ECDL Europäischer Computer Führerschein ECDL Autor: Konrad Stulle. 1. Ausgabe vom 15. Mai HERDT-Verlag für Bildungsmedien GmbH, Bodenheim

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1 ECDL Autor: Konrad Stulle 1. Ausgabe vom 15. Mai 2008 HERDT-Verlag für Bildungsmedien GmbH, Bodenheim Internet: Das ECDL-Logo ist ein eingetragenes Markenzeichen der ECDL-Foundation. Der HERDT-Verlag für Bildungsmedien GmbH ist ein von der DLGI, der OCG und der ECDL Switzerland AG unabhängiges Unternehmen und insbesondere nicht gesellschaftsrechtlich mit diesen verbunden. Dieses Produkt kann genutzt werden, um Schulungsteilnehmer bei der Vorbereitung auf die European Computer Driving Licence-Prüfung zu unterstützen. Weder der Lizenzgeber noch der HERDT-Verlag für Bildungsmedien GmbH gewährleisten, dass durch die Verwendung dieses Produktes das Bestehen der jeweiligen Prüfung sichergestellt wird. Die Verwendung des von den Lizenzgebern genehmigten Lernmaterial-Logos auf diesem Produkt bedeutet, dass es unabhängig geprüft und seine Übereinstimmung mit den folgenden Vorgaben genehmigt worden ist: Das Produkt enthält in einem zumindest zufriedenstellenden Maß das gesamte Lernmaterial in Hinblick auf den ECDL-Syllabus Version 5.0. Das Lernmaterial wurde nicht auf technische Richtigkeit überprüft, und es wird nicht gewährleistet, dass der Endverbraucher die dazugehörigen ECDL-Prüfungen besteht. Alle in diesem Produkt enthaltenen Einstufungstests und/oder leistungsbezogenen Übungen beziehen sich einzig und allein auf dieses Produkt und sind oder implizieren keine Zertifizierung durch die Lizenzgeber für die ECDL-Prüfungen. ECDL Europäischer Computer Führerschein Modul 1 - Grundlagen der Informationstechnologie gemäß Syllabus 5.0 (zertifiziert für Deutschland) ECDL Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder einem anderen Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Dieses Buch wurde mit großer Sorgfalt erstellt und geprüft. Trotzdem können Fehler nicht vollkommen ausgeschlossen werden. Verlag, Herausgeber und Autoren können für fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Die Bildungsmedien des HERDT-Verlags enthalten Links bzw. Verweise auf Internetseiten anderer Anbieter. Auf Inhalt und Gestaltung dieser Angebote hat der HERDT- Verlag keinerlei Einfluss. Hierfür sind alleine die jeweiligen Anbieter verantwortlich.

2 I ECDL - Modul 1 - Grundlagen der Informationstechnologie Basiswissen 1 Überblick Der Europäische Computer Führerschein Was Sie wissen sollten Die Entwicklung in der EDV Die Geschichte des Personalcomputers Aktuelle Entwicklungen Schnellübersicht Übung Datenverarbeitung mit dem Computer Die grundlegende Funktionsweise eines Computers Datentypen Bits und Bytes Interne Verarbeitung mit dem Dualsystem Texte innerhalb eines Computers Datum, Zeit, Töne und Bilder im Computer Software und Hardware Computertypen und digitale Geräte Schnellübersicht Übung Betriebssysteme Was ist ein Betriebssystem? Kennzeichen eines Betriebssystems Das Betriebssystem UNIX Das Betriebssystem MS-DOS Die grafische Benutzeroberfläche von Windows 3.x Die Betriebssysteme Windows 95, 98 und Windows Me Die Betriebssysteme Windows NT 4.0, 2000, XP und Vista Das Betriebssystem Mac OS Das Betriebssystem OS/ Das Betriebssystem Linux Schnellübersicht Übung Anwendungsprogramme Aufteilung der existierenden Programmarten Merkmale der Textverarbeitung Tabellenkalkulation Datenbanken Präsentationen und Grafiken Weitere typische Standardanwendungen Beispiele zum IT- und Software-Einsatz