Klausur - Homepage von Peter Ziesche

Modulprüfung:
Grundlagen der Informatik
Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft
15. März 2004
Bearbeitungszeit: 90 Minuten,
Anzahl der Seiten 18
Name, Vorname
Matrikel-Nr.
Unterschrift
E-Mail:
(nur ausfüllen, wenn Sie via E-Mail das Ergebnis erfahren möchten)
Aufgabe erreichbare Punkte erreichte Punkte
1 Hamster-Programmierung 18
2 Hamster-Programmierung 10
3 Zahlensysteme 12
4 Schaltungsentwurf 20
5 Allgemeine Frage 10
Gesamtpunktzahl 60
Note
Beachten Sie die Hinweise auf der folgenden Seite!
Fachhochschule Südwestfalen
Prof. Dr.-Ing. G. Klinge
Prof. Dr.rer.nat. W. Rohde

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Name, Vorname ___________________________ Matrikel-Nr. ___________
Wichtige Hinweise:
Lesen Sie zunächst alle Aufgaben sorgfältig durch. Vergewissern Sie sich, dass
Ihre Aufgabenstellung vollständig ist.
Tragen Sie auf jeder Seite Ihren Namen und Ihre Matrikel-Nr. in den dafür
vorgesehenen Feldern ein.
Für die Lösung ist jeweils nach einer Aufgabenstellung Platz vorgesehen.
Reicht dieser Platz nicht aus, verwenden Sie bitte die Rückseiten. Reicht auch
dieser Platz nicht aus, fordern Sie von der Aufsicht weitere Blätter an, die Sie
bitte sofort mit Ihrem Namen und Ihrer Matrikel-Nr. beschriften.
Verwenden Sie kein eigens Papier für Lösungen.
Sorgen Sie dafür, dass immer klar ersichtlich ist, auf welche Aufgabe sich eine
Lösung bezieht.
Die Klausur ist bestanden, wenn Sie 50 Prozent der möglichen Punkte erreicht
haben. Bitte beachten Sie die Angaben bei jeder Aufgabe über die jeweils
erreichbaren Punkte.
Aufgabe 5 (Allgemeine Fragen) ist eine Zusatzaufgabe. Die Punkte, die Sie bei
der Lösung dieser Aufgabe erreichen, werden Ihnen voll angerechnet. Sie
können aber auch ohne diese Aufgabe die volle Punktzahl erreichen. Die in der
Klausur erreichbare Punktzahl ist daher kleiner als die Summe der Punkte für
die einzelnen Aufgaben.

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Aufgabe 1 – Hamster-Programmierung (18 Punkte)
a) Schreiben Sie ein Programm, welches den Hamster bis zur nächsten Mauer
geradeaus laufen lässt.
(4 Punkte)
b) Der Hamster steht in der linken oberen Ecke des Feldes und blickt nach unten. Es
gibt keine Hindernisse auf dem Feld. Schreiben Sie ein Programm, welches den
Hamster einmal um das Feld herum laufen lässt. Lagern Sie sich wiederholende
Teile in eine Prozedur aus.
(4 Punkte)
c) Wenn auf dem Weg Körner liegen, soll der Hamster diese aufnehmen.
(3 Punkte)
d) In einer Variablen soll mitgezählt werden, wie viele Körner aufgenommen wurden.
Am Ende sollen alle Körner wieder abgelegt werden.
(3 Punkte)
e) Erklären Sie stichpunktartig was eine Variable ist und wo die Unterschiede
zwischen einer lokalen und einer globalen Variablen liegen.
(4 Punkte)
Lösen Sie die Teile b, c und d bitte in einem Programm.

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Aufgabe 2 – Hamster-Programmierung (10 Punkte)
Schreiben Sie ein Programm, das den Hamster geradeaus bis zum ersten Hindernis
laufen lässt. Dort soll er sich umdrehen und in die andere Richtung bis zum nächsten
Hindernis laufen. Dort dreht er wieder und läuft zum Ausgangspunkt zurück.
Hinweis:
Sie brauchen keine Unterprogramme für sich wiederholende Teile zu schreiben. Es ist
aber auch kein Fehler, wenn Sie dies tun. Versuchen Sie, das Problem mit Hilfe einer
einzigen Variablen zu lösen.

