Technische Informatik

Technische Informatik

Automaten

  • Zahlsysteme mit Basis 2, 4, 8 und 16; Umrechnungen von einem System in ein anderes (auch Dezimalsystem)

  • Computerzahlen

    1. vorzeichenlose Ganzzahlen

    2. Ganzzahlen mit Vorzeichen; Vergleich verschiedener Codierungen: Vorzeichen-Betrag, Einer- und Zweierkomplement Addition und Subtraktion von Ganzzahlen mit Vorzeichen, die im Zweierkomplement codiert sind

    3. BCD-Code; Addition und Subtraktion mit BCD-codierten Zahlen - Gleit- und Festkommazahlen

 

  • Informationsbegriff von Shannon

    1. Alphabet A / Zeichen a aus A / Wort w über A / Sprache S über A (als Menge von Wörtern über A)

    2. Definition des Informationsgehaltes eines Zeichen a aus A über die Häufigkeit p(a) des Zeichens a

    3. Code als eindeutige Abbildung eines Alphabetes A auf Wörter eines Alphabetes B

    4. mittlerer Informationsgehalt und mittlere Wortlänge eines Codes

    5. Güte eines Codes; Shannon-Fano- und Huffman-Code

    6. Hamming-Code

    7. arithmetisches Codieren; Polynom-Codes

  • Wiederholung: formale (Aussagen-)Logik

    1. Rechenregeln für äquivalente Umformungen boolescher Ausdrücke

    2. Max- und Minterme

    3. Normalformen

  • Schaltnetze

    1.  die ein- und zweistelligen Booleschen Funktionen; Grundgatter 

    2.  Lösen von elementaren Anwendungsaufgaben durch Konstruktion eines Schaltnetzes (Tetradenerkenner, Halb- und Volladdierer, BCD-Addierer, 7-Segmentanzeige etc.)

    3.  KV-Diagramme

  • Schaltwerke

    1. Grund-Flipflops als elementare Schaltwerke 

    2. Lösen von elementaren Anwendungsaufgaben durch Konstruktion eines Schaltwerkes (taktgesteuerte Ampel, Zähler, Schieberegister etc.)

    3. Schrittfolge: endlicher Automat --> Codierung der Zustände --> Zustands-Überführungstabelle --> minimale Terme für die neuen Zustände und Ausgangsvariablen (KV-Diagramme) --> Schaltung

    4. Einsatz von Simulationssoftware

Ralf Dorn, Fachleiter Informatik