02-Datenverarbeitung mit dem Computer 1

Grundlegende Funktionsweise eines Computers

EVA-Prinzip:

Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe

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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

Verarbeitung

Eingabe

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Das EVA-Prinzip

Verarbeitung

AusgabeEingabe

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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

7433 Einer = 3 * 100 = 3

4 Zehner = 4 * 101 = 40

7 Hunderter = 7 * 102 = 700

Dualsystem10 1110 01111 * 1 = 1 * 20

1 * 2 = 1 * 21

1 * 4 = 1 * 22

0 * 8 = 0 * 23

0 * 16 = 0 * 24

1 * 32 = 1 * 25

1 * 64 = 1 * 26

1 * 128 = 1 * 27

0 * 256 = 0 * 28

1 * 512 = 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: AdditionDezimal- Dualsystem 4 7 4 3 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1

+ 3 1 2 9 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1Ü _ _ 1 _ 1 1 1 1 1 1 _

= 7 8 7 2 1 1 1 1 0 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