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Bits & Bytes

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  1. Bits & Bytes oder: wie Computer die Welt sehen

  2. 1 Bit = 2 Zustände • „to be or not to be“ • 1 / 0 • wahr / falsch (Logik) • An / Aus (z.B. Strom oder Licht) • schwarz / weiss (z.B. Barcode) • positiv / negativ gepolt (z.B. Magnet auf Festplatte) • leitet / leitet nicht (z.B. Memory Stick) • reflektiert / reflektiert nicht (z.B. CD oder DVD)

  3. Und weiter? • Zählen mit Bits • Rechnen mit Bits • Farben repräsentieren mit Bits • Buchstaben codieren mit Bits

  4. Zählen mit Bits wie man an zwei Händen bis 1023 zählt

  5. Hunderter Dezimalsystem= Basis 10 Zehner Einer 0 1 2 3 4 ... 9 10 11 ... 99 100 ... + 10 + 1 102 + 101 + 100 327 x x x

  6. Vierer Binärsystem= Basis 2 Achter Zweier Einer 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1010 ... 22 + 21 + 20 4 + 2 + 1 101 x x x

  7. Basis 10 Basis 2 25 24 23 22 21 20 103 102 101 100 0 1 10 11 100 ... 1001 1010 1011 ... 110011 110100 ... 0 1 2 3 4 ... 9 10 11 ... 99 100 ... ... und mit jeder anderen Basis funktioniert das genauso

  8. An einer Hand bis 31 zählen: ... mit zwei Händen kommt man bis 1023 (210)

  9. Rechnen mit Bits

  10. Rechnen im Binärsystem ... ... funktioniert genauso wie im Dezimalsystem – oder mit jeder anderen Basis. Praktisch! 0 3 2 0 7 + 1 9 8 4 2 Übertrag: 1 1 Ergebnis: 2 3 0 4 9 0 1 1 0 1 + 0 0 1 1 0 Übertrag: 1 1 Ergebnis: 1 0 0 1 1 Marble Adding machine

  11. Farben mit Bits

  12. Bilder mit Bits • Höhe: 11 Pixel • Breite: 11 Pixel • Pro Pixel 1 Bit • 1 = weiss • 0 = schwarz

  13. Rastergrafik • Was zeigt dieses 6x6 Pixel grosse Bild? 001100001100111111111111001100001100 • Höhe: 6 Pixel • Breite: 6 Pixel • Pro Pixel 1 Bit • 1 = weiss • 0 = schwarz

  14. Rastergrafik • Was zeigt dieses 3x3 Pixel grosse Bild? 001100001100111111111111001100001100 • Höhe: 3 Pixel • Breite: 3 Pixel • Pro Pixel 3 Bit (RGB) • ___

  15. Farben im Binärsystem • Eine bestimmte Farbe bekommt man durch die Mischung von Grundfarben, meist RotGrünBlau • Für jede Farbe gibt es einen Wert, meist benutzt man 8 Bit/1Byte pro Farbkanal • jede Farbe hat einen Wert zwischen 0 und 255 (binär: 0000000 bis 11111111; hexadezimal: 00 bis FF) • also 24 Bit pro Farbe, d.h. 224 (>16.7 Mio) Farben • Beispiele: 111111110000000000000000 = FF0000 = 25500 = reines Rot 000011110000111100001111 = 808080 = 127127127 = Grau ------------------------

  16. Buchstaben mit Bits

  17. Buchstaben(Zeichen)im Binärsystem ASCII (American Standard Code for Information Interchange) 1 Byte pro Zeichen:

  18. Bits interpretieren

  19. Formate Bitsequenzen können für vieles stehen. Das Format einer Datei sagt dem Computer, wie er die gespeicherten Bits interpretieren muss. Beispiel: Die Sequenz 10010011 01101111 00101001

  20. Speicherplatz (1 Byte = 8 bit)