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Aufgabe 3 – Zahlensysteme (12 Punkte)
Falls Sie Nebenrechnungen durchführen müssen, machen Sie diese bitte auf der der
dafür vorgesehenen Seite. Diese Nebenrechnungen werden nicht bewertet.
a) Wandeln Sie die folgenden Zahlen von einem Zahlensystem in ein anderes um.
Quell- und Zielsystem sind jeweils angegeben. (4 Punkte)
1. 10112 vom Dualsystem ins Dezimalsystem
2. A738B916 vom Hexadezimalsystem ins Dualsystem
3. 38216 vom Hexadezimalsystem ins Dezimalsystem
Lösungen (bitte schreiben Sie eine Ziffer je Feld)
1.
2.
3.
b) Im Computer werden negative Zahlen meist als Zweierkomplement dargestellt.
Berechnen Sie für folgende Dualzahlen das Zweierkomplement. Benutzen Sie dabei
genau 8 Stellen für jede Zahl. Schreiben Sie die Lösungen in die entsprechenden
Felder.
(4 Punkte)
11001010
00000001
0
10101011

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c) Führen Sie die folgenden Rechenoperationen im Dualsystem durch. Bei allen Zahlen
handelt es sich um 8 Bit Zahlen mit Vorzeichen, negative Zahlen werden im
Zweierkomplement dargestellt. Nebenrechnungen führen Sie bitte auf der folgenden
Seite aus. (4 Punkte)
1) 011011002 + 000000112 2) 111111102 – 000001002

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Raum für Nebenrechnungen zu Aufgabe 3

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Raum für Nebenrechnungen zu Aufgabe 3

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Aufgabe 4 – Schaltungsentwurf (20 Punkte)
Das Steuergerät einer Alarmanlage bezieht seine Daten über zwei Bewegungsmelder
(einen außerhalb des Gebäudes, einen im inneren) und mehrere Glasbruchmelder an den
Fensterscheiben. Das Steuergerät kann die Außenbeleuchtung aktivieren, die Rollläden
herunterlassen, die Polizei informieren und eine SMS an den Hauseigentümer senden.
Die folgende Entscheidungstabelle gibt an, welche Aktionen in Abhängigkeit von
Sensoren-Meldungen erfolgen sollen.
Glasbruchmelder 1 1 1 1 0 0 0 0
Bewegungsmelder innen 1 1 0 0 1 1 0 0
Bewegungsmelder außen 1 0 1 0 1 0 1 0
Außenbeleuchtung einschalten X X X
Polizei informieren X X
SMS an Hauseigentümer versenden X X X X
Rollläden herunterlassen X X
a) Leiten Sie aus der Wertetabelle einen booleschen Ausdruck für die
Ausgangsvariable »Außenbeleuchtung einschalten« ab. Vereinfachen Sie dabei
direkt. Die Eingangsvariablen bezeichnen Sie bitte mit x1, x2 und x3.
(4 Punkte)

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b) Entwickeln Sie aus dem Ausdruck eine Schaltung mit Hilfe der bekannten Symbole
für UND, ODER und NOT. Verwenden Sie keine anderen Bausteine. Sie dürfen für
UND und ODER Bausteine mit mehr als zwei Eingängen verwenden.
(4 Punkte)

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c) Entwickeln Sie aus Halbaddierern und Volladdierern eine Schaltung, die zwei 4-Bit
Zahlen addieren kann. Die Schaltung hat 8 Eingänge und 5 Ausgänge (das Ergebnis
der Addition als 4-Bit Zahl und einen Ausgang, der einen Überlauf anzeigt).
(6 Punkte)

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d) Entwickeln Sie eine Schaltung, die zwei 4-Bit Zahlen subtrahieren kann. Die
Schaltung hat 8 Eingänge und 5 Ausgänge (das Ergebnis der Addition als 4-Bit Zahl
und einen Ausgang, der einen Überlauf anzeigt).
Verwenden Sie wenn möglich die in Teil c entwickelte Schaltung als Blackbox.
(6 Punkte)

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Aufgabe 5 – Wissen über die Lehrbriefe (10 Punkte)
Beantworten Sie die folgenden Fragen stichpunktartig oder in kurzen Sätzen.
a) Welche Teilgebiete der Informatik gibt es? Beschreiben Sie kurz (in Stichpunkten)
die wichtigsten Bestandteile jedes Teilgebiets
(4 Punkte)
b) Was ist der ASCII-Code? (2 Punkte)

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c) Was bedeutet der Begriff Stellenwertsystem im Zusammenhang mit der Darstellung
von Zahlen?
(4 Punkte)