Grundlagen der Datenverarbeitung

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1 Grundlagen der Datenverarbeitung Zeichendarstellung Christian Gürtler MultiAugustinum 9. November 2014 Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 Darstellung ASCII ASCII Erweiterungen Unicode BCD-Code Gray-Code Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

3 Einleitung Ziffern (0, 1, 2,..., 9) Buchstaben (a, b, c, d,... ) Sonderzeichen (+, &, $, {,... ) nicht-druckbare Zeichen (Enter-, Tab-Taste,... ) Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

4 ASCII I ASCII steht für»american Standard Code for Information Interchange«Interchange... Datenaustausch 7Bits = 128 Zeichen Zeichen als Zahl dargestellt Zeichen 0 bis 31 und 127 Steuerzeichen (zum Beispiel ASCII 7 = Klingel) 7 Bits in 8 Bits untergebracht (1. Bit... Kontrollbit) Anzahl der 1en in 7 Bit gerade Bit = 0 Anzahl der 1en in 7 Bit ungerade Bit 1 Anzahl der 1en gesamt immer gerade (»even parity«) bei Übertragung prüfen der Anzahl der 1en Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

5 ASCII II Beispiele Zeichen Dezimalwert 1 49 A 65 a 97 Z 90 Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

6 ASCII Erweiterungen durch bessere Übertragungsmöglichkeiten Steuerbit überflüssig...alle 8 Bit verwendbar (mehr Zeichen) Umlaute (ä = 132, ö = 148) Sonderzeichen anderer Sprachen ISO (Latin-1): Deutsch, Französich, Englisch ISO (Latin-2): südosteuropäische Sprachen, Deutsch ISO (Latin-9): inklusive Euro-Zeichen Windows 1252: Codierung von Microsoft Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

7 Unicode I zahlreiche ASCII-Erweiterungen problematisch (bei falscher Codierung seltsame Zeichen); daher universeller Code aller Zeichen aller Sprachen 16 Bits...maximal Zeichen Zeichen = ASCII Zeichen = Latin-1 als UCS (universal character set) normiert UCS Bit UCS Bit Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

8 Unicode II unterschiedliche Standards ( und in 90er-Jahren UTF-8 (UCS Transformation Code) Mehrbyte-Codierung jedes mit 0 beginnende Byte ist ein Standard-ASCII-Zeichen jedes mit 1 beginnende Byte gehört zu UTF-8 mit mehreren Bytes hat ein Code n 2 Bytes 1. Byte beginnt mit n 1en jedes Folgebyte beginnt mit 10 verhindert, dass Teilen eines Mehrbyte-Zeichens als ASCII-7 fehlgedeutet wird Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

9 Unicode III 1-Byte-Code 0xxxxxxx 7 freie Bits (ASCII) Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

10 Unicode IV 2-Byte-Code 110xxxxx 10xxxxxx Folgebyte Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

11 Unicode V 6-Byte-Code (31 Bit = UCS-4) x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx Folgebyte Folgebyte Folgebyte Folgebyte Folgebyte Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

12 BCD binary coded decimal 294 nicht als sondern als braucht mehr Speicherplatz schnell beim Rechnen Ansteuerung von LCD einige Bit-Muster ungenutzt ( , , 1111) EBCDIC: extended binary coded decimal interchange code (Austauschformat auf Großrechnern) Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

13 Gray I rasch, da immer nur 1 Bit im Vergleich zum vorigen geändert wird Übergang von 0111(7) nach 1000(8) geht rasch ohne Zwischenschritte Einsatz Analog-Digitalwandler Dezimal Gray Dezimal Gray Dezimal Gray Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

14 Gray II Binär Gray (Beispiel ) 1. Bit (MSB) nehmen zwei Ziffern XOR: Ziffer streichen (110) 1. zwei Ziffern XOR: Ziffer streichen (10) XOR: die roten Ziffern ergeben den Gray-Code (1001) für 14 Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

15 Gray III Gray-Code Binär ( Binär?) vorderste Bit (MSB) mit 0 XOR ( 01 ) 1 dann jedes weitere Bit mit dem Ergebnis mit XOR verknüpfen } 1 {{ } 0 Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16

16 Gray IV Übung: Wandle die Dezimalzahl 13 in den entsprechenden Gray-Code um und mach die Probe Christian Gürtler (MultiAugustinum) Grundlagen der Datenverarbeitung 9. November / 16