Opgaven H1

Informaticasite van het Sondervick College te Veldhoven © L.J.M van Haperen (bron : R.J. van der Beek)

Opgaven hoofdstuk 1

Combinaties van bits

Met 8 bits kun je 256 verschillende waarden maken.
Hoeveel verschillende waarden kun je met 4 bits maken.

Hoeveel verschillende waarden kun je met 10 bits maken.

Hoeveel verschillende waarden kun je met 16 bits, dus met twee bytes, maken.

Welke machten van twee komen er vaak in advertenties van computers voor, bij welke onderdelen?

Van binair naar decimaal

Schrijf de decimale notatie van het binaire getal 00100101

Doe hetzelfde voor het binaire getal 10011110

Doe hetzelfde voor het binaire getal 11111010011

Van decimaal naar binair

Schrijf het decimale getal 63 als binair getal

Schrijf het decimale getal 185 als binair getal

Schrijf het decimale getal 1000 als binair getal (je hebt dan meer dan 8 bits nodig)

Los de volgende puzzel op, reken de decimale getallen om naar binaire getallen en vul de antwoorden in.
Je kunt telkens je antwoorden controleren door te klikken op: Fouten wissen
(Deze puzzel is gebaseerd op de puzzel gemaakt door Ingrid Lundahl van het Fons Vitae Lyceum)

Vermenigvuldigen met 2 en delen door 2

Vermenigvuldig het binaire getal 01101111 met 2. Wat is de uitkomst (binair) ?

Hoe kun je dat (zonder te rekenen) zo opschrijven ?
Aanwijzing: Als je een decimaal getal met 10 vermenigvuldigt schrijf je dat zo op, hoe doe je dat ?

Is het binaire getal 100110010101 een even of een oneven getal. Waaraan kun je dat snel zien ?

Van hexadecimaal naar decimaal en omgekeerd

Schrijf het hexadecimale getal 63 als decimaal getal

Schrijf het hexadecimale getal A2 als decimaal getal

Schrijf het hexadecimale getal FF als decimaal getal

Schrijf het decimale getal 87 als hexadecimaal getal

Schrijf het decimale getal 108 als hexadecimaal getal

Schrijf het decimale getal 206 als hexadecimaal getal

Van hexadecimaal naar binair en omgekeerd

Schrijf het binaire getal 10101010 als hexadecimaal getal

Schrijf het hexadecimale getal BB als binair getal

Schrijf het binaire getal 11111111 als hexadecimaal getal

Schrijf het hexadecimale getal 11 als binair getal

Moeilijker gevallen

Schrijf het binaire getal 1100110011 als decimaal getal

Schrijf het decimale getal 999 als binair getal

Schrijf het decimale getal 999 als hexadecimaal getal

Schrijf het hexadecimale getal 2AE als decimaal getal

Schrijf het binaire getal 0101111100111011 als hexadecimaal getal

Schrijf het binaire getal 01011111 als hexadecimaal getal, schrijf ook binaire getal 00111011 als hexadecimaal getal
Schrijf daarna die twee hexadecimale getallen achterelkaar. Als het goed is krijg je hetzelfde getal als bij 7e

Schrijf het hexadecimale getal 81A3 als decimaal getal

Binair optellen

Bereken 00100101 + 10011110 (het zijn binaire getallen) zonder er eerst decimale getallen van te maken

Bereken 11101 + 1011 (het zijn binaire getallen) zonder er eerst decimale getallen van te maken

Bereken 01110011 + 11000111 (het zijn binaire getallen) zonder er eerst decimale getallen van te maken

Het resultaat van 8c past niet in één byte. Hoe wordt dat genoemd ?

Welke uitkomsten uit 8a, 8b en 8c zijn even.

