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Lehrgang Fachdidaktikzentrum "Lehrer/in für IKT" Mathematisch technische Grundlagen der Informatik Lehrgang "Lehrer/in für IKT"

MTGI Zahlensysteme

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Mathematisch technische Grundlagen der InformatikLehrgang "Lehrer/in für IKT"

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DIGITALISIERUNGanalog - digital

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Was sind Daten?

Schalter AUS = 0

Schalter EIN = 1

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Digitalisierung

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Problem 1 - Quantisierung

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Problem 2 - Sampling

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Abtasttheorem

Um ein periodisches Signal zu erfassen, muss die Abtastrate (Samplingrate) mindestens die doppelte Frequenz des Signals haben.

nach Nyquist/Shannon oder Whittaker/Kotelnikow/Shannon

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Bits & Bytes

AUS (0) / AUS (0)

AUS (0) / EIN (1)

EIN (1) / AUS (0)

EIN (1) / EIN (1)

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1 Byte

28 Möglichkeiten8 bit werden zu 1 Byte zusammengefasstz. B. 1 Byte = 1 Zeichen

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Einheiten8

Bits1

Byte

1024Byte

1 KBKilobyte

1024Kilobyte

1 MBMegabyte

1024Megabyte

1 GBGigabyte

1024Gigabyte

1 TBTerabyte

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Einheiten

1 Kilobyte 210 = 1024 Byte

1 Megabyte 220 ~ 1 Million Byte

1 Gigabyte 230 ~ 1 Milliarde Byte

1 Terabyte 240 ~ 1 Billion Byte

1 Petabyte 250 ~ 1 Billiarde Byte

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ZAHLENSYSTEMEDezimalsystem, Dualsystem, Hexadezimalsystem

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Dezimalsystem

Basis 10

10 Ziffern: 0, 1, 2, …, 9

9407 = 9 1000 + 4 100 + 0 10 + 7 1= 9 103 + 4 102 + 0 101 + 7 100

allgemeine Schreibweise?

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Dualsystem (Binärsystem)

Basis 22 Ziffern: 0 und 1

10112 = 1 23 + 0 22 + 1 21 + 1 20

= 1 8 + 0 4 + 1 2 + 1 1= 1110

allgemeine Schreibweise?

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Umrechnung Dezimal Dual

Methode 1

13 : 8 = 1 Rest 55 : 4 = 1 Rest 11: 2 = 0 Rest 11: 1 = 1 Rest 0

Methode 2

13 : 2 = 6 Rest 16 : 2 = 3 Rest 03 : 2 = 1 Rest 11 : 2 = 0 Rest 11101

1101

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Aufgaben

Aufgabe 1: Wie lauten folgende Dezimalzahlen im Dualsystem?32435175

Aufgabe 2:Wie lauten folgende Dualzahlen im Dezimalsystem?1001100111010110111001

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Rechnen im Dualsystem - Addition

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Aufgaben

a) 10110+ 1010

b) 10101+ 1011

c) 1110101+ 100111

d) 1111+ 101+ 110

e) 100011+ 111010+ 11101

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Multiplikation im Dualsystem

11011 1101 11011 11011101011111

Aufgabe a) 101 110 =b) 1010 1101 =

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Hexadezimalsystem

Basis 16

16 Ziffern: 0 bis 9 und A bis F

allgemeine Schreibweise?

Dez 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15Hex 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

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Umrechnung

Hex Dez

3C7 = 3162 + C161 + 7160

= 3256 + 1216 + 71= 96710

Dez Hex

967 : 16 = 60 Rest 7

60 : 16 = 3 Rest 123 : 16 = 0 Rest 3

3, 12, 7

3C7

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