2: Bit, binair stelsel, binary bonanza, analoog, digitaal

• Informatica
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

Leerdoelen:

In deze les leer je en oefen je de volgende begrippen:

• Bit
• Binair stelsel: Wat is het en oefenen met Binary Bonanza (3 levels)
• Start je met toevoegen van een webpagina over het binair stelsel

We hebben ons bezig gehouden met data, invoer en uitvoer op het hoogste niveau, namelijk van de gebruiker. Nu gaan we meer binnenin een computer kijken.

Je gaat leren wanneer iets eigenlijk een computer heet. Wat hebben 1-en en 0-en ermee te maken? Hoe wordt invoer, zoals een knopje indrukken, omgezet naar 0-en en 1-en en weer omgezet naar bv. een foto op je scherm?

01:34

Wat is de beste definitie van een bit?

1. Een symbool dat ja of nee kan zijn
2. Een symbool dat 2 waarden aan kan nemen
3. Een symbool dat aan of uit kan zijn
4. Een symbool dat nul of één kan zijn

01:34

Zoek op: Wat betekent de afkorting BIT?

In de video kwam het woord pixel voorbij. Wat is een pixel?

1. Picture element
2. Een punt in het raster dat jouw scherm vormt
3. 1 enkel gekleurd puntje op je scherm
4. Een punt op je scherm met een RGB-waarde

De basis van de werking van computers zijn eigenlijk GEEN 0-en en 1-en, maar stroompjes, die razendsnel door de computer gaan en aan of uit zijn.

Maar wij gaan werken met 0-en en 1-en. De stroom is AAN of UIT en dat wordt gerepresenteerd door 1 of 0.

We gaan kijken hoe je kunt werken met alleen 0 en 1

Om met het zg. binair stelsel om te kunnen gaan, bekijken we eerst ons normale decimale stelsel.

Wat betekent het als je 15 jaar oud bent?

Wat betekent het getal 243?

Belangrijk: 10 is het grondtal

10	1
1	5

100	10	1
2	4	3

UItleg decimaal stelsel. 10 als grondtal

Nog even verder met ons decimale stelsel, wat we gewend zijn.

10	1
1	5

100	10	1
2	4	3

1000	100	10	1
4	5	3	2

Hier staat van rechts naar links:

2*10^0 + 3*10^1 + 5*10^2 + 4*10^3

Wie ziet het patroon?

Hier staat van links naar rechts:

1* 2^4 + 1* 2*3 + 1*2^2 + 1*2^1 + 1*2^0

Pak een blaadje en teken onderstaande rechthoeken, met de punten erin. Hiermee gaan we binaire getallen maken

We hebben het net over een bit gehad: Het kleinste stukje informatie waar een computer mee kan werken.

Omdat het er zoveel zijn, worden ze vaak samen genomen in groepjes van 8: Een groepje van 8 bits heet een Byte (By eight).

In 1 bit kun je 2 waarden opslaan: 0 en 1

Hoeveel waarden kun je opslaan in 8 bits?

Let op de hoofdletter van Byte

In het decimaal stelsel heb je de cijfers 0..9, dus 10 symbolen.

In het binaire stelsel heb je 2 symbolen.

Hierbij tekenen ter verduidelijking

In het decimale stelsel: Is het getal 10 een apart symbool?

1. Ja
2. Nee, anders zou je elf symbolen hebben

Nee, dit is een 1 en een 0!

In het 2-tallig, oftewel binair stelsel, is de 2 een apart symbool?

1. Ja
2. Nee, dan zou je 3 symbolen hebben

In het binair stelsel is het grondtal: 2

Met 2 symbolen: 0 en 1

4=2^2	2=2^1	1=2^0
1	0	1

Hier staat van rechts naar links: 1*2^0 + 0*2^1 + 1*2^2 = ???

Dus 101 (binair) = ????(decimaal)

Hoeveel is een getal tot de macht 0? Altijd 1

101 = 5 = 4 + 0 + 1

Met alleen 0 en 1 kun je elk getal maken!

Dat gaan we bekijken. Je zult merken, dat een computer vooral bits verschuift.

games.penjee.com

Speel Binary Bonanza en oefen met het omzetten van decimale getallen naar binaire getallen

16

8

4

2

1

Met deze kaartjes kun je de getallen 0 t/m 31 maken, dus 32 verschillende getallen. 

Van rechts naar links: 1+2+4+8+16 = 31

Website:

Er komt een pagina over het binair stelsel op je site.

Ontwerp die pagina:

• Welke tekst ga je toevoegen?
• Welke afbeelding
• Welke video laat je zien
• Laat je de bezoeker oefenen? Maak je dan een pagina met antwoorden?

Project Clap lights: Werken met de micro:bit: Gebruik van mic, leds en machten van 2

Als je dit bouwt en test, zie je dat als een geluid hoger is dan 128 door de micro:bit als 'luid' wordt gezien. 128 = 2^7, machten van 2 zijn belangrijk in informatica

De waarde voor een hard geluid = 128. Is dat een digitale of analoge waarde?

1. Digitaal
2. Analoog

Voeg dit toe en speel met de waarde voor hard geluid

Voorbereiden toets:

Je hebt geleerd:

• Wat maakt een computer een computer: Invoer, verwerking, geheugen, uitvoer
• Bit: Wat is hiervan de betekenis
• Analoog vs digitaal signaal
• Byte = 8 bits
• Binaire getallen omzetten naar decimale getallen

VWO:

• Hexadecimale getallen
• Rekenen met binaire getallen

Hier leuke uitleg

Als je alles weergeeft in bits, 0-en en 1-en, dan noem je dat digitalisering.

De begrippen analoog en digitaal zijn dus belangrijk te kennen

Artikel over digitale en analoge telefonie

Analoog

Digitaal

02:31

De werking van de CPU: Zet in de juiste volgorde

1

2

3

4

Instructies uitvoeren

Instructies uit het geheugen lezen

Enen en nullen krijgen van invoer

Resultaat naar geheugen schrijven