De two's complement methode voor negatieve getallen

Tel de binaire getallen 00001001 en 11110111 op (Je krijgt overflow, schrijf alleen de laatste 8 bits op, gooi het voorste bit weg)

Tel op dezelfde manier de binaire getallen 01010101 en 10101011 op

Het decimale getal 144 is binair 10010000. Draai alle bits om (verander de 1 in 0, en de 0 in 1), dan krijg je 01101111. Tel daar 1 bij op. Welk binair getal krijg je dan ? En wat komt er uit als je dat bij het eerste getal, dus 10010000, optelt ? Dat nieuwe getal is de binaire presentatie van -144 !

Welk binair getal moet je bij 10110011 optellen om er 0 (dus 00000000) uit te krijgen ?

Schrijf het decimale getal -84 als binair getal (met de twee-complement methode)

10.

Negatieve binaire getallen

Schrijf -75 als binair getal (zie opg. 9)

Schrijf 120 als binair getal

Bereken binair -75 + 120.
Welk binair getal komt er uit. En klopt het met de decimale getallen ?

11.

Schakelingen

Teken de schakeling voor een en-poort (geen black-box zoals in opg. 13)

Teken de schakeling voor een xof-poort (geen black-box zoals in opg. 14)

Maak een tekening van de schakeling met één en-poort en één xor-poort voor de optelling van twee 1-bits getallen (je mag de schakelingen als black-box tekenen zoals in opg. 14)

Maak een tekening van de schakeling voor de optelling van twee 2-bits getallen (je mag de schakelingen als black-box tekenen zoals in opg. 14; er moeten ook schakelingen bij voor de verwerking van de zogenaamde carry, dat is de 1 of 0 die je moet onthouden als je van rechts naar links werkt)

12.

Schakelingen maken met LogicalSim

Start LogicalSim, (je kunt het hier downloaden) klik op tabblad EN, en ontwerp de schakeling met een en-poort en een lamp.
Dat doe je als volgt:

Klik op het icoontje voor een schakeling:
Dan verschijnt er een en-schakeling op het tekenblad. Als je op die en-schakeling klikt verandert hij in een andere schakeling, zo kun je alle schakelingen er mee krijgen. Klik net zo vaak tot het weer een en-schakeling is, en versleep die schakeling een eindje naar rechts.
Klik op het icoontje voor een bit:
Er verschijnt een bit op het tekenblad. En er verschijnt een venstertje, waarin om een titel gevraagd wordt. Vul daar bit 1 in, en klik op OK. Dan zie je bit 1 in de linker boverhoek en de waarde ervan is 0, want het rode lichtje is donker. Als je er op klikt wordt de waarde 1, want dan gaat het rode lichtje branden. Als je er dan weer op klikt wordt de waarde weer 0.
Klik nog eens op het icoontje voor een bit:
In het venstertje, waarin om een titel gevraagd wordt, vul je bit 2 in, en dan klik je op OK. Versleet bit 2 een eindje naar beneden, want anders staat hij boven op bit 1
Klik op het icoontje voor een connector ( = verbindingsdraad) :
Er verschijnt een connector op het tekenblad. Versleep het rode uiteinde naar bit 1, en het groene uiteinde naar de linker kant van de en-schakeling.
Klik nog eens op het icoontje voor een connector :
Er verschijnt een nieuwe connector op het tekenblad. Versleep het rode uiteinde naar bit 2, en het groene uiteinde naar de linker kant van de en-schakeling.
Klik op het icoontje voor een lamp :
Er verschijnt een lampje op het tekenblad. En er verschijnt een venstertje, waarin om een titel gevraagd wordt. Vul daar uitkomst in, en klik op OK.
Klik op het icoontje voor een connector ( = verbindingsdraad) :
Er verschijnt een connector op het tekenblad. Versleep het rode uiteinde naar naar de rechter kant van de en-schakeling, en het groene uiteinde naar de lamp.
Dan is de schakeling klaar, en hij ziet er als volgt uit:
Controleer of het goed werkt. Door op bit 1 en bit 2 te klikken kun je de waarde veranderen, en de uitkomst (de groene lamp) gaat soms branden. In welk geval (bij welke waarden van bit 1 en bit 2 gaat hij branden?

