1. Klausur Sek. II JG 12 im Schuljahr 2010/11 history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 08.12.10 07:44:05

Wir immer. so verfolgen wir auch hier die Anfangswege der Informatik, ohne je eine Zeitschiene passiert zu haben. Letztlich realisiert sich jedoch die "Universalmaschine" Computer nur aus Bausteinen verschiedener technischer sowie mathematischer Bereiche - und immer war eine gute Idee Basis der Ausführung.
Allgemeine Hinweise
  • zehn Minuten verbleiben zum Einlesen in die Problematik - wer sich schneller entscheidet, verfügt über einen kleinen zeitlichen Vorteil
  • aus jedem der beiden nachfolgend aufgeführten Aufgabenkomplexe ist jeweils einer möglichst vollständig zu lösen - Teillösungen aus dem anderen Komplex sind dann nicht relevant - geben Sie immer auch die Teilaufgaben mit an, welche Sie jeweils lösen
  • Ihre Unterlagen haben in jedem Falle die Basis einer Textdatei mit Dateinamen: anmeldename_klausur2010.doc
  • alle Grafiken, Tabellen, Programme sowie Screenshots sind hier als Objekte einzubetten - Datensicherheit garantieren komplett und im Zeitraum Sie alleine - Hilfen erwarten Sie bitte nicht ;-)
  • nach jeweils 45 Minuten sollte ein Aufgabenteil gelöst und zur Korrektur verfügbar sein - aber selbstverständlich gehören Ihnen zur vollständigen Lösung 90 Minuten
Ich sitze momentan bei der Vorbereitung der Klausur und werde drei Aufgabenblöcke aus den Bereichen:

- Mikrocontroller-Programmierung
- Datenbanken
- Programmierung stellen

wovon 2 Bereiche auszuwählen und dann möglichst vollständig zu lösen sind. Teilaufgaben des verbleibenden Bereiches dürfen nicht mit gelöst werden.

F. Rost

PS: ich werde morgen die Seite für die Analosteuerung der Mikrocontoller fertig stellen und die Beispieldateien vollständig zugänglich machen.
Jeder sollte seine Controller-Schaltung mit einem PIC 16F877A bereits vorbereiten und die Analogeingänge möglichst nicht digital beschalten - wir brauchen eventuell zwei Eingänge analog
1. Aufgabe - Bereich Mikrocontrollertechnik
2. Aufgabe - Programmierung
3. Aufgabe - Bereich Datenbanken

die Informatikprüfung

Klausuraufgaben JG 12 im SJ 2010/11

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Informatik-Profi-Wissen

das wird Sie derzeitig sicher nur wenig interessieren, ist aber Basis des ganzen - die Unterrichtsplanung des laufenden Schuljahres  Sek. II ...
Stoffeinheitenplanung der Jahrgangsstufen ... Stoffeinheitenplanung auf den Kalender ... Zielstellungen für die Stoffeinheitenplanung  ... Pädagogische Operatoren ... Pädagogische Grundintentionen ...

Stoffverteilungs-Planung Sek. II

aktuelle Stoffeinheitenplanung

Kursziele Sek. II

Operatoren in der Pädagogik

Pädagogik, Fachdidaktik sowie Methodik der Informatik


1. Aufgabe - Bereich Mikrocontrollertechnik history menue scroll up

Mikrocontroller bilden von der Mehrheit der Mitbürger völlig unbemerkt das Rückgrat unserer Wirtschaft - für die uns umgebenden Geräte sowie Einrichtungen haben sie fast den Verbreitungsgrad von Viren und Bakterien - hier setzen Sie sich mit diesen leistungsfähigen Winzlingen auseinander!
Das Port-Konzept der Controller Vorgehen bei der Projektrealisierung Schaltungen mit Mikrocontrollern PWM-Steuerungen

Portkonzept Mikrocontroller

Controller-Programmierung

Prinzipiell wird hier natürlich genau so vorgegangen, als handele es sich um ein reines Software-Projekt (was es ja auch eigentlich ist!). Praktisch müssen aber eben doch noch ein paar Eckdaten berücksichtigt werden, sonst wird es unter Umständen teuer oder unmöglich zu realisieren.

