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Sprachprobleme ?
2
Grundlagen der Informationstechnologie:
Kodierung von InformationKodierung von Information
3
= 0 = 1
1 Bit (engl.: binary digit)
4
2 „Zustände“0 / 10 / 1
DUALSYSTEMDUALSYSTEM010010011000001110010010
010010011000001110010010
User, Benutzeroberfläche
„Dolmetscher“
1 BIT
5
Information(Daten)
„Übersetzung“ mittelsProgrammen
Bits
Weltweite „Vereinbarung“ über die Kodierungvon Daten
Buchstabe „A“Kodierung mittels
ASCII 01000001
z.B. mittels ASCII-Code (American Standard Code f. Information Interchange) :
6
II.) Welche Daten gibt es überhaupt?
Text: alphanumerische Daten
Zahlen: numerische Daten
Bilder: Graphiken (Dateitypen: *.gif, *.jpg, *.tiff)
Ton: Sounds
Information
Für den Computer gibt es nur 2 Zeichen bzw. Zustände: „Strom“ (=1) oder „kein Strom“ (=0) .
Diese 2 Zustände ergeben eine INFORMATIONSEINHEIT, die man BIT nennt.
7
7-bit ASCII-CODE:128 verschieden Symbole sind als Bitkombinationen verbindlich kodiert. 1 zusätzlicher bit dient als sog. Prüfbit für E-Mail Kodierung und Dekodierung
8-bit ASCII-Code („ausgedehnter ASCII“) 256 Bitkombinationen reicht für die „Übersetzung“ versch. Sprachen nicht aus (Chinesisch, Japanisch, Hebräisch)
UNICODE 16 bit/ Zeichen Kombinationen: ca. 65 000!
8
binärhexadezimal
00000
00011
00102
00113
01004
01015
01106
01117
00000
NUL DLE SP 0 @ P ` p
00011
SOH DC1 ! 1 A Q a q
00102
STX DC2 " 2 B R b r
00113
ETX DC3 # 3 C S c s
01004
EOT DC4 $ 4 D T d t
A = 0100 0001
9
Zahlensysteme:
A.) Das Dezimalsystem:
Gültige Ziffern: 0,1,2,...9
Zahlenbasis: 10
6 3 4
Hunderter = 10 2 =100
Zehner = 10 1 =10
Einer = 10 0 =1
6 x 100 = 600
3 x 10 = 30
4 x 1 = 1
634
10
Zahlensysteme:
B.) Das Dualsystem:
Gültige Ziffern: 0,1
Zahlenbasis: 2
1 0 1
Vierer = 2 2 = 4
Zweier = 21 = 2
Einer = 2 0 = 1
4 x 1 = 4
2 x 0 = 0
1 x 1 = 1
5 (dezimal)
(binär)
11
Umrechnung: Dezimal Dual:
z.B.: 35
35:2= 17 Rest 117:2= 8 R 18:2= 4 R 04:2= 2 R 02:2= 1 R 01:2= 0 R 1
1 0 0 0 1 1
12
Übungsaufgabe:Wandle folgende Dezimalzahlen in das Dualsystem!
dezimal:
44
9
15
36
101100
1001
1111
100100
binär, dual:
13
Die Anzahl der Kombinations- bzw. Darstellungsmöglichkeitenhängt von den zur Verfügung stehenden Bits ab:
3 Bit = 23 Kombinationsmöglichkeiten = z.B. 8 Dezimalzahlen
mit jedem bit verdoppelt sich die Speichergröße
mit n bit können 2n verschiedene Zahlen kodiert werden
in der Datenverarbeitung werden 8 bit zu einer Einheit, dem
byte zusammengefasst
1 byte = 256 Kombinationsmöglichkeiten
14
B.) Das Hexadezimalsystem:
Gültige Ziffern: 0,1,.....9, A,B,C,D,E,F
Zahlenbasis: 16
Verwendung: ersetzt das unhandliche Dualsystem um einfacher programmieren zu können.