Weiterführende Themen 4 Der Computer mit seinen Bestandteilen Eingabegeräte Die Zentraleinheit im Überblick Grafikkarten Ausgabegeräte: Monitore Ausgabegeräte: Drucker Ausgabegeräte: Sonstige Überblick: Externe Speicher Festplatten Magnetbänder Optische Speicher Übung Dateien und Programme Was ist eine Datei? Programme und Programmiersprachen Programmentwicklung Übung Netzwerke Wichtige Begriffe Die Vorteile eines lokalen Netzwerks Die Vernetzung von Computern Client und Server Ein einfaches Peer-to-Peer-Netzwerk Der Server Strukturierte Netzwerke Schnellübersicht Übung Zugang zu öffentlichen Netzen Informations- und Kommunikationstechnologie (ICT) Zugang zum Internet einrichten Benötigte Hardware für den Internetzugang Schnellübersicht Übung HERDT-Verlag

3 Inhalt I 10 E-Business über das Internet Was ist das Internet? Intranet und Extranet E-Business und E-Commerce Online-Bezug von Waren Bankgeschäfte mit Online-Banking tätigen Sicherheitsbedenken beim E-Business Schnellübersicht Übung Informationsaustausch über das Internet Web Feeds abonnieren und lesen Wikis nutzen Fernseh- und Radiobeiträge im Browser wiedergeben Blogs lesen und ergänzen Webforen nutzen Virtuelle Community Was sind E-Services? Schnellübersicht Übung Ergonomische und Umweltschutz- Aspekte Ergonomie bei Bildschirmarbeitsplätzen Arbeitsplatzanalyse Der optimale Arbeitsplatz EDV und Umweltschutz Schnellübersicht Übung Datenschutz Die Problematik des Datenschutzes Datenschutzgesetz in Europa im Überblick Datenschutzgesetz in Deutschland Datenschutzgesetz in Österreich Datenschutzgesetz in der Schweiz Der Datenschutzbeauftragte Lizenzierung von Software Das Urheberrechtsgesetz in Deutschland Das Urheberrechtsgesetz in Österreich Das Urheberrechtsgesetz in der Schweiz Schnellübersicht Übung Datensicherheit Die Problematik der Datensicherheit Zugriffsschutz Passwörter verwenden Tipps zum Umgang mit Passwörtern Grundsätzliches zu Computerviren Sicheres Arbeiten mit dem Computer Datensicherung Schnellübersicht Übung Anhang: So finden Sie die Inhalte zu den Lernzielen Stichwortverzeichnis HERDT-Verlag 3

4 3 ECDL - Modul 1 - Grundlagen der Informationstechnologie 3 Datenverarbeitung mit dem Computer In diesem Kapitel erfahren Sie was die Begriffe IT und Computer bedeuten wie Computer grundsätzlich arbeiten (EVA-Prinzip) aus welchen grundlegenden Bestandteilen ein Computer besteht wie Daten innerhalb des Computers verwaltet werden wie Hardware und Software unterschieden wird welche Computertypen existieren 3.1 Die grundlegende Funktionsweise eines Computers IT - Information Technology Der Begriff IT ist in aller Munde, häufig in Kombination mit einer Erweiterung wie z. B. IT-Struktur, IT-Entwicklung, IT-Management, IT-Abteilung etc. Letztendlich steckt hinter diesen Begriffen, dass Daten in digitaler Form erfasst, gespeichert, bearbeitet und ausgewertet sowie übertragen werden. Auch schon vor dem Computer-Zeitalter mussten solche Vorgänge organisiert, verwaltet, strukturiert, überwacht und weiterentwickelt werden. Für Aufgaben bzw. Funktionen stehen die entsprechenden IT-Begriffe. Der Begriff "Computer" Das Wort "Computer" stammt aus dem Englischen und lässt sich durch den Begriff "Rechner" übersetzen ("to compute" entspricht "rechnen"). Ein Computer ist eine programmgesteuerte Maschine zur Verarbeitung von Daten. Das EVA-Prinzip Alle Computertypen funktionieren nach dem gleichen Grundprinzip, dem EVA-Prinzip. Eingabe Verarbeitung Ausgabe Der Computer wird über ein oder mehrere Eingabegeräte mit Daten und Anweisungen versorgt. Diese Informationen werden anhand einer Vorgabe (Programm) durch den Computer verarbeitet. Die Ergebnisse werden über Ausgabegeräte aus- bzw. weitergegeben. Eingaben für einen Computer Bei den Eingaben handelt es sich entweder um Informationen, die weiterzuverarbeiten sind, oder um Befehle, die eine Aktion des Computers hervorrufen. Dazu zählen z. B. Eingaben bzw. Befehle durch einen Benutzer Informationen von einem automatischen Lesegerät Informationen von anderen Computern 10 HERDT-Verlag

