Grundlagen 02

Grundlegende Funktionsweise eines Computers
 EVA-Prinzip:
Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe
02-Datenverarbeitung mit dem Computer
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EVA-Prinzip am Beispiel Geldautomat
 Eingabe
 Scheckkarte
 Geheimzahl
 Funktion (z.B. gewünschter Betrag)
 Verarbeitung
 Prüfung Geheimzahl, Kontostand, eventuell Sperren
 Ausgabe
 Karte
 Geldbetrag oder Hinweis, dass die Auszahlung nicht möglich ist
 Meldung über den aktuellen Kontostand
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Das EVA-Prinzip - die Eingabe
Eingabe
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Das EVA-Prinzip - Eingabe und Verarbeitung
Eingabe
Verarbeitung
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Das EVA-Prinzip
Eingabe
Ausgabe
Verarbeitung
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Informationen und Daten
 Information = Wissen (Kenntnisse) über Sachverhalte
oder Vorgänge
 Zeichen = Elemente zur Darstellung von Informationen
 Buchstaben (A bis Z)
 Zahlen (0 bis 9)
 Sonderzeichen (, . - ; : ? $ § “ ! & %)
 Daten = Zum Zweck der Verarbeitung gebildete
Informationen




Numerisch
Alphanumerisch
Datum/Zeit
Logisch (wahr - falsch)
 Multimediale Daten
 Klänge (Sounds)
 Bilder und Grafiken
 Videos
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Analoge und digitale Daten
 Analoge Daten
 Analog = entsprechend,
vergleichbar
 Beispiel: Zeigerstellung der Uhr
 Digitale Daten
 Digit (engl.) = Zahl
 Daten werden immer durch
Ziffern dargestellt.
 Innerhalb eines Computers
lassen sich Daten nur digital
verarbeiten.
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Bits und Bytes (Kapazität von Speichermedien)
 Maßeinheit für die Kapazität von Speichermedien
 1 Bit
=
1 Zeichen (0 oder 1)
 1 Byte
=
8 Bit (256 Zeichen)
 1 KB
=
1024 Byte (ca. 1000 Zeichen)
 1 MB
=
1024 KByte (ca. 1 Mio. Zeichen)
 1 GB
=
1024 MByte (ca. 1 Mrd. Zeichen)
 3,5" Diskette (1,44 MByte)
 Standardfestplatte (4 - 10 GByte)
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Interne Verarbeitung mit dem Dualsystem
 Alle Daten innerhalb des Computers werden digital
über das duale Zahlensystem verschlüsselt.
 Es existieren nur zwei Zustände:
0
1
 Strom aus
 Strom an
 Nicht magnetisch
 Magnetisch
 Keine Vertiefung
 Vertiefung
 Kurzer Ton
 Langer Ton
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Zahlen innerhalb eines Computers
 Zehnersystem
 Dualsystem
743
10 1110 0111
3 Einer
= 3 * 100 = 3
4 Zehner
= 4 * 101 = 40
7 Hunderter = 7 * 102 = 700
1* 1
1* 2
1* 4
0* 8
0 * 16
1 * 32
1 * 64
1 * 128
0 * 256
1 * 512
= 1 * 20
= 1 * 21
= 1 * 22
= 0 * 23
= 0 * 24
= 1 * 25
= 1 * 26
= 1 * 27
= 0 * 28
= 1 * 29
_____________________
= 743
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Wie rechnet ein Computer?
 Rechenregeln im Dualsystem
 0+0=0
 1+0=1
 1 + 1 = 0 mit Übertrag 1
 Beispiel: Addition
Dezimal4743
+ 3129
Ü __1_
= 7872
1 0 0 1 0 1 0
0 1 1 0 0 0 0
1
1 1 1 1 0 1 1
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Dualsystem
0 0 0 1 1 1
1 1 1 0 0 1
1 1 1 1 1 _
0 0 0 0 0 0
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Texte innerhalb eines Computers
 Die ASCII-Codierung
 American Standard Code for Information Interchange
 1 Bit
= 1 Binary Digit (= Binärziffer, Dualziffer)
 1 Byte
= 8 Bit (= Platz, um 1 beliebiges Zeichen des
Zeichensatzes zu speichern)
 Beispiel:
A
 = 01000001 im Dualsystem (ASCII-Verschlüsselung)
 = 65 im Dezimalsystem
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Weitere Codierungsarten
 Weitere bei Computern bekannte Codierungsarten
 EBCDI (Extended Binary Coded Decimal Interchange)
 ANSI (American National Standards Institute)
 EAN (Europäische Artikelnummer)
 OCR-A (Optical Character Recognition Type A)
 Unicode (Darstellung von Zeichen aller bekannten Sprachen
mit verschiedensten Schriftzeichen wie z.B. japanisch)
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Datums- und Zeitangaben im Computer
 Datumsangaben
 1.1.1900 wird intern mit der Zahl 1 verwaltet.
 15.1.1900 wird intern mit der Zahl 15 verwaltet usw.
 Zeitangaben
 Zeitangaben werden mit Zahlen zwischen 0 und 1 verwaltet.
 00:00 Uhr wird intern mit der Zahl 0 verwaltet.
 12:00 Uhr wird intern mit der Zahl 0,5 verwaltet.
.
 Kombinierte Datums- und Zeitangaben
 15.1.1900 12:00 Uhr entspricht der Zahl 15,5.
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Töne und Bilder im Computer
 Töne, Bilder und Videos
 Werden als Folge von Nullen und Einsen verwaltet
 Ergeben eine hohe Qualität
 Erfordern enormen Rechenaufwand
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