Start LogicalSim, klik op tabblad XOF, en ontwerp de schakeling met een XOF-poort en een lamp.
En controleer of hij goed werkt aan de hand van de waarheidstabel.

Start LogicalSim, klik op tabblad EXTRA, en ontwerp de schakeling met een EN-poort en een XOF-poort en twee lampen en twee bits voor de optelling van twee 1-bits getallen.
En controleer of het goed werkt.

Start LogicalSim, klik op tabblad EXTRA, en ontwerp de schakeling met EN-poorten en XOF-poorten en een OF-poort en twee lampen voor de optelling van drie 1-bits getallen.
En controleer of het goed werkt.

13.

Binair vermenigvuldigen

Je kunt een binair getal vermenigvuldigen met 2 door een 0 achter het getal te zetten. Er is een schakeling die dat doet, en die wordt Arithmetic Shift Left genoemd (ASL) (deze schakeling schuift de bits een plek naar links, en zet een 0 in het laatste bit dat is vrijgekomen)
Hoe kun je de ASL-schakeling gebruiken om een binair getal met 4 te vermenigvuldigen ?

Beschrijf hoe je met optellen en Arithmetic Shift Left een vermenigvuldiging van binaire getallen kunt maken. Bekijk bijvoorbeeld de vermenigvuldiging 13 x 27, in binaire notatie 1101 x 11011.
Aanwijzing: 13 x 27 = (8+4+1) x 27

14.

Tabellen bij schakelingen met twee componenten

Vul voor de schakeling hieronder de tabel in.

Als de lamp brandt geldt UIT = 1, en anders geldt UIT = 0

A	B	C	UIT
1	1	1
1	1	0
1	0	1
1	0	0
0	1	1
0	1	0
0	0	1
0	0	0

Vul ook voor de schakeling hieronder de tabel in (zelfde tabel als bij a).

15.

Teken en betekenis, standaardisatie

Wat is in Nederland de afspraak over de betekenis van verkeerslichten ?

Sommige mensen zijn kleurenblind. Hoe kunnen deze mensen toch de juiste boodschap in verkeerslichten zien?

Zouden kleurenblinden de juiste boodschap in verkeerslichten ook kunnen zien als de verkeerslichten niet gestandaardiseerd zouden zijn?

Welke twee organisaties zijn er om standaardisaties te regelen ?

16.

Numeriek maken van datums

Wat is de Nederlandse standaard om datums numeriek te noteren?

Wat is de Amerikaanse standaard om datums numeriek te noteren?

In Excel wordt een datum met slechts één getal vastgelegd. We gaan onderzoeken hoe dat gebeurt.
Start Excel, en vul in cel A1 in: 01-01-1900, vul in A2 in: 02-01-1900, vul in A3 in: 01-01-1901
Klik met de rechter muisknop op A1, kies in het snelmenu voor Celeigenschappen. Kies dan voor Getal, en klik op OK.
Welk getal verschijnt er ? En welke getallen verschijnen er in de cellen A2 en A3 als je daar hetzelfde doet ?

Vul (nog steeds in Excel) in B1 in: 10, vul in B2 in: =1/24, vul in B3 in: =27/24
Klik met de rechter muisknop op B1, kies in het snelmenu voor Celeigenschappen. Kies dan voor Datum, kies als notatie van de datum uit: 14-03-98 13:30 (dan wordt de tijd er ook bij afgedrukt), en klik op OK.
Welke datum+tijd verschijnt er ? En welke datums+tijden verschijnen er in de cellen B2 en B3 als je daar hetzelfde doet ?

Met welk getal legt Excel een datum en een tijd dus vast ?

17.

Boter, kaas en eieren

Als je iets met de computer wilt verwerken moet je het vaak coderen met getallen. Bijvoorbeeld de stand in een spelletje boter, kaas en eieren. In de figuur hieronder zie je een aantal standen.