5 Datenverarbeitung mit dem Computer 3 Verarbeitung durch den Computer Berechnungen Speichern von Daten Vergleichen von Daten Sortieren von Daten Ausgabe durch den Computer Bildschirmausgabe Ausdruck Audioausgabe Weitergabe an andere Computer Das EVA-Prinzip am Beispiel Computerkasse Lesen und Anzeigen der Artikeldaten Eingabe Mit einem Barcodeleser werden die Barcodes (Strichcodes) des Artikels eingelesen. Verarbeitung Anhand des Barcodes ermittelt der Computer (Großrechner) mithilfe einer internen Übersicht (Tabelle) die Artikelnummer, die Artikelbezeichnung und den Einzelpreis. Ausgabe Diese Informationen werden am Bildschirm angezeigt und von der Kasse ausgedruckt. Erstellen und Verbuchen der Rechnung Eingabe Über die Tastatur wird die Erstellung der Rechnung angefordert. Verarbeitung Die Einzelpreise der erfassten Artikel werden addiert. Die Bestände der einzelnen Artikel werden intern aktualisiert. Ausgabe Die Rechnungssumme wird am Bildschirm angezeigt. Zahlung der Rechnung mit einer Scheckkarte Eingabe Die Scheckkarte des Kunden wird durch den Scheckkartenleser gezogen. Der Kunde gibt seine Geheimnummer über eine spezielle Tastatur ein. Verarbeitung Der Computer prüft die Daten auf Gültigkeit und verbucht die Rechnung als mit Scheckkarte bezahlt. Ausgabe Die Rechnung wird ausgedruckt. Alle Informationen werden an den Großrechner im Rechenzentrum des Supermarktes weitergegeben. Auch hier greift wieder das EVA-Prinzip. Die Daten werden dort weiterverarbeitet, an den Großrechner der Bank weitergegeben usw. Bei diesen Beispielen handelt es sich um einige typische Arbeiten an einer Computerkasse. Auch alle anderen Arbeiten wie Stornos, Barzahlungen usw. werden jeweils durch eine Eingabe gestartet, bewirken eine Verarbeitung durch den Computer und enden mit einer Ausgabe. Die prinzipielle Vorgehensweise bleibt in anderen Einsatzgebieten eines Computers dieselbe. Das EVA-Prinzip gilt auch für das computergestützte Ausleihsystem einer Bibliothek, für das Patientenverwaltungsprogramm einer Arztpraxis oder für das Netz von Geldautomaten verschiedener Bankinstitute. HERDT-Verlag 11

6 3 ECDL - Modul 1 - Grundlagen der Informationstechnologie Aufbau eines Computers Auch ein moderner Computer, beispielsweise ein PC, verfügt über Eingabe-, Verarbeitungs- und Ausgabegeräte. Das Verarbeitungsgerät befindet sich zusammen mit der Stromversorgung in einem gemeinsamen Gehäuse. Eingabegeräte wie Tastatur und Maus sind meist über Kabel mit dem Gehäuse verbunden. Auch die Ausgabegeräte, meist ein Bildschirm und ein Drucker, sind eigenständige Geräte, die mit dem Gehäuse verbunden werden. Im Gehäuse sind alle Bestandteile zur Verarbeitung von der CPU bis zum Massenspeicher installiert. Im modernen PC werden viele dieser Bestandteile auf einer einzigen Leiterplatte untergebracht, dem Mainboard (Motherboard, Hauptplatine). Komponenten eines modernen PCs Das Mainboard bietet außerdem Steckplätze für verschiedene Komponenten wie Grafikkarten für die Bildschirmausgabe, Soundkarten für die Audioausgabe oder Netzwerkkarten für den Informationsaustausch mit anderen Computern. Ferner stellt es Anschlüsse für Massenspeicher, Stromversorgung und Ein-/Ausgabegeräte bereit. 