Prof. Dr.-Ing. Holger Lutz Technische Hochschule Mittelhessen 61169 Friedberg, Wilhelm-Leuschner-Str. 13

         INFORMATIONSVERARBEITUNG 1 (IN1)

Algorithmen und Datenstrukturen

1    Prinzip der Informationsverarbeitung, Begriff des Algorithmus

2    Programmablaufpläne, Datenflußpläne und Struktogramme
2.1 Programmablaufpläne nach DIN 66001, DIN 66262
2.2 Datenflußpläne
2.3 Struktogramme nach DIN 66261

3    Realisierungselemente von Algorithmen
3.1 Kontrollstrukturen
3.2 Sequenz (Folge)
3.3 Auswahl (Selektion, Verzweigung, Alternative)
3.4 Mehrfachverzweigung (Fallunterscheidung)
3.5 Wiederholung
 

Zahlensysteme

1    Zweiwertigkeit

2    Nichtpositionelle Zahlensysteme und Stellenwertsysteme (Positionssysteme)
2.1 Einleitung
2.2 Polyadische Zahlensysteme (B-adische Zahlensysteme)
2.3 Dezimalsystem
2.4 Dualsystem
2.5 Oktalsystem
2.6 Sedezimalsystem (Hexadezimalsystem)
2.7 Zusammenfassung

3    Konvertierungsverfahren und Rechenregeln
3.1 Allgemeines
3.2 Konvertierung durch sukzessive Multiplikation und Addition
3.3 Rechenregeln für polyadische Stellenwertsysteme
3.4 Spezielle Umformungsregeln
3.5 Fehler bei der Konvertierung
 

Grundlagen der Informationsdarstellung (Codierung)

1    Einleitung: Aufgaben der Codierung, Codierungsarten

2    Grundlagen der Informationstheorie
2.1 Begriffe der Informationstheorie
2.2 Entscheidungsgehalt, Informationsgehalt und Redundanz

3    Quellencodierung
3.1 Einleitung
3.2 Codierung mit konstanter Codewortlänge (Block-Codes)
3.3 Codierung mit variabler Codewortlänge
3.3.1 Häufigkeit von Textzeichen
3.3.2 Optimale Codes

4    Kanalcodierung
4.1 Einleitung
4.2 Grundlagen und Begriffe
4.3 Fehlererkennung durch Paritätskontrolle
4.3.1 Quersummenprüfung (Querparitätskontrolle)
4.3.2 Blockverfahren (Quer- und Längsparitätskontrolle)
4.4 Fehlererkennung und -korrektur durch Paritätskontrolle
4.4.1 Bedeutung von HAMMING-Codes
4.4.2 HAMMING-Codes
4.4.3 Fehlerwahrscheinlichkeit und HAMMING-Distanz
 

Informationsdarstellung im Rechner (Codierung)

1    Darstellung von alphanumerischen Informationen (Texten)
1.1 Einleitung
1.2 7-Bit-Code ASCII-Code, 8-Bit-Code ISO-Latin1-Code
1.3 16-Bit-Code Unicode
1.4 32-Bit-Code UCS (universal character set)

2    Darstellung von numerischen Informationen (Festpunktzahlen)
2.1 Einleitung
2.2 Festpunktdarstellung
2.2.1 Aufbau von Festpunktformaten
2.2.2 Vorzeichenlose Dualzahlen
2.2.3 Dualzahlen mit Vorzeichen
2.2.3.1 Zahlendarstellung mit Betrag und Vorzeichen
2.2.3.2 Zahlendarstellung im Komplement
2.2.3.2.1 Allgemeines
2.2.3.2.2 B-1 -Komplement, Einer-Komplement bei B=2
2.2.3.2.3 B-Komplement, Zweier-Komplement bei B=2
2.2.3.2.4 Subtraktion im Zweier-Komplement
2.2.3.3 Offset-Binary-Darstellung
2.2.3.4 Zusammenstellung von Zahlenformaten

3    Darstellung von numerischen Informationen (Gleitpunktzahlen)
3.1 Einleitung
3.2 Gleitpunktdarstellung nach IEEE 754 Standard
3.2.1 Standardisierte Gleitpunktformate
3.2.2 Zahlenbereiche und Genauigkeit von standardisierten Gleitpunktformaten

4    Darstellung von numerischen Informationen (Binär-dezimale Codes, BCD-Codes)
4.1 Einleitung, Eigenschaften von BCD-Codes
4.2 Tetradische (vierstellige) BCD-Codes
4.3 Gleichgewichtige BCD-Codes ( -aus- -Codes)
 

BOOLEsche Algebra, Schaltalgebra

1    Einführung

2    Definition der BOOLEschen Algebra, Schaltalgebra
2.1 Axiomensystem
2.2 Elementarverknüpfungen Konjunktion (UND),
       Disjunktion (ODER), Negation (NICHT)
2.3 Theoreme und Rechenregeln

3    BOOLEsche Funktionen, Schaltfunktionen
3.1 Einstellige Schaltfunktionen
3.2 Zweistellige Schaltfunktionen
3.3 Vollständige Operatorensysteme (Logiksysteme)
3.4 Normalformen
3.4.1 Einleitung
3.4.2 Disjunktive Normalform
3.4.3 Konjunktive Normalform

4    Vereinfachung von Schaltfunktionen
4.1 Verfahren zur Vereinfachung
4.2 Anwendung der Axiome und Rechenregeln der Schaltalgebra
 

Rechner-Arithmetik

1    Realisierung von arithmetischen Operationen im Rechner
1.1 Binär-Arithmetik
1.2 Arithmetische Operationen

2    Addition
2.1 Halbaddierer
2.2 Volladdierer
2.3 Zweier-Komplementbildung, Subtraktion von Dualzahlen

3    Multiplikation und Division
3.1 Serielle Multiplikation
3.3 Multiplikations-Algorithmus nach BOOTH
3.3 Division

4    Gleitpunkt-Arithmetik
4.1 Addition und Subtraktion von Gleitpunktzahlen
4.2 Multiplikation und Division von Gleitpunktzahlen