Programmieren lernen mit Eas
(Easy-Application-Script-Tutorial)
von Falk Joensson

Wie der Computer funktioniert:02. Bit für Bit

Die grundlegendste Informationseinheit ist das Bit, die Unterscheidung zwischen exakt zwei möglichen Zuständen. Beispielsweise ist es die Unterscheidung, ob in einem Schaltkreisabschnitt gerade Strom fließt (Bit=1) oder nicht (Bit=0). So wie die Energie sich bewegender Elektronen dafür genutzt werden kann, Motoren anzutreiben, Lichtquellen zu versorgen, Magnete zu bewegen und so weiter, so kann man mit ihr auch den Fluss der Elektronen selbst steuern. Dies gelingt mit elektronischen Schaltern, die aus einem winzigen Abschnitt von Halbleiter-Materialien bestehen. Ihre Schichten bilden eine Barriere, einen starken Widerstand (engl. "resistor"; Bit=0), außer sie werden von der Seite (Ansteuerung) mit Elektronen befüllt, was die Barriere überlädt und so in einen Leiter verwandelt, so dass der Hauptfluss der Elektronen dann übertragen (engl. "transmit"; Bit=1) werden kann. Mit diesen Transistoren (elektronischen Schaltern) lassen sich kleine elektronische Schaltkreise bauen, die Bits an und aus schalten und diesen Zustand auch auslesen können. Der Arbeitsspeicher des Computers, das RAM ("random access memory", engl. "Gedächtnis für beliebigen Zugriff", also zum Lesen und Schreiben der Speicher-Bits), besteht aus zahllosen dieser Flip-Flop-Schaltungen, als mikroskopische Strukturen dicht in einen Mikrochip gepackt, ganz so, wie biologisches Gewebe die Organe eines Lebewesens bildet. Weitere mikro-physikalische Technologien ermöglichen es, Bits zu speichern, wenn der elektrische Strom ausgeschaltet ist, etwa auf Festplatten, CD-RWs, DVDs, Flash — und im ROM ("read-only memory", engl. "Nur-lesen-Gedächtnis"). ROM sind "in Stein gemeißelte" Bits, die dem Computer beim Einschalten sagen, was er zum Hochfahren tun muss.
02. Bit für Bit
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