Transcript Einführung in die EDV Teil 1 Grundlagen Entwicklung der EDV Teil 1 • Um 1100 v.Chr.

Einführung in die EDV
Teil 1
Grundlagen
Entwicklung der EDV Teil 1
• Um 1100 v.Chr. Abakus in China eingesetzt
• Ab 1623 Konzepte von mech. Rechenmaschienen
(1623 Schickard; 1640 Blaise Pascal; 1670 Leibnitz)
• 1673 Leibnitz entwickelt Dualsystem
• Um 1800 Lochstreifen für Webmaschinen (Jacquard)
• Um 1830 erste Konzepte für programmgesteuerte
Rechenmaschinen
• Um 1850 boole´sche Algebra (George Boole)
• 1890 Hollerith setzt elektronische Zählmaschine bei der
11. US-Volkszählung ein
• 1941 erster programmgesteuerte Rechner
(Z3 von Konrad Zuse Relaisrechner mit 20 arithmetischen
Operationen pro Sekunde)
Entwicklung der EDV Teil 2
• 1939 – 1944 entwickelt Aiken den ersten frei
programmierbaren Rechner (MARK I)
• 1945 John von Neumann Grundaufbau eines Computers
• 1946 erster vollelektronischer Röhrenrechner (ENIAC)
• 1948 Entwicklung des Transistors
• 1969 integrierte Chips (IC´s)
• 1970 komplette Rechnerarchitektur auf einem IC
• 1977 Commodore liefert PET aus
• 1977 Apple II erster vollwertiger Personal Computer
• 1981 erster IBM-PC
Rechnergenerationen
• 0. Generation:
ab 1941
• 1. Generation:
ab 1946
• 2. Generation:
ab 1957
• 3. Generation:
ab 1964
• 4. Generation:
ab 1975
Relaisrechner
10 Operationen pro Sek.
Röhrenrechner
1000 Operationen pro Sek.
Transistorrechner
10 000 Operationen pro Sek.
Rechner mit integr. Schaltkreisen (IC´s)
1. Mio. Operationen pro Sek.
Rechner mit hochintegr. Schaltkreisen
10 Mio. Operationen pro Sek.
Computerklassen
• Supercomputer
Große Datenverarbeitungskapazität
• Großrechner / Mainframes
Große Anzahl von Anwendern angeschlossen
• Minicomputer
mittlere Datentechnik. AS/400, VAX
• Workstation
Rechner mit hoher Kapazität im Grafikbereich /
Netzwerkfähige Rechner
• Mikrocomputer
Rechner der unteren Datentechnik; Personal Computer
• Homecomputer
Spielecomputer C64, Atari; heute PC´s
Unterscheidungskriterien für Daten
• Formal
(Zeichenform)
• Organisatorisch
– Stammdaten
– Bewegungsdaten
(selten oder gar nicht geändert)
(variable Daten, häufig geändert)
• Inhaltlich
– Ordnungsdaten
– Nutzdaten
(Kennzeichnung der Daten)
(Sachdaten, eigentliche Daten)
Begriff Datenverarbeitung
• Erfassen
Übertragung auf maschinelle Datenträger
• Übermitteln
örtlicher Transfer; Speicherung und späterer Aufruf
• Ordnen
Strukturieren: Sortieren, Selektieren, Mischen
• Umformen
Umgestaltung und Verknüpfung
Zahlensysteme in der
EDV
Einführung
Vergleich Zahlensysteme
Römisch
Dezimal
Hexadezimal
Dual
0
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
XIV
XV
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
Zahlenwert der Dezimalzahl
Dezimalzahl
5
4
7
9
Stellennummer
4
3
2
1
Stellenwert
3
10
2
10
1
10
,
0
2
6
1
2
-1
-2
10
10
10
9*1
2/10
6/100
Potenzwert
5*1000 4*100 7*10
Zahlenwert
5000 + 400 + 70 + 9 + 0,2 + 0,06 = 5479,26dez
Regeln für Zahlensysteme
• Ziffern werden von einer Markierung (Komma) aus nebeneinandergeschrieben. Zahlen >= 1 links <1 rechts vom Komma.
