The Computer - in a Nutshell (kinda)

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The Computer - in a Nutshell (kinda) by Mind Map: The Computer - in a Nutshell (kinda)

1. Zahlensysteme

1.1. 0, 1, 42, 1010, A9, VI ... alles nur Symbole!

1.1.1. Könnte auch sein: Legostein, Salzstreuer, Plastikpfeife, Äpfel...

1.1.1.1. Ägypter, Sumerer, Maya, Azteken; Hieroglyphen, Runen...

1.1.2. Römisches Zahlensystem. Keine Null, 1, 2, 3, "5-1"... aus Buchstaben!

1.1.2.1. = Additionssystem

1.1.2.1.1. Position einer Ziffer verändert nicht den Wert einer Zahl

1.2. x⁰ = 1

1.2.1. da

1.2.1.1. asd

1.3. Dezimal

1.3.1. Wert erhöht sich von rechts nach links

1.3.1.1. 1000, 100, 10, 1

1.3.1.1.1. von rechts nach links lesen!

1.3.1.1.2. Basis ist 10

1.3.2. = Stellenwertsystem

1.4. Binär

1.4.1. Nur 2 Einheiten, Symbole, Zustände

1.4.1.1. Basis ist 2

1.4.1.1.1. 2³, 2², 2¹, 2⁰

1.5. Hexadezimal

1.5.1. Kurzform des Binärcode. A9 statt 1010 1001.

1.5.1.1. Kürzer und einprägsamer als Binär

1.5.1.1.1. Basis ist 16

1.6. Binär: 1111

1.6.1. Dez.: 15

1.6.1.1. Hex: F

2. Geschichte

2.1. Keine Erfindung der Amis in den 40ern, sondern eine jahrhundertelange Entdeckungsreise

2.1.1. Newton: "Wir stehen auf den Schultern von Giganten"

2.2. Leibniz Rechenmaschinen

2.2.1. Zahnräder vs Schalter

2.2.1.1. Zahnräder sind schwieriger herzustellen als Schalter + weniger robust

2.2.1.1.1. Dual/Binärsytem = 2 statt 10

2.2.1.1.2. Anders als Leibniz nutzten die meisten Rechner das Dezimalsystem, das technisch schwieriger umzusetzen war. Dies galt sowohl für die Rechner von Charles Babbage wie auch für den ENIAC von 1945, den ersten vollelektronischen Universalrechner.

3. Hardware

3.1. Das Binärsystem ermöglicht, mit einfachen Schaltern zu arbeiten (An/Aus)

3.1.1. George Boole entwarf eine logische Algebra (Wahr/Unwahr)

3.1.1.1. Dadurch lassen sich Schalter so verbinden, dass man damit rechnen kann

3.1.1.1.1. Die Schalter müssen extrem schnell und klein sein, aber vor allem müssen sie sich selbst schalten können!

3.1.1.1.2. Alle Aufgaben der Arithmetik können durch Addition dargestellt werden

3.1.1.2. 1847

4. Assembler

4.1. Sprache mit 55+ “Worten“ (6502) = Mnemonics

4.1.1. Mnemonics repräsentieren 1:1 den Operation Code = CPU-Funktionen

4.1.1.1. Opcodes sind in einer hexadezimalen Tabelle verzeichnet (6502): X und Y Achse = 0-F. Beispiel: Zelle “A9” = “LDA”.

4.1.1.1.1. Opcode = Hexadezimale Fassung des Binärcodes, der eigentlichen Maschinensprache