Mikrocontroller Schaltungen

Puls-Width Modulation

 

Anforderungsbereich I:

Stellen Sie die Ihnen bekannten Mikrocontroller-Typen aus der PIC-Serie PIC12F675, PIC16F628, PIC16F876 sowie den PIC16F877 einander gegenüber und bewerten Sie diese nach Ihnen bekannten Einsatzmöglichkeiten! Internet sowie Austauschplattformen jeder (hier mal wirklich jeder Art - solange Sie still an Ihrem Platz verbleiben!!!) stehen Ihnen zur Verfügung - treffen Sie hierzu mehrere intelligente Entscheidungen!

3 Bewertungs-Einheiten

Anforderungsbereich II:

Entwickeln Sie eine einfache, aber konkrete Schaltung mit einem kleinen konkreten Programm - dabei darf das von Ihnen vorgestellte Beispiel nicht im Unterricht verwendet worden sein! Fertigen Sie dazu mit beliebigen digitalen Mitteln auch den entsprechenden Schaltplan an und notieren Sie das Programm in der Spache JAL. Verwenden Sie unbedingt genau die Ordnerstruktur H:\klausur\pic_controller (Groß- bzw. Kleinschreibung der Dateinamen ist wichtig!). Fügen Sie Screenshots der jeweiligen Ergebnisse in Ihre Antwortdokumente ein!

3 Bewertungs-Einheiten

Anforderungsbereich III:

für unseren neuentwickelten PKW-Typ wollen wir ein stufenweise "mitdenkendes" Kurvenlicht spendieren. Dabei modellieren wir das Lenkverhalten unseres fiktiven Fahrzeuges durch zwei digitale Eingänge, welche in acht Stufen das Einschlagen des Lenkrades veranschaulichen sollen. Die Stärke des Einschlagens wird durch zwei "quasi-analoge" Ausgänge übernommen. In der Geradeausfahr-Position sind beide Lampen aus! - nach der "Nullstellung" acht mal rechts gedrückt, lässt die zugehörige "Richtungsanzeige" (davon gibt es zwei (jeweils eine für rechts und links beide sind "quasianaloge Stufen")) mit 8/8 aufleuchten - einmal gedrückt jedoch nur mit 1/8.

Schaltungsaufbau mit funktionierendem Programm im auch real programmierten Controller sind innerhalb des Klausurzeitraumes zu erstellen!

14 Bewertungs-Einheiten


2. Aufgabe - Bereich Programmierung history menue scroll up

Wird eigentlich nur Programmierfüchsen mit einer langen "Spürnasen" empfohlen - es gibt hier (wahrscheinlich ist kalr, weshalb, keinen Anforderungsbereich I), da sie ansonsten den Hang zum Schiefgehen haben kann - denn geeicht bist Du auf die Bereiche I sowie II. Aber solltest Du Dich dennoch dafür entscheiden - bitte hier ist sie: die Aufgabe Nummer drei!

The Mother of Tetraed Codes - der HEX-Code

der 8-4-2-1-Code (Standard Sedesimal-Code oder auch HEX-Code)

der Exzess-3- oder auch Stibitz-Code

der Gray-Code

der 1 aus 10-Code

der 2 aus 5-Code

der Aiken-Code

der Johnson-Code auch Libaw-Craig-Code

Biquinär-Code

Baudot-Code

 

der unscheinbare WHITE-Code

kaum beachtet - aber vorhanden: die BCD codierten Dezimalzahlen

Spezial-Uhr nach ELEKTOR Heft Januar 2007 S. 50

Allgemeiner Aufbau eines  8 Byte-Datenblocks (je 8 Bit Breite)

zu übertragendes Muster von 8 Bytes (je 8 Bit Breite)

Bit 3 des 2. Bytes ist während der Übertragung durch Störeinflüsse gekippt

genau dieses Bit kann durch die Checksums in Zeile und Spalte ermittelt und gleich auf Emfängerseite korrigiert werden

Anforderungsbereich II:

Nach der Eingabe einer Ziffer soll durch Dein Programm diese optional (also nicht alle auf einmal!!!) in den Binär-, Three Exess-, 2 aus 5-, Johnson-, Biquinär-, Johnson (das ist der uns allen gut bekannte "Strichcode")-, und jetzt kommt's: in einen Trinär-Code umgerechnet werden (... aber für Programmier-Profis ist das nicht wirklich schwer!)
Verwenden Sie unbedingt genau die Ordnerstruktur H:\klausur\program (Groß- bzw. Kleinschreibung der Dateinamen ist wichtig!).