3.2 Datentypen Übersicht wichtiger Datentypen Stichwörter wie "Elektronische Datenverarbeitung" und "Informations- und Kommunikationstechnik" stehen für die Arbeit mit Computern. Was ist aber genau unter Daten zu verstehen? Bei Daten handelt es sich um Informationen, die mit dem allgemein bekannten Zeichenvorrat dargestellt werden. Dieser Zeichenvorrat besteht aus folgenden Zeichen: Ziffern von 0 bis 9 Kleinbuchstaben von a bis z und Großbuchstaben von A bis Z Sonderzeichen (beispielsweise:,. - ; :? $! & %) Wichtige Datentypen Zahlen (numerische Daten) Hier handelt es sich um Informationen, die bei Berechnungen verwendet werden können. Dazu gehören beispielsweise Preise, Gewichte, Kontostand usw. Text (alphanumerische Daten) Datums- und Zeitangaben Logische Daten Hierbei handelt es sich um Informationen, die aus Ziffern, Buchstaben und Sonderzeichen zusammengesetzt sind. Dazu gehören Namen, Text usw. Es werden aber auch Postleitzahlen und Artikelnummern dazu gezählt, da diese Informationen nicht für Berechnungen verwendet werden können. Mit diesen Informationen (beispielsweise :30) kann auch gerechnet werden. Im Computer werden solche Informationen auch als Zahlen verwaltet. Es existieren nur zwei logische Daten: Wahr (true) und Falsch (false). Diese Daten dienen zur Beantwortung von Fragen. Wahr wird deshalb auch als Ja und Falsch als Nein bezeichnet. 12 HERDT-Verlag

7 Datenverarbeitung mit dem Computer 3 Weitere Daten, die zunehmend mit Computern verarbeitet werden (Multimedia) Klänge (Sounds) Bilder und Grafiken Videos Ein Ton bzw. eine Folge von Tönen Hierbei handelt es sich um Fotos, Zeichnungen oder Pläne. Eine Folge von Bildern, die in einer bestimmten Reihenfolge und Zeit abläuft Datentypen werden häufig noch in Untergruppen aufgeteilt. Dies trifft beispielsweise auf den Datentyp WÄHRUNG zu. Er ist eine Untergruppe des Datentyps ZAHLEN. Analoge Daten Viele Daten, die am Computer verarbeitet werden sollen, liegen in analoger Form vor. Analoge Daten sind z. B. Töne, Bilder, Videoaufzeichnungen. Bei analogen (analog = entsprechend, vergleichbar) Daten handelt es sich um Daten, die durch eine Zeigerstellung (Uhr), durch eine Skala (z. B. Thermometer) oder durch eine Kurve (z. B. Töne) dargestellt werden. Die Werte dieser Daten können stufenlos (stetig) geändert werden. So kann beispielsweise die Uhrzeit exakt wiedergegeben werden. Digitale Daten Digitale (digit = Zahl) Daten werden durch Ziffern dargestellt. Anhand der beiden Uhrenarten lässt sich der Unterschied verdeutlichen: Mit der analogen Uhr lassen sich alle Uhrzeiten stufenlos anzeigen. Die abgebildete digitale Uhr erlaubt die Darstellung der Uhrzeit nur auf die Sekunde genau. Selbst bei einer feineren Einteilung, beispielsweise in Millisekunden, bleiben Zwischenwerte, die nicht dargestellt werden können. Diese Zwischenwerte müssen auf- oder abgerundet werden. Innerhalb eines Computers lassen sich Daten in der Regel nur digital verarbeiten. Um analoge Daten am Computer verarbeiten zu können, müssen sie zuvor digitalisiert werden. Das heißt, sie müssen mit Ziffern dargestellt werden. Eine Ausnahme bilden Analogrechner, die beispielsweise in der Anlagensteuerung eingesetzt werden. Im Anwenderbereich finden Analogrechner keine Anwendung. Durch die Digitalisierung von analogen Daten gehen Informationen verloren. Der Informationsverlust variiert: Je nachdem, wie groß der Abstand zwischen zwei Werten ist, gehen mehr oder weniger Zwischenschritte verloren. 