Grundkurs Informatik Aufgabensammlung mit Lösungen Teil 1

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1-8 Aufgaben und Lösungen 5. Die Lösung 13 15 3 10 6 7 9 14 8 1 11 4 5 2 12 Norweger Wasser Dunhill Katze Däne Brite Deutscher Schwede Tee Marlboro Pferd Milch Pall Mall Vogel Kaffee Bier Rothmans Fisc h Winfield Hund Fügt man noch 13/5 b) ein, so folgt, dass der Deutsche einen Fisch hat.
Aufgaben und Lösungen 1-9 1.3 Prinzipieller Aufbau von digitalen Rechenanlagen Aufgabe 1.3.1 (T0) Was versteht man unter EVA, HIPO, DFÜ, 4GL, ADA, CASE und KISS? Lösung EVA: Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe HIPO: Hierarchical Input, Processing and Output, das englische Äquivalent zu EVA DFÜ: Datenfernübertragung 4GL: Fourth Generation Language, Sprachen der vierten Generation (z.B. SQL) ADA: Eine Programmiersprache, benannt nach Ada Countess of Lovelace CASE: Computer Aided Software Engineering KISS: Der Favorit des Autors: Keep it stupid and simple Aufgabe 1.3.2 (T1) Erläutern Sie kurz die typischen Unterschiede zwischen Digital-, Analog- und Hybrid- Rechnern. Lösung Digitalrechner: Zahlen sind diskret mit endlicher Stellenzahl als Binärzahlen dargestellt. Die Abarbeitung erfolgt seriell oder teilweise auch parallel Schritt für Schritt nach einem Programm, das einen Algorithmus implementiert. Digitalrechner sind die verbreitetste Art heutiger Rechner. Analogrechner: Zahlenwerte werden als analoge, d.h. kontinuierliche physikalische Größen dargestellt. In üblichen elektronischen Analogrechnern sind dies zeitlich veränderliche elektrische Spannungen und Ströme. Die Abarbeitung erfolgt entsprechend der Schaltung, die für jedes Problem neu konfiguriert werden muss. Anwendungsgebiete sind vor allem die Lösung von Differentialgleichungen sowie Simulationen komplexer Systeme. Hybridrechner: Verbindung von Digital- und Analogrechnern. Der Digitalteil dient dabei hauptsächlich zur Eingabe und Ausgabe sowie für die Festlegung der Konfiguration der Komponenten des Analogteils. Die Kommunikation zwischen Digitalteil und Analogteil erfolgt über DA- und AD-Wandler. Aufgabe 1.3.3 (M1) Ein Rechner habe 32 Datenleitungen und 21 Adressleitungen. a) Wie viele Bits bzw. Bytes hat ein Wort dieser Anlage? b) Wie lautet die größte damit in direkter binärer Codierung darstellbare Zahl? c) Wie groß ist der Adressraum, d.h. wie viele Speicherzellen sind adressierbar? d) Wie groß ist die maximal speicherbare Datenmenge in MByte? Lösung a) Ein Wort dieser Anlage umfasst 32 Bits bzw. 4 Bytes. Meist bezeichnet man 16 Bit als Wort und 32 Bit als Langwort. b) Das größte in direkter binärer Codierung darstellbare Wort besteht aus 32 Einsen: 11111111 11111111 11111111 11111111bin = 2 32 -1 = 4 294 967 295 c) Die Anzahl der adressierbaren Speicherzellen ist 2 21 = 2∙2 10 ∙2 10 = 2097152
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