Bedenk een codering m.b.v. getallen voor de stand in een spelletje boter, kaas en eieren.

Test de codering uit door een willekeurige stand in getalvorm te geven aan je buurman of buurvrouw. Controleer of die de goede stand er bij kan tekenen.

18.

ASCII-codes m.b.v. tabel

Wat is de ASC-code van het vraagteken? Klik hier voor de ASCII-tabel.

Welke delen van de ASC-tabel zijn gereserveerd voor de 26 letters van het alfabet?

De ASC-codes van de tekens voor de cijfers 0 tot en met 9 verschillen van de getallen 0 tot en met 9. Wat is het verschil ? Geef de binaire code voor het cijfer 9 en voor het getal 9

Wat is de ASC-code van het Tab-teken?

Noem enkele veel voorkomende tekens die niet in de ASC-tabel voorkomen.

19.

ASCII-codes m.b.v. het programma ASC

Start het programma Kladblok en tik het volgende in:
(na de eerste zes A's op de entertoets drukken om naar de volgende regel te gaan,
en natuurlijk ook na de tweede regel)
AAAAAA
ABCDEF
Aabcdef.:

Sla het dan op onder de naam TEST in D: in de map van je klas
Sluit dan KLADBLOK af.

Start het programma ASC op (Klik op Start, dan op Vakken, dan op Informatica)
Bekijk het bestand TEST.TXT, dat je bij opdracht 18a gemaakt hebt (KLADBLOK voegt altijd de extensie TXT aan de naam van het bestand toe) met ASC.EXE
Wat is de asc-code van de A. En wat van de B

Wat is de asc-code van de a. En wat van de b.

Wat is de asc-code van de punt, en wat van de dubbele punt.

Wat is de asc-code van de entertoets in Kladblok (twee codes)

Start de Verkenner ga naar D: en dan naar de map van je klas en kijk hoeveel bytes het bestand TEST.TXT in beslag neemt. Dat doe je door er met de rechter muisknop op te klikken, dan krijg je een snelmenu, en in dat snelmenu klik je op eigenschappen, dan zie precies hoeveel bytes het in beslag neemt
Hoeveel bytes neemt het bestand in beslag?

Hoe kun je dat aantal bytes zelf tellen?

20.

UNI-code en ASC-code

Hoeveel tekens kun je met de ASC-code coderen? Hoe kun je dat aantal berekenen?

Hoeveel tekens kun je met de UNI-code coderen? Hoe kun je dat aantal berekenen?

In 1998 is het symbool van de euro toegevoegd. Wat is de UNI-code van het euro-symbool ? Klik hier voor een deel van de UNIcode-tabel.

Vreemde tekens m.b.v. de ASC-code op het toetsenbord

Start Kladblok op. Toets dan het getal 65 op het numerieke toetsenbord in (eerst Num Lock indrukken) terwijl je de Alt-toets ingedrukt houdt. Welke letter verschijnt er ?

Welke tekens krijg je met Alt + 66, Alt + 67, Alt + 97, Alt + 130, Alt + 137

Start Excel op. Welke tekens krijg je nu met Alt + 66, Alt + 67, Alt + 97, Alt + 130, Alt + 137

Digitaal en analoog

We bekijken een digitale wekker en een digitale stopwatch. Wat is het verschil tussen de fijnheid van de discrete schaal bij die twee?

Noem twee voorbeelden van analoge metingen (niet de klok)

Noem twee voorbeelden van digitale metingen (niet de klok)

Leg uit waarom een computer altijd digitaal werkt

RGB-kleuren m.b.v. het RGB-applet.