3.3 Bits und Bytes Die Funktionsweise von Bits und Bytes Die kleinste Informationseinheit in der Datenverarbeitung wird als Bit (binary digit, Binärziffer) bezeichnet. Diese Einheit kann die beiden Ausprägungen Strom und Kein Strom (bzw. 0 und 1) aufweisen. Die einzigen Zustände, die ein Computer unterscheiden kann (Strom - Kein Strom), ermöglichen zwar die Darstellung von logischen Daten (Wahr - Falsch). Sobald aber Daten verarbeitet werden sollen, die mehr als nur zwei Ausprägungen aufweisen, müssen andere Darstellungsarten gefunden werden. Um das ganze Alphabet, sämtliche Ziffern und Sonderzeichen, die auf einer Tastatur zu finden sind, mithilfe von Binärziffern abzubilden, reicht ein Bit nicht aus. Dieses Problem wurde gelöst, indem mehrere Bits zu einer Einheit zusammengefasst wurden. HERDT-Verlag 13

8 3 ECDL - Modul 1 - Grundlagen der Informationstechnologie Werden zwei Bits zusammengefasst, haben Sie bereits die Möglichkeit, vier (2 * 2 = 2 2 ) verschiedene Zustände abzubilden: 11, 00, 10, 01. Wird die Zahl der zusammengefassten Einheiten erhöht, können Sie schnell feststellen, dass mit 8 Bits bereits 256 (2 8 ) Zeichen dargestellt werden können. Die so entstandene Einheit von 8 Bits wird als Byte (Zeichen) bezeichnet und stellt die Maßeinheit für die Speicherkapazität eines Computers dar. Da der Computer Daten in Bits und Bytes verarbeitet, wird Ihnen die Zahlenreihe 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, immer wieder begegnen (z. B. als Anzahl der dargestellten Farben des Monitors: 16 Bit = 2 16 = Farben oder als Arbeitsspeichergröße von 256 MB). Maßeinheiten für die Kapazität von Speichermedien Die Kapazität in Byte zeigt an, wie viele Zeichen der Speicher maximal aufnehmen kann. Dabei gelten folgende Maßeinheiten bei der Angabe von Speichergrößen: 1 KB = 1 Kilobyte = 1024 Byte = 2 10 Byte = 1024 Zeichen 1 MB = 1 Megabyte = 1024 KByte = 2 20 Byte = Zeichen 1 GB = 1 Gigabyte = 1024 MByte = 2 30 Byte = Zeichen 1 TB = 1 Terabyte = 1024 GByte = 2 40 Byte = Zeichen Benötigter Speicherplatz von Textdateien Ein Kapitel enthält beispielsweise ca Zeichen. Dazu gehören natürlich auch die Leerzeichen. Also müsste das Kapitel einen Speicherplatz von ca. 13,5 KB belegen. Dies würde auch zutreffen, wenn das Kapitel nur Zeichen ohne Formatierungen und keine Grafiken enthalten würde. Das Kapitel ist aber beispielsweise sehr aufwändig formatiert und enthält diverse Grafiken. Insgesamt benötigt es deshalb 2,2 MB. Sie können an diesem Beispiel gut erkennen, wie viel Speicherplatz durch Formatierungen und Grafiken verbraucht wird. 3.4 Interne Verarbeitung mit dem Dualsystem Ein anderes Zahlensystem? 0 Während 1 Sie Sie auf der Tastatur die Ihnen bekannten Tasten betätigen oder die entsprechenden Zeichen am Bildschirm bzw. im Ausdruck sehen, wird innerhalb des Computers eine Übersetzung aller Daten vorgenommen. Dies gilt auch für alle anderen Datentypen wie Bilder oder Töne. Alle Daten werden innerhalb des Computers digital dargestellt und verarbeitet (daher der Begriff der digitalen Datenverarbeitung). kennen bereits das Dezimalsystem (Zehnersystem). Es nutzt die Ziffern von 0 bis 9 (also zehn Ziffern) und kann damit alle Zahlen darstellen. Das bereits im 17. Jahrhundert von Gottfried Wilhelm Leibniz entwickelte Dualsystem (Zweiersystem) arbeitet nur mit den Ziffern 0 und 1, kann damit aber auch alle Zahlen darstellen. Vorteile des Dualsystems Die Verwendung eines Systems, das nur mit zwei Zahlen arbeitet, hat erhebliche Vorteile. Alle Daten, die im Dualsystem verschlüsselt sind, lassen sich problemlos und mit sehr niedriger Fehlertoleranz auf verschiedene Arten darstellen, weitergeben und verarbeiten. In der folgenden Übersicht finden Sie einige Beispiele der Verarbeitung und Weitergabe von digitalen Daten, die Sie insbesondere beim Speichern von Daten später noch näher kennen lernen werden: 14 HERDT-Verlag