Zahl der Kombinationen: 1 Halbbyte = 16 Bitkombinationen
15
Zahlensysteme:
C.) Das Hexadezimalsystem:
Gültige Ziffern: 0,1,..9,A,B,C,D,E,F
Zahlenbasis: 16
2 B F
256er = 16 2 = 256
Sechzehner = 161 = 16
Einer = 16 0 = 1
2 x 256 = 512
B x 16 = 176
F x 1 = 15
703 (dezimal)
16
1 Byte
1 Halbbyte(4bit)
1 Halbbyte(4bit)
24 = 16 Zeichen
HexadezimalsystemFür Programmierer
Umwandlung einer Dezimal - in eine Hexadezimalzahl:Fortlaufende Division durch 16, wobei der Rest von rechts nach links notiert wird.
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Umrechnung: Dezimal Hexadezimal
29:16= 1 Rest 13
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
1:16= 0 Rest 1
D1
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Kodierung von logischer Information
„Wenn Ferien sind UND
es ist schönes WetterDANN
gehe ich ins Freibad
A
B
C
+
Logische Entscheidungen werden in der Elektronik durch sog. GATTER getroffen:
UND-Gatter
ODER-Gatter
NICHT-Gatter
~ Grundlage für die Entwicklung von Prozessoren/Speicher-
chips
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UND-Funktion:
A B П
0 0 0
1 0 0
O 1 0
1 1 1
0 0
1 0
0 1
1 1
20
ODER-Funktion:
A B V
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 10
0
1
0
0
1
11
21
Lernzielorientierter Fragenkatalog:
I. Wie viel „Speicherkapazität“ benötigt der Eintrag „Ferien“?
II. Wie viel Bit umfasst der ASCII-Code und wie viele Zeichen kodiert er?
III. Wandle die Dezimalzahl „54“ in eine Binärzahl um?
IV. Welche Dezimalzahl wird durch „1010“ kodiert?
V. Wem und warum dient das Heximalsystem?
VI. Welcher Kodierungsstandard („Wörterbuch“) wird für die Übersetzung ziffernreicher Sprachen verendet?
VII. Was ist ein Gatter? Welche kennst Du?
I. 6 Byte bzw. 48 Bit (ASCII: 1 Symbol ist eine 8bit-Kombination)
II. 8-bit-ASCII: kodiert 28 Symbole, d.h. 256.
III. 110110 (fortlaufende Division durch „2“, Rest = binäre Ziffer
IV. Zehn
V. Für Programmierer: Das 4bit große System ist übersichtlich (0,1-9,A-F)
VI. Der UNICODE: ein Symbol wird durch eine 16bit Kombination „verschlüsselt“
VII. Elektronische Schaltung für logische Entscheidungen.UND-,ODER- u. NICHT-Gatter
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Definition „Computer“:Gerät zur elektronischen Datenverarbeitung: Elektronische Datenverarbeitungs – Anlage (EDV-A)
EVA-Prinzip
EingabeVerarbeitung(Additionen)
Ausgabe
Speichern
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Eingabe Verarbeitung Ausgabe
Eingabegeräte Zentraleinheit(CPU: Central Processing Unit)
Ausgabegerät
„Herzstück“
Maus, Tastatur, Trackball, Touchscreen, Lichtgriffel, Mikro
Mikroprozessor + Arbeitsspeicher
Monitor, Drucker, Plotter, Boxen
„Peripherie“ „Peripherie“
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Frage und AntwortFrage und Antwort
• Welche Datentypen gibt es?• Ordne zu!
Numerische Daten
Alphanumerische Daten
Sound
Logische Daten
Video
Bilder & Graphik
GIF, TIFF, JPG, PINGGIF, TIFF, JPG, PING
%, $ , . : §, „%, $ , . : §, „
mpeg,mpeg,
WAVE, MPEG LAYER 3WAVE, MPEG LAYER 3
Ja/NeinJa/Nein
Datum, UhrzeitDatum, Uhrzeit
25
Frage und AntwortFrage und Antwort
• Kreuzen Sie an, bei welchen Begriffen es sich um Ausgabegeräte handelt:
Scanner
LCD- Bildschirm
Beamer
Modem
ISDN Karte
Plotter
Webcam
Graphiktablett
Boxen LightpenX
X
X
X
X
X
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