Die Webseiten der Fachschaft Informatik am ERG Saalfeld

Digitalisierung, binäre Codierung

Diese Seite stammt aus den Materialien zum Themenbereich "Kommunikation in Netzen" der LFK Informatik, Arbeitsgruppe Kommunikationssysteme und wurde von Andreas Albrecht erstellt. Die damals gesicherten Inhalte dieser Seite wurden komplett und 1:1 übernommen und nur im Layout den anderen Seiten angepasst.

Informationen und Daten

Informationen

sind übermittelte Nachrichten mit Bedeutung für Sender und Empfänger
werden dargestellt (durch Signale, Zeichen, Nachrichten, Sprache ...)
werden verarbeitet (Eingabe, Ausgabe, Übermittlung, Speicherung, algorithmisches Verknüpfen u.a.)
sind eng mit der Kommunikation verbunden
haben Eigenschaften, wie z.B.

Daten

sind dargestellte Informationen oder Sachverhalte, die maschinell bearbeitet werden können
können in Dateien (abgeschlossene Zusammenstellung von Informationen) unter einem Dateinamen zusammengefasst und auf einem Datenträger gespeichert wurde
die digitale Informationsverarbeitung im Computer erfordert die Digitalisierung der Informationen

Analoge - Digitale - Binäre Signale

Analog heißt, daß sich ein Signal durch kontinuierliche (übergangslose) Veränderungen in der Stärke oder Größe auszeichnet. Beispiele für analoge Signale sind der elektrische Strom und Schallwellen.

Binär ist eine Eigenschaft, die das Vorhandensein von genau zwei Komponenten, Möglichkeiten oder Ergebnissen charakterisiert. Das Binärsystem (auch als »Dualsystem« bezeichnet) ist das Zahlensystem zur Basis 2 - Werte werden daher als Kombination von 2 Ziffern - 0 und 1 - dargestellt. Diese beiden Ziffern können sowohl die logischen Werte »wahr« und »falsch« repräsentieren als auch Zahlenwerte. Die binären Werte 0 und 1 werden in einem elektronischen Gerät durch die beiden Zustände »ein« und »aus« dargestellt, die anhand zweier Spannungswerte erkannt werden. Durch die enge Verbindung mit der digitalen Schaltungstechnik ist das Binärsystem das grundlegende Zahlensystem in der Computertechnik.

Digital, bezieht sich auf Ziffern (Digits) oder die Art, wie sie dargestellt werden. Im Zusammenhang mit Computern wird der Begriff digital oft mit dem Begriff binär gleichgesetzt, weil die meisten bekannten Computer Informationen als codierte Kombinationen von binären Ziffern (Bits: Binary Digits) verarbeiten. Ein Bit kann höchstens zwei Werte darstellen, zwei Bits können vier Werte repräsentieren, acht Bits 256 Werte usw. Werte zwischen zwei Zahlen werden entweder durch die höhere oder die niedrigere Zahl ausgedrückt.

Notwendigkeit der Digitalisierung für informationsverarbeitende Systeme

Analog-Digital-Wandlung (analog-to-digital converter)	Digital-Analog-Wandlung (digital-to-analog converter)

Ein kontinuierlich (übergangslos) variierendes Signal wie eine Schallwelle oder einen elektrischen Strom wird mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers in einen binären Code für die Verwendung im Computer umwandelt.	Digitale Daten werden in analoge Signale übersetzt. Dabei wird die am Eingang anliegende Folge von diskreten digitalen Werten in ein Ausgangssignal umgewandelt, dessen Amplitude in jedem Moment dem jeweiligen digitalen Wert entspricht.

Beispiele für die Digitalisierung von Informationen

MODEM
Kurzform für Modulator/Demodulator. Ein Kommunikationsgerät, mit dem sich Computerdaten über normale Telefonleitungen übertragen lassen. Da ein Computer digital (mit diskreten Signalen zur Darstellung binärer Einsen und Nullen) arbeitet und eine Telefonleitung für die Übertragung analoger (stetig veränderbarer) Signale ausgelegt ist, sind Modems für die Umwandlung der digitalen in analoge Signale und umgekehrt erforderlich. Bei der Übertragung prägen Modems die digitalen Signale eines Computers auf eine kontinuierliche Trägerfrequenz auf (Modulation) und geben dieses Signalgemisch auf die Telefonleitung. Bei Empfang sieben Modems die Informationen vom Träger aus (Demodulation) und transferieren sie in digitaler Form zum Computer. Intelligente Modems können neben dem Senden und Empfangen ebenfalls solche Funktionen wie automatisches Wählen, Anrufbeantwortung und Wahlwiederholung ausführen. Für einen sinnvollen Modem-Betrieb ist allerdings eine geeignete Kommunikationssoftware erforderlich.

Weitere Beispiele: Digitalkamera, Maus, Sprachein- und ausgabe u.a.

Quellen:

Schülerduden Informatik
Microsoft Press "Computer-Fachlexikon"
Microsoft "Encarta 98"

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