9 Datenverarbeitung mit dem Computer 3 Nutzungsart (Beispiele) Ziffer 1 entspricht Ziffer 0 entspricht Transport innerhalb des Computers Stromimpuls Kein Stromimpuls Speicherung mit Spannung Spannung Keine Spannung Übertragung mit Tönen Langer Ton Kurzer Ton Speicherung mit alten Relais Schaltung geschlossen Schaltung offen Optische Speicherung (CD-ROM) Vertiefung Keine Vertiefung Warum wird nicht mit dem Zehnersystem verschlüsselt? Grundsätzlich bestünde auch die Möglichkeit, statt mit zwei Zuständen mit zehn Zuständen zu arbeiten (0 = 0 Volt, 1 = 1 Volt, 2 = 2 Volt usw.). Dies würde aber zu erheblichem technischen Aufwand führen, da bei kleinen Spannungsschwankungen schnell Unklarheiten (Fehler) entstehen würden. Um welchen Zustand handelt es sich bei 2,5 Volt Spannung? Die Darstellung mit Ja = 6 Volt und Nein = 0 Volt bietet eine erheblich einfachere Verarbeitung. Ähnlich verhält es sich auch bei den anderen oben genannten Nutzungsarten. 3.5 Texte innerhalb eines Computers Die ASCII-Codierung Die Abkürzung ASCII steht für American Standard Code for Information Interchange (Amerikanische Standardverschlüsselung für Datenaustausch). Mit der ASCII-Codierung wurde eine standardisierte Tabelle entworfen, in der jedem Zeichen eine sogenannte ASCII-Nummer zugewiesen wird. Diese Nummer wird im Dualsystem dargestellt. Zur Darstellung aller Zeichen werden 7 Bit benötigt (128 Zeichen). Die Zeichen des ASCII-Codes So ergibt sich für jedes Zeichen eine siebenstellige Folge von Stromimpulsen die und mithilfe von Spannungen gespeichert werden können. Einige weitere bei Computern bekannte Codierungsarten ANSI-Code Unicode EAN-Code "American National Standards Institute": um nationale Sonderzeichen erweiterter ASCII-Code (8 Bit, 256 Zeichen), Einsatz unter Windows und Windows-Anwendungen Erlaubt auch die Darstellung von Zeichen (65.536), die nicht dem lateinischen Alphabet entnommen sind, wie zum Beispiel japanische Schriftzeichen "Europäische Artikelnummer"; Striche in unterschiedlicher Dicke entsprechen einer 13-stellig Artikelkennzeichnung (Supermarkt- Scannerkassen). Dabei stehen die Ziffern 1+2 für die Ländernummer; 3-7 für die Firmennummer; 8-12 für die Artikelnummer und 13 für die Prüfziffer HERDT-Verlag 15

10 3 ECDL - Modul 1 - Grundlagen der Informationstechnologie 3.6 Datum, Zeit, Töne und Bilder im Computer Wie speichert ein Computer Datums- und Zeitangaben? Da Datums- und Zeitangaben bei Berechnungen verwendet werden müssen, werden diese Daten intern als Zahlen dargestellt. Die Art der Umwandlung ist abhängig vom Programm, mit dem gearbeitet wird. Datumsangaben Der wird intern mit der Zahl 1 dargestellt. Der wird intern mit der Zahl 15 dargestellt usw. So lässt sich leicht die Differenz in Tagen berechnen. Zeitangaben Zeitangaben werden mit Dezimalzahlen zwischen 0 und 1 dargestellt. 00:00 Uhr wird intern mit der Zahl 0 dargestellt. 