• Jede Stelle hat einen eigenen Stellenwert W. Er berechnet sich aus der
Basis B des Zahlensystems und der Stellennummer n.
Vor dem Komma:
W = Bn-1
Nach dem Komma: W = B-n
• Die Basis des Zahlensystems ist gleich der Anzahl der verfügbaren
Ziffern.
• Die höchste Ziffer ergiebt sich aus Basis - 1.
• Der Potenzwert ergibt sich aus der Multiplikation von Ziffer und
Stellenwert.
• Der Zahlenwert ist die Summe aller Potenzwerte.
• Wird beim Hochzählen in einer Stelle die höchste Ziffer erreicht, so wird
im folgenden Schritt ein Übertrag von 1 in die nächsthöhere Stelle
geschrieben, die hochgezählte Stelle beginnt wieder bei 0.
Zahlenwert der Dualzahl
Dualzahl
1
0
1
1
Stellennummer
4
3
2
1
3
2
1
0
,
1
1
1
2
-1
-2
Stellenwert
2
2
2
2
2
2
Potenzwert
1*8
0*4
1*2
1*1
1/2
1/4
Zahlenwert
8 + 0 + 2 + 1 + 0,5 + 0,25 = 11,75dez
Zahlenwert der Hexadezimalzahl
Hexadezimalzahl
3
B
7
E
Stellennummer
4
3
2
1
Stellenwert
Potenzwert
Zahlenwert
3
16
2
16
3*4096 11*256
1
,
C
1
0
-1
16
16
16
7*16
14*1
12/16
12288 + 2816 + 112 + 14 + 0,75 = 15230,75dez
Vergleich Zahlensysteme
Dezimal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Hexadezimal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
Dual
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
Umwandlung Dezimalzahl - Dualzahl
77
38
:
:
2
2
= 38 R
= 19 R
1
0
19
9
4
2
1
:
:
:
:
:
2
2
2
2
2
=
=
=
=
=
1
1
0
0
1
9
4
2
1
0
R
R
R
R
R
1
0
0
1
1
0
1
Umwandlung Dualzahl - Dezimalzahl
64 32 16 8
26 25 24 23
1 0 0 1
4
22
1
2
21
0
1
20
1
1
0
1
1
0
0
1
*
*
*
*
*
*
*
20
21
22
23
24
25
26
=
=
=
=
=
=
=
1
0
1
1
0
0
1
*
*
*
*
*
*
*
1
2
4
8
16
32
64
= 1
= 0
= 4
= 8
= 0
= 0
= 64
77
Zahlenkreis mit positiven Zahlen
000 (0)
111 (7)
001 (1)
110 (6)
010 (2)
101 (5)
011 (3)
100 (4)
Zahlenkreis mit negativen Zahlen
000 (0)
111 (-1)
001 (1)
110 (-2)
010 (2)
101 (-3)
011 (3)
100 (-4)
Logischen Grundverknüpfungen
• Konjunktion
UND bzw. AND
• Disjunktion
ODER bzw. OR
• Negation
NICHT bzw. NOT
• NAND
UND mit nachfolgendem NICHT
• NOR
ODER mit nachfolgendem NICHT
• EXOR
Exclusives ODER
Konjunktion (AND – Gatter)
E1
&
E2
A
E1
E2
A
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Disjunktion (OR – Gatter)
E1
> 1
=
E2
A
E1
E2
A
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Negation (NOT – Gatter)
E
1
A
E1
A
0
1
1
0
NAND - Gatter
E1
&
A
E1
E2
A
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
E2
NOR - Gatter
E1
> 1
=
E2
A
E1
E2
A
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
XOR - Gatter
E1
= 1
A
E1
E2
A
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
E2