Wie funktioniert ein Computer.pptx
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Binärsystem
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- 2. Die Funktion eines Computers kann mit der eines Taschenrechners verglichen werden.
- 3. Jeder Taschenrechner hat im Wesentlichen zwei Arten von Tasten: Zifferntasten, die der Eingabe von Daten dienen Befehlstasten, mit denen man dem Rechner mitteilt, was er machen soll
- 4. 555 Wenn dies… …, dann das: “merkt ” sich die Eingabe und wartet auf weitere Ziffern oder Befehle Keine Informationsverarbeitung ohne Speicherung! Gedächtnis = Haupt- oder Arbeitsspeicher
- 7. Auszug aus der ASCII-Tabelle Tastensymbole erzeugte Bit-Kombination ! 00100001 # 00100011 % 00100101 & 00100110 + 00101011 / 00101111 0 00110000 1 00110001 2 00110010 3 00110011 4 00110100 … …
- 9. Computer arbeiten im Binärsystem 0 Kein Strom fließt 1 Strom fließt Die Ba ue le me nte de s Spe iche rs könne n n u r 0 und 1 , d . h . e in Ba ue le me nt e nts pr icht de r I nfor mation se in heit 1 Bit. 1 Bit ka nn n u r zwe i Zustände darste llen
- 10. Mit 2 Bits kann man maximal 4 Informationen darstellen
- 12. Aufgabe Verwandle die folgenden Dezimalzahlen in Binärzahlen: 25 17 314 49 111
- 14. Aufgabe Verwandle die folgenden Binärzahlen in Dezimalzahlen: 11110 01101 11111 10101 01011
- 15. ASCII – American Standard Code for Information Interchange • als Fernschreibcode entwickelt • bei PCs durchgesetzt • klarer Aufbau durch die Zusammenfassung von Zeichengruppen: • Buchstaben 65-90 und 97-122 • Ziffern 48-57, • Sonderzeichen 32-47, 58-64, 91-96 und 123-255 • Steuerzeichen 0-31 und 127
- 21. Aufgabe Wie werden die folgenden Zeichen nach dem ASCII- Code im Dezimal- und Binärsystem verschlüsselt? 1 A K %
- 22. Aufgabe Wie viele BIT benötigst du, um die Information WINDOWS 2000 im ASCII-Code zu speichern?
- 23. Aufgabe Wie viele Zeichen können mit 6 Bit maximal dargestellt werden?
- 24. Aufgabe Wie kommt man vom Dezimalwert eines ASCII- Zeichens (ohne Tabelle) auf den entsprechenden Binärwert? Versuche die Umrechnung am Beispiel der Dezimalwerte 065 (A), 090 (Z), 156 (£) und vergleiche die Ergebnisse mit den Tabellenwerten der ASCII- Tabelle.
Hinweis der Redaktion
- Drückt man zB die Zifferntaste “555”, so erscheint diese Ziffer auf der Anzeige. Der Rechner “merkt” sich die Eingabe und wartet auf weitere Ziffern oder Befehle. Auch hier gibt es keine Informationsverarbeitung ohne Speicherung. Das “Gedächtnis”, das hier notwendig ist, heißt Haupt- oder Arbeitsspeicher. Der Taschenrechner kann nur arbeiten, wenn Daten auf Befehle in seinem Arbeitsspeicher stehen.
- Was passiert nun mit dem Taschenrechner? Jedes der vier Zeichen wird zunächst in eine für den Rechner verständliche Form gebracht. Taschenrechner und auch Computer kennen nur zwei Zwiffern – nämlich “0” und “1”. 0 bedeutet, dass kein Strom fließt. 1 bedeutet, dass Strom fließt. In einem Computer befinden sich Millionen von diesen “Schaltern”. Wie kann man aber damit so viele verschiedene Ziffern und Zeichen darstellen? Die Antwort ist einfach: Man legt für jedes Zeichen eine eigene Kombination von “0” und “1” fest. Rechner und Computer können “auf Knopfdruck” umwandeln.
- Die Verwandlung erfolgt mit Hilfe einer Codetabelle. Informationstechnisch handelt es sich dabei um einen Wandler, der beim Druck einer Taste die entsprechende Bit-Kombination erzeugt. Aus den 0-1-Kombinationen erkennt der Rechner, ob es sich um Befehle oder Daten handelt. Beide Informationsarten gelangen zunächst in den Arbeitsspeicher. Nach der letzten Eingabe (=) führt das Steuerwerk den Befehl “Addition” aus. Dazu werden “5” und “2” (als Bytes) in das Rechenwerk übertragen und addiert. Das Ergebnis dieser Addition “00110111” (=7) wird im Arbeitsspeicher abgestellt, übersetzt und für den Menschen lesbar (also entschlüsselt) angezeigt.