12:00 Uhr wird intern mit der Zahl 0,5 dargestellt. So lässt sich leicht die Differenz zwischen zwei Zeitangaben berechnen. Kombinierte Datums- und Zeitangaben Auch die Verwaltung von Datums- und Zeitangaben gestaltet sich unkompliziert. Der :00 Uhr entspricht der Zahl 15,5. Alle diese Zahlen werden intern wieder im Dualsystem dargestellt. Wie speichert ein Computer Töne, Bilder und Videos? Auch Töne, Bilder und Videos werden im Computer digitalisiert, also durch Zahlen verwaltet. Jeder Ton, jedes Bild oder Video wird als Folge von Nullen und Einsen dargestellt. Soundkarte mit ADC Wird Schall von einem Mikrofon in eine elektrische Spannung umgewandelt, so entspricht diese Spannung recht genau dem Schallereignis, es ist ihm analog. Solche Analogsignale werden vom Analog/Digital-Converter (ADC) in Digitalsignale umgewandelt. 1 0 Verarbeitung Analog/Digital-Converter sind in Eingabegeräten wie Scannern, Digitalkameras oder Soundkarten integriert. Analogsignale in Digitalsignale umgewandelt 16 HERDT-Verlag

11 Datenverarbeitung mit dem Computer Software und Hardware Software Der Begriff Software bezeichnet Computerprogramme, die Befehle und Befehlsfolgen enthalten, mit denen der Computer gesteuert wird. Software wird in zwei Kategorien eingeteilt. Betriebssystem-Software zur Steuerung der Abläufe im Computer Anwendungsprogramme, mit denen spezifische Aufgabenstellungen durchgeführt werden: beispielsweise Textverarbeitung, Tabellenkalkulation oder Grafikbearbeitung Hardware Unter Hardware werden alle physikalischen Teile in der EDV zusammengefasst, also alle Geräte, die Sie anfassen können: Tastatur, Maus, Bildschirm, Computer, Drucker usw. Die Hardware eines Computers lässt sich unterscheiden nach ihren Aufgaben. Eingabegeräte, über die der Computer Daten erhält (z. B. die Tastatur) Ausgabegeräte, die die Ergebnisse wiedergeben (z. B. der Bildschirm) Die Zentraleinheit, in der die Verarbeitung der eingegebenen Daten erfolgt Wichtigster Bestandteil der Zentraleinheit und zugleich Herz des Computers ist der Prozessor, auch CPU (Central Prozessing Unit) genannt. Auf dem Prozessor-Chip befinden sich das Steuer- und das Rechenwerk. Programme und Daten, die für die aktuelle Arbeit benötigt werden, werden vom Steuerwerk aus dem Arbeitsspeicher geladen, der sich in der Regel zwar auf eigenen Chips befindet, aber auch zur Zentraleinheit gehört. Die CPU, Arbeitsspeicher, Anschlüsse und weitere Chips sind auf der Hauptplatine (Motherboard) integriert. Speichermedien sind Medien, die die digitalen Daten aufnehmen, aufbewahren und bei Bedarf wieder abgeben. Von ihnen werden einerseits die abzuarbeitenden Programme und die zu bearbeitenden Daten gelesen. Andererseits können auf ihnen bearbeitete Daten gespeichert werden. 3.8 Computertypen und digitale Geräte Superrechner Großrechner (Mainframes) Mittlere Datentechnik Intelligente und dumme Terminals Personalcomputer Superrechner werden dort eingesetzt, wo es sich um extrem aufwändige Berechnungen handelt, wie z. B. für Wetterprognosen, Raumfahrt. Das bekannteste Modell ist hier der Supercomputer der Firma Cray. Das Einsatzgebiet der Großrechner ist die Verarbeitung großer Datenmengen in Rechenzentren von Unternehmen und Verwaltungen. Bekannte Hersteller sind IBM und Siemens. Hier handelt es sich um Rechner für mittelständische Unternehmen bzw. große eigenständige Abteilungen. Die AS/400 von IBM ist ein Rechner dieses Typs. Die Anwender arbeiten an Monitoren, die mit Datenleitungen an einen Großrechner angeschlossen sind. Ein dummes Terminal kann lediglich Eingaben annehmen, an den Großrechner weiterleiten und Ausgaben auf dem Bildschirm anzeigen. Intelligente Terminals unterscheiden sich von dummen Terminals dadurch, dass sie über einen Mikroprozessor verfügen, der es ihnen ermöglicht, bestimmte Funktionen eigenständig durchzuführen. Personalcomputer werden direkt am Arbeitsplatz aufgestellt und können dort nahezu alle Arbeiten durchführen. Im Heimbereich werden PCs hauptsächlich zur Textverarbeitung, zum Surfen im Internet, zur Foto- und Musikverwaltung, zur Kommunikation per und zum Spielen eingesetzt. HERDT-Verlag 17

