Informatik M23c

# Grundlegende Ein- und Ausgabe

Um ein Gerät bedienen zu können, müssen wir Anweisungen geben. Das Gerät gibt uns eine Rückmeldung. Je nach Gerät-Typ unterscheidet sich die Bedienung.

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Grundlegende Ein- und Ausgabe

Zähle die grundlegenden Ein- und Ausgabegeräte für die vier oben dargestellten Gerät-Typen auf.

Grundlegende Ein- und Ausgabe

festgehalten am 22.10.2020:

Gerät-Typ Eingabegeräte Ausgabegeräte
Desktop-PC Tastatur, Maus Bildschirm
Notebook Tastatur, Kamera, Mikrofon, Trackpad Bildschirm, Lautsprecher
Tablet Touchscreen, Stift, Mikrofon Bildschirm, Lautsprecher
Smartphone Tasten, Touchscreen, Mikrofon Bildschirm, Lautsprecher

# weitere Ausgabe-Geräte

Aufgabe «5 Sinne»

Versuche zu jedem menschlichen Sinnesorgan, Ausgabe-Geräte aufzuzählen.

Die 5 Sinne[1]
Aufgabe «5 Sinne»

festgehalten am 22.10.2020:

Sehen
Bildschirm
LED / Statuslämpchen
Drucker
Hören
Lautsprecher, Kopfhörer
Tasten
Rumble Pack, Handy-Vibration, Haptic feedback
Braille-Zeile (für Blinde)
Riechen
?? Nosulus Rift (opens new window)
Schmecken
??

# weitere Eingabe-Geräte

Eine unvollständige Aufzählung:
Mikrofon/Audio-Interface, Webcam, Trackball, Joypad, Joystick, Touchpad, Touchscreen,…

weitere Eingabe-Geräte
Gerät Was Wie Zweck
Mikrofon Ton Sampling Digitalisierung von Audio-Signalen
Webcam Bild Aufzeichnung Video-Aufzeichnung
Trackball Maussteuerung Kugelbewegung Maussteuerung
Joypad Steuerung Tasten/Pad/Stick Games
Joystick Steuerung Stick Games

Aufgabe

Findest du weitere Eingabe-Geräte?
Kannst du die obenstehende List und die Tabelle erweitern?

# Schnittstellen

Klassischerweise werden externe Ein- und Ausgabegeräte mit dem Computer durch Kabel verbunden. Heute geht aber vieles drahtlos per Funk oder die Ein- und Ausgabegeräte sind fix mit dem Computer verbunden – sprich in ein und demselben Gerät. (Intern natürlich durch Kabel verbunden.)

# Bildschirm

Viele «Computer» haben heute einen Bildschirm eingebaut – z.B. Notebooks, Tablets und Smartphones. Viele Notebooks bieten aber die Möglichkeit einen externen Bildschirm oder einen «Beamer»[2] Desktop-Computer hingegen sind auf dieese Anschlüsse zwingend angewiesen, damit ein Bildschirm angeschlossen werden kann.

VGA-Stecker[3]
DVI-Stecker[4]
HDMI-Stecker[5]
DiplayPort-Stecker[6]

# Netzwerk

Viele Geräte haben eingebautes WLAN und kommunizieren somit über Funk. Gerade aber für fest-platziert Geräte wie Büro-Computer oder Server-Computer bietet kabelgebundenes Netzwerk viele Vorteile. Gerade Server sind häufig gleichzeitig in mehreren Netzwerken und haben deshalb auch mehrere Anschlüsse.

Ethernet-Stecker[7]
Server-Ethernet-Karte[8]

# USB – Universal Serial Bus

Wie der Name sagt: universeller Anschluss. Es lassen sich Webcams, Audio Interfaces, externe Speicher, Drucker, Scanner, Digitalkameras, … anschliessen. USB hat sich über Jahre weiterentwickelt, wurde schneller und auch die Stecker wurden angepasst. Heute sind wir bei USB 3.2 angekommen.

USB[9]
USB-C[10]

Hat dein Notebook verschieden-farbige USB-Anschlüsse, dann solltest du dich informieren, was diese Farben bedeuten. So bieten die schwarzen Anschlüsse nur USB 2.0, wogegen blaue oder rote Anschlüsse das schnellere USB 3.1 anbieten und gelbe Anschlüsse, welche zwar nur USB 2.0 bieten, dafür aber mehr Strom liefern und somit Handy oder Tablet schneller laden – teilweise sogar im ausgeschalteten Zustand.

# Bluetooth

Bluetooth ist ein universeller Funkstandard. Geräte können miteinander über kürzere Distanzen kommunizieren. Bluetooth wird vor allem verwendet bei Steuergeräten wie Maus, Tastatur oder Joypad – aber auch bei Sound-Ausgabe über Kopfhörer oder Aktiv-Lautsprecher, sowie Datei-Austausch und anderem.

