Digitalo^[1] ist ein Kartenspiel, bei welchem zwei Spieler*innen versuchen, aus Gatter-Karten eine pyramidenförmige logische Schaltung aufzubauen.

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Karten

Bit-Karte

Inverter-Karte

AND-Gatter Wert 0

AND-Gatter Wert 1

OR-Gatter Wert 0

OR-Gatter Wert 1

XOR-Gatter Wert 0

XOR-Gatter Wert 1

NAND-Gatter Wert 0

NAND-Gatter Wert 1

Spielziel

Das Ziel des Spiels ist es, eine gültige Schaltungspyramide aufzubauen. Eine Gatterkarte darf nur so angelegt werden, dass sich ihr Wert (0 oder 1) durch das abgebildete Gatter aus den zwei Einganswerten ergibt.

Die folgende Abbildung zeigt eine korrekte vollständige Schaltungspyramide:

Gültige Kombinationen

Die folgenden Kartenkombinationen sind gültig:

Spielvarianten

Es gibt verschiedene Spielvarianten.

Anzahl Eingänge

Es können anstelle von vier auch fünf oder mehr Bit-Karten als Eingänge ausgelegt werden. Die Schaltungspyramiden werden entsprechend grösser und das Spiel dauert länger.

Inverter

Es kann mit Inverter-Karten gespielt werden. Siehe unten.

Spielvorbereitung

Die Spieler*innen sitzen sich gegenüber.

1. Die Bit-Karten werden gemischt und in der Tischmitte in einer Reihe ausgelegt, so dass die 0 und 1 zufällig einer Spielerin bzw. einem Spieler zugewandt sind.
2. Die Gatter-Karten werden gemischt. Jeder Spielerin und jedem Spieler werden vier Gatter-Karten verteilt.
3. Die restlichen Gatter-Karten werden als Nachziehstapel neben die Bit-Karten in die Tischmitte gelegt.
4. Die Spieler*innen bestimmten, wer beginnt.

Spielablauf

Die Spieler*innen kommen abwechselnd an die Reihe. Wer an der Reihe ist, kann eine Handkarte an seine Schaltung anlegen. Kann keine Karte gültig angelegt werden, so muss eine Karte abgeworfen werden.

Anschliessend wird eine Karte vom Nachziehstapel aufgenommen. Ist der Nachziehstapel leer, so wird der Abwurfstapel gemischt und als neuer Nachziehstapel verwendet.

Wenn die letzte Karte an eine Schaltungspyramide angelegt wird, endet das Spiel. Die andere Spielerin bzw. der andere Spieler kann allenfalls noch einen Zug machen, so dass beide Spieler*innen gleich viele Züge gemacht haben.

Falls beide Spieler*innen ihre Pyramide fertig gestellt haben, ist unentschieden. Ansonten erhält die Gewinnerin bzw. der Gewinner für jede fehlende Schaltung beim Gegner einen Punkt.

Es werden weitere Spielrunden gespielt, bis jemand 1000₂ Punkte erreicht hat. Die Punkte werden binär gezählt!

Beispiel:

Machen wir ein Beispiel und spielen mit offenen Karten: Spieler 1 ist an der Reihe (s. Abbildung).

Er hat für seine Pyramide sechs Anlegemöglichkeiten bei vier Binärkarten. Da man Pyramiden - ebenso wie Häuser - von unten nach oben, oder hier von rechts nach links (beginnend an den Binärkarten) baut, kann Spieler 1 zur Zeit nur an die Positionen 1 bis 3 eine Gatterkarte anlegen.

Möglich wäre z.B. das OR-Gatter mit Ausgang 1 (oberste Handkarte) an die Positionen 1 bis 3 zu legen, da

• für die Position 1 gilt: 1 OR 1 = 1
• für die Position 2 gilt: 1 OR 0 = 1
• für die Position 3 gilt: 0 OR 1 = 1

gilt.

Möglich wäre auch das NAND-Gatter mit Ausgang 1 (dritte Handkarte von oben) an die Positionen 2 oder 3 zu legen, da

• für die Position 2 gilt: 1 NAND 0 = 1
• für die Position 3 gilt: 0 NAND 1 = 1

gilt. Das XOR-Gatter mit Ausgang 1 (unterste Handkarte) kann beispielsweise auf Position 2 oder 3 gelegt werden, nicht jedoch auf Position 1.

