Lehrinhalte der Lehrveranstaltung "Einführung in die Informatik”, Teil A (Grundlagen)

  1. Einführung
    1. Einsatzgebiete der Informationsverarbeitung
    2. Geschichte der Datenverarbeitung
    3. Hardwaregenerationen
    4. Softwaregenerationen
    5. Begriffe um die Datenverarbeitung
  2. Grundlagen der Informationstheorie
    1. Definitionen
    2. Informationsgehalt diskreter Signale
      1. statistisch unabhängige Signale
      2. statistisch abhängige Signale
    3. Informationsgehalt kontinuierlicher Signale
      1. Amplitudenquantisierung
      2. Zeitquantisierung
    4. Nachrichtenmenge
    5. Redundanz, Redundanzreduktion
  3. Zahlensysteme und Umrechnungsverfahren
    1. Zahlendarstellungen
    2. Zahlenkonvertierung
    3. Konvertierung von Gleitkommazahlen
    4. Dualzahlenarithmetik
    5. Gleitkommaarithmetik
  4. Codes
    1. Definitionen und Zweck
    2. Quellcodierung
      1. Darstellung gleichwahrscheinlicher Signale
      2. Codierung gleichwahrscheinlicher Symbole (Optimalcode)
      3. Spezielle Codierungen
        1. Run-Length-Codierung
        2. Graycodes
        3. Walkingcode
    3. Kanalcodierung
      1. Linearcodes
        1. Blockcodes
        2. Paritycodes
        3. Produktcodes, Blocksicherung
        4. Hammingcodes
        5. Gleichgewichtige Codes (m aus n - Codes)
      2. Zyklische Codes
      3. Fernschreibcodes
        1. CCITT Nr. 2
        2. Zeichensicherungscodes (ZSC2, ZSC3)
        3. 7-Bit-ASCII
        4. 7-Bit-ISO-Code
        5. 8-Bit-ASCII-Code
        6. EBCDI-Code
      4. Entropie des deutschen Alphabets und Fano-Codierung
  5. Zahlendarstellungen und Rechenregeln
    1. Zahlensysteme (allgemein)
    2. Dezimalzahlensysteme
    3. Binäre Zahlensysteme
      1. Dualsystem
      2. Binär codierte Dezimalzahlen
        1. BCD-Code
        2. Aiken-Code
        3. Stibitz-Code
    4. Rechenregeln für Dualzahlen
      1. Addition
      2. Subtraktion
      3. Zweierkomplement
      4. Einerkomplement
    5. Zahlenumwandlungen in andere Zahlensysteme
      1. Dual- nach Dezimaldarstellung
        1. Quelldarstellung
        2. Zieldarstellung
      2. Dezimal- nach Dualdarstellung
    6. Zahlendarstellung in Rechnern
      1. Festkommadarstellung
      2. Gleitkommadarstellung
  6. Schaltalgebra
    1. Rechenregeln
      1. Bezeichnungen und Symbole für zweiwertige Variablen
      2. Postulate
      3. Theoreme für eine Variable
      4. Theoreme für zwei Variablen
    2. Schaltfunktionen
      1. Boolsche Operationen
      2. Normalformen
        1. Vollständige disjunktive Normalform
        2. Vollständige konjunktive Normalform
        3. Grafische Verfahren zur Minimierung von Schaltfunktionen (Karnaugh-Veitch-Diagramm)
  7. Digitale Grundschaltungen
    1. Register
      1. Schieberegister
      2. Seriell-/Parallelumsetzer
    2. Zähler
      1. Ringzähler
      2. Dualzähler
      3. BCD-Zähler
    3. Flip-Flops
    4. Multiplexer
    5. Analog-Digitalwandler
  8. Rechenwerke
    1. Addierer
      1. Halbaddierer
      2. Volladdierer
    2. Algorithmen für Subtraktion, Multiplikation und Division
  9. Speichermedien
    1. Ferritkernspeicher
    2. Halbleiterspeicher
    3. Nur-Lese-Speicher
      1. Aufbauprinzip
      2. Funktionsweise
      3. Technische Realisierung
      4. Beispiele
        1. PROM nach Fusable-Link-Verfahren
        2. EPROM
        3. Programmable Logig Array
    4. Lese-Schreib-Speicher
      1. Bit-orientierter RAM
        1. Aufbauprinzip
        2. Funktionsweise
        3. Technische Realisierung
      2. Zeilen-orientierter RAM
        1. Aufbauprinzip
        2. Funktionsweise
        3. Technische Realisierung
    5. Externe Speicher
      1. Zugriffsarten
        1. Sequentieller Zugriff
        2. Direkter Zugriff
        3. Index-sequentieller Zugriff
      2. Magnetische Aufzeichnungsverfahren
      3. Plattenspeicher
        1. Aufbauprinzip
        2. Funktionsweise
      4. Magnetbandspeicher
        1. Aufbauprinzip
        2. Funktionsweise
  10. Herstellung von Halbleiterbauelementen