- Die Arbeitsweise des Computers ist der Arbeitsweise des Taschenrechners sehr ähnlich. Daten werden eingegeben (E), verarbeitet (V) und ausgegeben (A).
- Der Computer bringt unseren Zeichensatz in eine für ihn verständliche Form. Eine Stelle, die Strom führt (1) oder nicht (0), heißt 1 Bit (binary digit). Die Bauelemente des Speichers können zwei elekromagnetische Zustände annehmen, denen man die Bedeutung 0 bzw. 1 zuordnet, d.h. ein Bauelement entspricht der Informationseinheit 1 Bit. Zur Verschlüsselung der Zeichen werden acht Bit zu einer Speicherstelle (Byte) zusammengefasst. Für die Zeichendarstellung sind acht solche Bits erforderlich. Eine Kombination von acht Bits nennt man 1 Byte. Daraus folgt, dass jedes Zeichen in ein Byte verwandelt wird.
- Aus dem Beispiel ist ersichtlich, dass man mit 2 Bits maximal 4 verschiedene Informationen darstellen kann. Mit einer Anzahl von n Binärstellen können 2 hoch n Informationen dargestellt werden.
- Die Dezimalzahl ist fortlaufend durch 2 (Basis) zu dividieren. Dabei sind die Quotienten darunter und die Reste daneben anzuschreiben. Als Reste sind nur 0 oder 1 möglich. Die Reste von unten nach oben gelesen, ergeben die Binärzahl.
- Verwandle die folgenden Dezimalzahlen in Binärzahlen: 25 = 11001 17 = 10001 314 = 100111010 49 = 110001 111 = 1101111
- Verwandle die folgenden Binärzahlen in Dezimalzahlen: 11110 = 30 01101 = 13 11111 = 31 10101 = 21 01011 = 11
- Der ASCII-Code (American Standard Code for Information Interchange) wurde in den USA ursprünglich als Fernschreibcode entwickelt und hat sich besonders bei den Personalcomputern durchgesetzt. Der Vorteil dieses Codes ist sein klarer Aufbau durch die Zusammenfassung von Zeichengruppen. Steuerzeichen sind Funktionscodes, die bei der Datenübertragung sowie bei Ein- und Ausgabegeräten Verwendung finden. So zB BEL (bell) akustisches Signal abgeben HAT (horizontal tabulator) horizontalen Tabulator setzen LF (line-feed) Zeilenvorschub FF (form-feed) Formular-Vorschub betätigen CR (carriage return) Wagenrücklauf
- Der ASCII-Code (American Standard Code for Information Interchange) wurde in den USA ursprünglich als Fernschreibcode entwickelt und hat sich besonders bei den Personalcomputern durchgesetzt. Der Vorteil dieses Codes ist sein klarer Aufbau durch die Zusammenfassung von Zeichengruppen. Steuerzeichen sind Funktionscodes, die bei der Datenübertragung sowie bei Ein- und Ausgabegeräten Verwendung finden. So zB BEL (bell) akustisches Signal abgeben HAT (horizontal tabulator) horizontalen Tabulator setzen LF (line-feed) Zeilenvorschub FF (form-feed) Formular-Vorschub betätigen CR (carriage return) Wagenrücklauf
- Insgesamt erlaubt der ASCII-Code 256 Zeichen oder Funktionen. Die Zeichen sind fortlaufend von 0 bis 255 (dezimal) nummeriert. Jede dieser Dezimalzahlen kann als Dualzahl oder als Hexadezimalzahl dargestellt werden.
- Sämtliche Zeichen der ASCII-Tabelle (mit Ausnahmen der Steuerzeichen) können auf den Bildschirm gebracht werden, indem man die Alt-Taste gedrückt hält und den dazugehörigen Dezimalcode auf dem Ziffernblock der Tastatur eingibt.
- 1 = 001 | 00000001 a = 097 | 01100001 K = 075 | 01001011 % = 037 | 00100101
- 96
- 2 hoch 6 = 64 Zeichen
- Durch 2 065 = 01000001 090 = 01011011 156 = 10011101