Aufgabe des Gegenspielers ist natürlich zu überwachen, ob Spieler 1 richtig seine Gatterkarten anlegt. Kann man keine Karte gültig anlegen, so muss man eine Karte offen auf einen Ablagestapel abwerfen. Es kann also durchaus passieren, dass ein Spieler mehr Gatterkarten ausgelegt hat als der andere.

Sind die Positionen 1 und 2 belegt, so könnte Spieler 1 auch auf Position 4 legen; sind die Positionen 2 und 3 belegt, so könnte Spieler 1 auch auf Position 5 legen; sind die Positionen 1 bis 5 belegt, so kann Spieler 1 mit dem Legen einer gültigen Gatterkarte auf Position 6 das Spiel beenden und gewinnt.

Das nachfolgende Beispiel zeigt eine gültige Spielsituation für Spieler 1. Dieser hat nach und nach 4 passende Gatterkarten angelegt.

Spieler 2 hingegen hat mehrfach falsch angelegt: Das AND-Gatter ist ungültig, da 0 AND 0 = 0 und nicht 1 ergibt. Er bräuchte hier z.B. ein AND-Gatter mit Ausgang 0. Des Weiteren hat er zwar ein korrektes XOR-Gatter gelegt (1 XOR 0 = 1), jedoch nicht die Bauregeln für Pyramiden beachtet. Man müsste zunächst zwischen das UND-Gatter und dem XOR-Gatter eine passende Gatterkarte legen bevor man eine Stufe weiterbauen darf.

Inverter

Ein Inverter wird nicht in die Schaltungspyramide eingebaut. Wer einen Inverter ausspielt, kann eine Bit-Karte um 180° drehen. Die Inverter-Karte wird auf den Abwurfstapel gelegt.

Der Gegenspieler kann einen Inverter durch sofortiges Ausspielen eines eigenen Inverters kontern. In dem Fall ziehen beide Spieler eine Karte nach und der ursprüngliche Spieler ist wieder am Zug.

Wenn eine Bit-Karte gedreht wird, werden alle angrenzenden Gatter überprüft. Ist ein Gatter nicht mehr gültig, so wird es entfernt und auf den Abwurfstapel gelegt.

Wenn dadurch ein Gatter einen Eingang verliert, so wird es und alle nachfolgenden Gatter inaktiv. Sie bleiben liegen, es ist jedoch kein weiteres Anlegen erlaubt, so lange nicht alle Eingänge wieder besetzt sind.

Verliert ein Gatter beide Eingänge, so wird es entfernt und auf den Abwurfstapel gelegt.

Beispiel:

Betrachten wir wieder ein Beispiel:

Spieler 2 ist an der Reihe und möchte einen Inverter auf eine der Bit-Karten spielen. Er hat folgende Möglichkeiten:

1. Oberste Bit-Karte wird gedreht. Alle Gatterkarten sowohl bei Spieler 1 als auch bei Spieler 2 sind aber trotz dem Tauschen des ersten Eingangs nach wie vor gültig:
   • Für Spieler 1 gilt dann: 0 OR 1 = 1 (ohne Änderung).
   • Für Spieler 2 gilt dann: 1 AND 0 = 0 (ohne Änderung). Der Inverter hätte keinen Effekt.

2. Zweitoberste Bit-Karte wird gedreht. Allerdings werden nun beide XOR-Gatter von Spieler 1 und Spieler 2 ungültig und müssen auf den Ablagestapel gelegt werden. Die rot umkreisten Gatterkarten werden inaktiv, da sie nicht mehr mit beiden Eingängen belegt sind. Diese Spielvariante hält Spieler 1 zwar davon ab, das Spiel zu beenden (Position 6 darf nicht belegt werden, da die beiden Gatter inaktiv sind), allerdings verliert auch Spieler 2 eine Gatterkarte.

3. Drittoberste Bit-Karte wird gedreht. Auch hier werden nun beide XOR-Gatter von Spieler 1 und Spieler 2 ungültig und müssen auf den Ablagestapel gelegt werden. Damit wird das NAND-Gatter von Spieler 2 inaktiv. Weiterhin verliert Spieler 1 aber auch sein NAND-Gatter, da dann 1 AND 1 = 0 ist. Ebenso muss das OR-Gatter ganz links auf den Ablagestapel gelegt werden, da es keinen einzigen Eingang mehr besitzt.

4. Unterste Bit-Karte wird gedreht. Hier passiert wieder nichts.

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1. Quelle: inf-schule.de ↩︎