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10.07.2017

Schüler baut wissenschaftlichen Rechner in Minecraft

Markus Böck aus der 2. Klasse Elektronik und Technische Informatik (2AHEL) erreichte beim Computer Creative Wettbewerb der Österreichischen Computer Gesellschaft OCG den 2. Platz und erhielt 350 Euro Preisgeld.

Der Schüler ist ein leidenschaftlicher Minecraft-Spieler. Da sein Traumberuf das Entwickeln von Mikroprozessoren ist, wollte er ergründen, wie weit man mit Minecraft eine CPU simulieren kann.

Auf Grund seines großen Interesses für Mathematik kam er auf die Idee einen wissenschaftlichen Taschenrechner zu bauen, der nicht nur Grundrechenarten und Ganzzahlarithmetik beherrscht, sondern auch mit reellen Zahlen komplexe Funktionen ausführen kann.

Die Eingabe erfolgt mittels Zehnerblock, Funktionstasten für Grundrechenarten, sowie Wurzel ziehen, Hochrechnen und vieler anderer wissenschaftlicher Funktionen (nte-Wurzel, Exponentialfunktion, Logarithmus Basis e und 10, Sinus, Cosinus, Tangens). Das Ergebnis ist auf einem dreizeiligen Display zu sehen.

Die Grundidee war, eine 16 Bit-Floating Point Unit nach dem IEEE 754 Standard zu entwickeln und in einer 8 Bit RISC CPU zu integrieren. Die 8 Bit CPU sollte als Steuereinheit agieren und den Maschinencode plus Sprünge interpretieren. Für die Fließkommaeinheit wurde eine Teilmenge des x87 Befehlssatzes verwendet. Diese erfordert auch die Verwendung einer stackbasierenden Programmierart. Insgesamt besteht der wissenschaftliche Rechner in Minecraft aus rund 15.000 Gattern.

Eine beachtliche Leistung des Schülers aus der 2. Klasse, wenn man bedenkt, dass Taylorreihen und das Innenleben einer CPU erst in der 4. Klasse unterrichtet werden.

 

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