Bluetooth-Geräte[11]

# Strom

Schlussendlich braucht jeder Computer Strom und somit eine Stromzufuhr. Geräte mit eingebautem Akku können zwar eine Weile ohne Stromzufuhr auskommen, aber nicht ewig. Desktop-Computer werden meist direkt mit 220V versorgt. Laptops hingegen erhalten eine Tiefere Spannung und sind auf exteren Netzteile angewiesen. Kleinere Geräte wie Tables, Smartphones und -watches werden über USB oder ähnliche Anschlüsse – und neu immer häufiger über Induktion kabellos – geladen.

Gerätestecker[12]
USB-Kabel[13]
Laptop-Ladegerät[14]

Smartphone

Welche Möglichkeiten für die Ein- und Ausgabe von Daten hat dein Smartphone. Versuche, möglichst alle aufzuschreiben.

Smartphone

nur Eingabe:

  • Mikrofon
  • Kamera
  • Lagesensor
  • Beschleunigungssensor
  • Helligkeitssensor
  • GPS-Antenne
  • Tasten
  • Fingerabdrucksensor

Ein- und Ausgabe:

  • Touchscreen
  • Mobilfunkantenne
  • WLAN-Antenne
  • Bluetooth-Antenne
  • NFC-Antenne
  • USB-Anschluss

nur Ausgabe:

  • Lautsprecher
  • Kopfhörerbuchse
  • Vibrationsalarm
  • Leuchtdioden (Lämpchen)

# Kenndaten*

*Optional: Versuch für Ein- und Ausgabe einheitliche Kenngrössen zu finden

Ein- und Ausgabegeräte wandeln eigentlich analoge Signale in Digitale um (Eingabe) und Digitale in Analoge (Ausgabe). Dabei spielen 3 Kenngrössen immer eine Rolle:

1. Abtastrate – sample rate
wie oft pro Sekunde wird umgewandelt

Abtastrate[15]

2. Bittiefe – bit depth
wie genau werden die Messungen gespeichert

Bittiefe[16]

3. Kanäle
Anzahl Signale die parallel verarbeitet werden

6 Analoge Kanäle[17]
Kenndaten angewandt auf Eingabe-Geräte
Gerät Abtastrate Bittiefe Kanäle
Audio-Interface Sample-Frequenz, z.B. 44.1 kHz 16 Bit z.B. 2 für Stereo-Aufnahmen
Webcam Anzahl Bilder pro Sekunde, z.B. 25 fps Farbtiefe, z.B. 24 Bit Anzahl Pixel, z.B. 720x480
Maus ? ? ?
Tastatur - 1 Bit (gedrückt, nicht gedrückt) Anzahl Tasten
Kenndaten angewandt auf Ausgabe-Geräte
Gerät Abtastrate Bittiefe Kanäle
Audio-DAC Sample-Frequenz, z.B. 48 kHz 24 Bit z.B. 5 für Dolby-Surround
Bildschirm Bildwiederholfrequenz, z.B. 100 Hz Farbtiefe, z.B. 24 Bit Anzahl Pixel, z.B. 1920x1080 für Full-HD
Drucker ? Anzahl Farben ?

  1. Quelle unbekannt ↩︎

  2. Das Wort Beamer kommt nicht aus dem Englischen sondern ist eine pseudo-englische Wortprägung welche im deutschsprachigen Raum verwenden! Englisch korrekt ist projector. ↩︎

  3. Evan-Amos via Wikimedia Commons (opens new window) (CC0) ↩︎

  4. Evan-Amos via Wikimedia Commons (opens new window) (CC0) ↩︎

  5. Evan-Amos via Wikimedia Commons (opens new window) (CC0) ↩︎

  6. Belkin via Wikimedia Commons (opens new window) (CC BY-SA 3.0) ↩︎

  7. dkpto via Flickr (opens new window) (CC BY 2.0) ↩︎

  8. Dmitry Nosachev via Wikimedia Commons (opens new window) (CC BY-SA 4.0) ↩︎

  9. via pixabay (opens new window) (CC0) ↩︎

  10. SparkFun Electronics via Flickr (opens new window) (CC0) ↩︎

  11. via needpix.com (opens new window) ↩︎

  12. Swift.Hg via Wikimedia Commons (opens new window) ↩︎

  13. PDPics via pixabay (opens new window) ↩︎

  14. skeeze via pixabay (opens new window) ↩︎

  15. Mastering the Mix: Sample Rate, https://www.masteringthemix.com/blogs/learn/113159685-sample-rates-and-bit-depth-in-a-nutshell (opens new window) (abgerufen am 5.10.2019) ↩︎

  16. Mastering the Mix: Bit Depth, https://www.masteringthemix.com/blogs/learn/113159685-sample-rates-and-bit-depth-in-a-nutshell (opens new window) (abgerufen am 5.10.2019) ↩︎

  17. Nowy szeryf via Wikimedia Commons (opens new window) (CC-BY) ↩︎

Letzte Änderung: 22.10.2020, 14:19:21

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