Digitale Schaltungstechnik/ Welt

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Was heißt digital Einleitung Die "wirkliche" Welt Signale Die "binäre" Welt Mathematische Definition Einführung in die Digitaltechnik

Digital

Digital kommt von lateinischen Wort Digitus, was Finger bedeutet.

Ein digitales Signal kann zwischen zwei Grenzwerten endlich viele Werte annehmen.

Nehmen wir die erste Aussage wörtlich und nehmen unsere Hand zu Hilfe:

Wir haben fünf Finger und können damit von 1 bis 5 zählen:

Eins
Zwei
Drei
Vier
Fünf

Unser unterer Grenzwert ist also 1 und der obere ist 5, das macht insgesamt 5 Werte.

Wir können die Idee auch verallgemeinern:

Wenn wir mit den Fingern zählen, ist es digital. Wenn wir uns die Definition von digital ansehen, können wir auch allgemein sagen, dass alles, was wir zählen können, genauer jede Anzahl, digital ist.

Also ist die Anzahl dieser Äpfel digital.

Null oder Eins

Für die Null gibt es kein international übliches Zeichen, jedoch beginnt man im Alltag üblicherweise von 1 aus zu zählen, während man in der Digital- und Computertechnik bei 0 beginnt. Auch viele Witze mit und über Informatiker basieren darauf. Die 0 ist, obwohl für uns selbstverständlich, eine eher jüngere Mathematische Erfindung bzw. Entdeckung, jedoch würde dies an dieser Stelle zu weit abschweifen, darauf einzugehen. Es sei auf Wikipedia verwiesen.

Null

Analog

Messschieber (zum Messen eine Länge) und Thermometer (zum Messen einer Temperatur)

In der Natur und Technik findet man sehr oft Größen, welche (fast) beliebige Werte annehmen können. Der Umgang mit Analoggrößen ist uns so selbstverständlich, dass es etwas kompliziert ist, uns das bewusst zu machen. Sehen wir uns deshalb Beispiele an, wie die Temperatur im Raum oder die Länge eines Holzstabes.

Zusammenfassung

Wir halten fest:

Analog bedeutet, es gibt einen kontinuierlichen Werteverlauf. Wir können die Länge eines Holzstabes z. B. auf beliebig viele Nachkommastellen genau messen, wenn unser Messgerät das erlaubt.
Bei digitalen Werten sind die Schrittweiten beim Zählen fest. Wenn ein gemessener Wert zwischen zwei Zählschritten liegt, müssen wir zum nächsten passenden Wert runden.

Aufgabe

Beurteile, ob die folgenden Bilder etwas Digitales oder Analoges zeigen:

Ampel
Gewicht
Anzahl Kerzen auf dem Kuchen
Musiknoten
Konzert

Einige Beispiele sind am Anfang nicht ganz einleuchtend, aber werden hoffentlich beim Besprechen klar.