Grundlagen der Problemlösung und Programmierung

1. Analyse des Problems

Die Analyse umfasst den gewünschten Ausgang und den Prozess, der diesen ermöglicht. Wir erhalten Daten durch die Erfassung und Analyse von Informationen. Dies erlaubt uns, drei grundlegende Komponenten zu identifizieren.

2. Bau eines Algorithmus

Die Analyse stellt fest, was getan werden muss, um die Ziele zu erreichen. Nun muss bestimmt werden, wie dies umgesetzt wird.

3. Verschlüsselung des Algorithmus

Der Algorithmus wird in eine spezifische Programmiersprache codiert.

4. Testen, Anpassung und Dokumentation

Sobald der Algorithmus geschrieben ist, muss bewiesen werden, dass alles korrekt funktioniert. Falls nicht, werden notwendige Anpassungen für das reibungslose Funktionieren unseres Programms vorgenommen.

Hilfsmittel

• Pseudocode: Gibt die Aktionen an, die ein Programm ausführen muss, unter Verwendung einer sehr einfachen Sprache.
• Flussdiagramme: Werden verwendet, um den Ablauf der Programmausführung und die benötigten Aktionen darzustellen.

Die von-Neumann-Maschine

Der Prozess startet das Programm an der ersten Speicheradresse:

• Adressbus: Überträgt die Speicheradresse (Startwert 0000).
• Steuerwerk: Ein aktiver Regelkreis liest den Speicher und kopiert den Wert in das Register (RM).
• Befehlszyklus: Der Wert wird über den Speicherbus in das Befehlsregister (RI) geladen und durch die Steuereinheit (UD) decodiert.
• Program Counter: Der Zähler wird erhöht.
• ALU-Operation: Der Wert wird in den Akkumulator geladen. Über den Adressbus wird die Speicheradresse 4 gelesen, der Wert in das temporäre Register (RT) übertragen, die ALU führt die Operation aus und das Ergebnis wird im Akkumulator gespeichert.

Dieser Zyklus wiederholt sich für die nächste Anweisung, wobei die Steuereinheit den Befehl decodiert und die ALU die entsprechenden Berechnungen durchführt.