Bij RGB-kleuren kun je met drie getallen tussen 0 en 255 de hoeveelheid rood, groen en blauw aangeven
Met onderstaand applet kun je bekijken welke kleuren horen bij welke hoeveelheden rood, groen en blauw

Zoek m.b.v. onderstaand applet uit wat de drie kleur-getallen zijn bij paars (= rood + blauw)

Wat zijn de drie kleur-getallen bij zwart, welke bij wit en welke bij grijs

Rood kun je krijgen met de getallen 255 en 0 en 0 maar ook met bijv. 200 en 0 en 0 en ook met 150 en 0 en 0. Wat is het verschil tussen die drie soorten rood?

Kleuren in HTML met de RGB-componenten

In HTML kun je kleuren ook met de RGB-componenten aangeven, maar dan worden de getallen in de hexadecimale notatie geschreven, bijv. color ="#FF00FF" is de kleur paars.
De eerste FF is het hexadecimale getal voor rood, dus decimaal 255
De volgende nullen ( 00 ) vormen het hexadecimale getal voor groen, dus decimaal ook 0
En de laatste FF is het hexadecimale getal voor blauw, dus decimaal 255
En rood + blauw = paars

Start Kladblok en tik het volgende in:

<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Kleurtester</TITLE>
</HEAD>
<BODY bgcolor="#FF00FF">
De achtergrondkleur is nu paars
</BODY>
</HTML>

Sla het op in de map van je klas onder de naam KLEUR.HTM, en bekijk het dan met Internet Explorer. Is de achtergrondkleur inderdaad paars?

Wat is de HTML-code voor lichtblauw, en wat voor donker-blauw? Probeer het uit door de code in opgave 23a te veranderen.

Welke kleur krijg je met bgcolor = "#808080" ? En welke met bgcolor = "#BBBBBB" ? Welke van de twee is het donkerst ?

Je hebt nu gezien hoe je de achtergrondkleur kunt wijzigen m.b.v. HTML-code. De tekstkleur kun je ook aanpassen.
Verander de regel De achtergrondkleur is nu paars in:
Zo krijg je <FONT color="#FF0000">rode</FONT> letters
Sla het op en bekijk het weer met Internet Explorer. Krijg je inderdaad rode letters?

Aantal bytes voor een tekening

Als je in Paint een tekening maakt kun je aangeven wat het formaat is. En bij het opslaan kun je aangeven of het met 2 kleuren, 64 kleuren, 256 kleuren of 24-bits kleuren moet gebeuren.

Als je een plaatje van 300 bij 400 pixels opslaat met 24 bits hoeveel bytes neemt het dan in beslag ?

Als je hetzelfde plaatje met 256 kleuren opslaat, hoeveel bytes neemt het dan in beslag ? Hoeveel bytes worden er dan per pixel gebruikt ?

Als je hetzelfde plaatje met 2 kleuren opslaat (dus monochroom, zwart/wit), hoeveel bytes neemt het dan in beslag ?

RGB-componenten in Paint

Maak in Paint een tekening van 80 bij 60 (Klik op Afbeelding, dan op Kenmerken, zet dan achter breedte 80 en achter hoogte 60), en maak de bovenste helft rood en de onderste helft zwart.
Sla het op (24 bits, bmp-formaat) onder de naam OPG25.BMP in de map van je klas
Hoeveel bytes neemt het bmp-bestand in beslag?

Start het programma ASC op, en open daarin het bestand OPG25.BMP dat je net hebt gemaakt.
Op de eerste regels zie je allemaal verschillende getallen. Maar daarna zie je honderden keren steeds dezelfde drie getallen achter elkaar.
Welke drie getallen zijn dat ? Wat stellen die getallen voor ?

Nog verderop, tot het einde van het bestand, zie je dat de getallen veranderen.
Welke getallen zie je dan? Wat stellen die getallen voor ?

JPG-, GIF- en BMP-formaat

Start het programma Irfanview op (Klik op Start, dan op Vakken, dan op Informatica)
Zet het bestand OPG25.BMP, dat je in de vorige opgave gemaakt hebt, met Irfanview om in een GIF-bestand en in een JPG-bestand, kwaliteit 80%, en nog in een JPG-bestand, kwaliteit 50%,

Hoeveel bytes neemt het GIF-bestand in beslag?