8 Bewertungs-Einheiten

Anforderungsbereich III:

Einige dieser Codes sind "fehler-redundant" - ermitteln Sie, welche das sind!
Erweitern Sie das Programm für genau einen frei wählbaren Bitcode um eine Fehler-Korrekturrechnung, wobei  ein einstellbares Bitmuster für ein Zeichen bei einem Bitfehler eindeutig analysiert und repariert werden muss!

12 Bewertungs-Einheiten


3. Aufgabe - Bereich Datenbanken history menue scroll up
Das Kreuzprodukt ist eine mögliche Realisierung des "Selbstschutzes" von Datenbanken mit dem Ziel, grundsätzliches Arbeiten auch dann noch zu ermöglichen, wenn der Zugriff auf explizite Tupel eines Entity-Types durch Verzicht auf Primary Keys technisch unmöglich erscheint.
In der Praxis wird dabei jedes Tupel eines Entity-Types mit genau einem Tupel des jeweils anderen Entity-Types realisiert und anschließend auf diese Menge die Abfrageoperation gelegt. Das bedeutet in Praxis natürlich einen imensen Datenaufwand, welchen man wiederum teilweise durch Rechenleistung kompensieren kann.
Ganz nebenbei ist das JOINING nicht parametrisierter Datenbasen (keine Schlüssel, kein Index) eine Möglichkeit der Datennormalisierung - die Daten liegen dann schon zumindest in der ersten Normalform vor. Dies allerdings unter Inkaufnahme einer hohen Anzahl von NULLWERTEEN.
Database Management Systems - kurz: DBMS Entitties & Entity-Types Konsistenz Datentypen Daten NULLWERTE

Database Management-Systems

Entities und Relationship-Modelling

   

Daten - was sind eigentlich Daten?

Datenbasen-NULLWERTE

Datensicherheit Datenschutz Redundanzfreiheit Diskurs Datenbanken-Modellierung

 

Datensicherheit

Datenschutz

mein liebste Lieblingsbeispiel zur Demonstration von Redundanz

 

Diskurs

Datenbasen-Modellierung

Anforderungsbereich I:

Gegeben seien die Relationen R(A,B,C) und S(D,E,F) mit, wobei A bis F jeweils Attributsbezeichner seien, R sowie S die Bezeichner der Entity-Types - jeweils gefolgt von ihren Attributwerten:

 

R

A

B

C

 

1

X

327

 

2

Y

115

 

3

Z

110

 

4

U

512

 

5

V

1024

Tabelle 1 Relation R

S

D

E

F

G

 

1

X

327

1

 

3

Z

110

2

 

6

Z

110

1

 

7

W

327

1

 

11

X

327

4

 

8

Z

327

5

 

16

Z

110

2

 

19

W

110

5

Tabelle 2 Relation S

Erstellen Sie die entsprechenden Entity-Types mit einem DBM ihrer Wahl mit jeweils einem Primary-Key R(A) sowie S(D). Für die Verbindung beider Entity-Types verwenden Sie die Attribute A mit G! Nutzen Sie unbedingt genau die Ordnerstruktur H:\klausur\database (Groß- bzw. Kleinschreibung der Dateinamen ist wichtig!). Fügen Sie Screenshots der jeweiligen Ergebnisse in Ihr Antwortdokument ein!

8 Bewertungs-Einheiten

Datenstruktur zum Vergleichen Datenstruktur zum Download

Datenstruktur grafisch

Datenstruktur grafisch

Öffnen Sie die nachfolgende Datenbasis und diskutieren Sie deren Relationen indem Sie probieren, in der PERSON-Table ein weiteres frei wählbares Tupel einzufügen. Lösen Sie die bestehende Struktur und führen Sie ein Relationenmodell ein, welches trotz Integritätsregeln sowie Löschweitergabe das Anfügen des Datensatzes erlaubt. Speichern Sie unbedingt genau in die Ordnerstruktur H:\klausur\database (Groß- bzw. Kleinschreibung der Dateinamen ist wichtig!). Fügen Sie Screenshots der jeweiligen Ergebnisse in Ihr Antwortdokument ein!

12 Bewertungs-Einheiten



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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost am 4. Dezember 2010 um 13.31 Uhr

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

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