12 3 ECDL - Modul 1 - Grundlagen der Informationstechnologie Netzcomputer Notebook, Tablet-PC PDA (Personal Digital Assistent) Digitale tragbare Geräte Netzcomputer beziehen einen großen Teil der Anwendungen aus dem Netzwerk, an das sie angeschlossen sind. Der Vorteil von Netzcomputern besteht darin, dass sie mit einer minimalen Hardware-Ausstattung auskommen und entsprechend preisgünstig sind. Es handelt sich hierbei um tragbare Computer mit eigenständiger Stromversorgung, die mittlerweile mit ähnlichen Leistungen aufwarten können wie herkömmliche PCs. Mehr als die Hälfe aller verkauften PCs sind heutzutage Notebooks. Notebooks bestehen aus einem flachen Gehäuse mit integrierter Tastatur und einem aufklappbaren Flachbildschirm; sie sind meist mit WLAN (drahtlose Netzwerkverbindung) ausgerüstet. Bei Tablet-PCs wird auf die Tastatur verzichtet. Die Eingabe erfolgt direkt auf dem Bildschirm mithilfe eines Stifts. Der Hauptvorteil dieser Computer liegt in der Mobilität: Der Anwender kann jederzeit und überall Texte verfassen, Nachrichten senden und empfangen, seine Termine kontrollieren, im Internet surfen sowie Videos und Musik abspielen. PDAs oder Handheld-PCs, wie z. B. Palmtops oder Organizer, finden hauptsächlich Einsatz als Adressdatenbank, Terminplaner und kleine Notizblöcke. Sie verfügen teilweise über keine Tastatur, sondern über einen Touchscreen, über den mithilfe eines Stiftes die Eingaben vorgenommen werden. Daten können sie mit einem Kabel zum PC oder auch kabellos über Infrarot übertragen. Viele Geräte lassen sich schwer einer bestimmten Kategorie zuordnen, da die Funktionen von PDA, Handy, Navigationsgerät, Musik- und Video-Player (Multimedia- Player), Foto- und Videokamera unterschiedlich kombiniert werden. Als Smartphones werden z. B. PDAs bezeichnet, mit denen Sie telefonieren können. Auch das aktuelle Fernsehprogramm (DVB-H) und Inhalte aus dem Internet werden mit dem Handy abrufbar. 3.9 Schnellübersicht Was bedeutet EVA-Prinzip analoge Daten digitale Daten Bits Bytes Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe als grundsätzliche Schritte der Datenverarbeitung eines Computers Werte werden durch eine Skala oder Kurve dargestellt und geben den exakten stufenlos änderbaren Wert wieder. Werte werden durch Ziffern dargestellt, die schrittweise zu- oder abnehmen. Kleinste Informationseinheit in der Datenverarbeitung 8 Bits sind ein Byte (Maßeinheit für die Speicherkapazität). Dualsystem Zahlensystem mit der Basis 2 (Ziffern 0 und 1) 18 HERDT-Verlag

13 Datenverarbeitung mit dem Computer Übung Übung 1 Übungsdatei: -- Ergebnisdatei: Das EVA-Prinzip-E Beantworten Sie die folgenden Fragen in Stichworten: Wofür steht die Abkürzung EVA-Prinzip? Erläutern Sie kurz das EVA-Prinzip. Nennen Sie ein Beispiel für das EVA-Prinzip. Übung 2 Übungsdatei: -- Ergebnisdatei: Datenverarbeitung-E Beantworten Sie die folgenden Fragen in Stichworten: Was wird unter dem Begriff Hardware verstanden? Was wird unter dem Begriff Software verstanden? Nennen Sie vier Datentypen. Was sind analoge Daten, was sind digitale Daten? Wie viele Bits beinhaltet ein Byte? HERDT-Verlag 19