Hoeveel bytes neemt het JPG-bestand, kwaliteit 80%, in beslag?

Hoeveel bytes neemt het JPG-bestand, kwaliteit 50%, in beslag?

Welke van de formaten GIF en JPG is het geschiktst voor foto's?

Bij welke van de twee formaten wordt een palet gebruikt?

Als je een bmp-bestand hebt en je zet dat om in een jpg-file, en daarna zet je die jpg-file weer om in een bmp-file, krijg je dan het oorspronkelijke bestand weer terug ? Waarom wel of niet ?

Compressie

Start het programma WinZip
Ga het bestand OPG25.BMP, dat je in de opgave 25 gemaakt hebt, comprimeren met WinZip.
Hoeveel bytes neemt het ZIP-bestand in beslag?

Hoe gaat deze compressie ongeveer in zijn werk?

Is het comprimeren m.b.v. WinZip losless of lossy? Leg uit

Noem de namen van nog twee bekende compressie-programma's

Bitmap en vector

Maak in Paint een tekening van 800 bij 600, en teken er alleen een cirkel in.
Sla de tekening op (24 bits, bmp-formaat) onder de naam CIRKEL.BMP in de map van je klas
Hoeveel bytes neemt het bmp-bestand in beslag?

Start Powerpoint op, kies voor Lege presentatie openen, in het venster met Kies een Autoindeling klik je op een lege dia (rechts onderaan) en dan klik je op OK.
Klik in de werkbalk tekenen (als die er niet is moet je hem eerst via Beeld en dan Werkbalken oproepen) op de ellips, en teken dan een cirkel in de lege dia.
Sla het Powerpointbestand dan op onder de naam CIRKEL.PPT
Hoeveel bytes neemt dit in beslag ?

Hoe kan dat verschil in aantal bytes tussen CIRKEL.BMP en CIRKEL.PPT zo groot zijn ?

Digitaliseren van geluid

Leg uit hoe geluid gedigitaliseerd wordt.

Hoe heet dat proces

Noem drie bestandsformaten waarin geluidsbestanden kunnen worden bewaard.

Leg uit dat een niet-gecomprimeerd muziek-bestand van 1 minuut (44,1 kHz, 16 bits) ongeveer 10 Mb geheugenruimte in beslag neemt.

Als je een wav-bestand omzet in een MP3-bestand, hoeveel keer zo klein zal dat bestand dan ongeveer zijn ?

Wat betekent: er is gesampled op 44,1 kHz ?

Als je een wav-bestand hebt en je zet dat om in een mp3-file, en daarna zet je die mp3-file weer om in een wav-file, krijg je dan het oorspronkelijke bestand weer terug ? Waarom wel of niet ?

Video

Als er bij video-beelden niet aan compressietechnieken zou zijn gedaan en je zou een filmpje van 5 minuten hebben van beelden van 800 x 600 pixels in bmp-formaat (24 bits), hoeveel Mb aan geheugenruimte zou dat ongeveer kosten ?

Noem twee bestandsformaten die voor video gebruikt worden.

Wat is een codec ?

Audacity

Start het programma Audacity (je kunt het downloaden van deze site door te klikken op audacity downloaden of van de site audacity.sourceforge.net ), dat is een programma om kleine bewerkingen op geluid mee uit te voeren.
Open het geluid olifant.mp3. En sla het op als een wav-bestand. Hoeveel keer zoveel ruimte neemt het nu in beslag vergeleken met het mp3-bestand ?

Open het geluid mondaynight.mp3.
Selecteer een gedeelte van het geluid, bijv. van de 5-de tot de 10-de seconde. En pas een geluidseffect op dat gedeelte toe (Klik op Effect in de menubalk, en kies dan bijv. Wahwah). Laat het dan afspelen.