Aufbau, Funktion und Grundzusammenhänge

Präsentation zum Thema: "Aufbau, Funktion und Grundzusammenhänge"—  Präsentation transkript:

1 Aufbau, Funktion und Grundzusammenhänge
Der Computer Aufbau, Funktion und Grundzusammenhänge

2 Themenübersicht Hardwarearchitektur Prinzip des Computers
Teile der Architektur Von-Neumann-Architektur Prinzip des Computers Das Mainboard Die einzelnen Teile Der USB Der Prozessor RISC CISC Quellenangabe

3 Hardwarearchitektur Beschreibung von John von Neumann 1946 als "Von-Neumann-Architektur„ Hauptkomponenten: Arithmetisch-Logische Einheit (ALU) Steuereinheit Speicher Eingabe-/Ausgabeeinheiten Chip Auf dünnem Träger (Chip) aus kristallinem Silizium untergebrachte Schaltelemente, wie Transistoren und Widerstände. Man unterscheidet nach ihrer Funktion Steuerungs- und Speicherchips.

4 Teile der Architektur Steuereinheit
zuständig, zu wissen, was sich an welcher Stelle im Speicher befindet Speicher zuständig, die Operanden die anfallen zu speichern ALU hat die Aufgabe, Werte aus Speicherzellen zu kombinieren Ein-/Ausgabeeinheiten zuständig, die initialen Programme in die Speicherzellen eingeben und die Ergebnisse der Berechnung einem Benutzer auch wieder anzeigen zu können

5 Von-Neumann-Architektur
Schaltungskonzept zur Realisierung universeller Computer, gemeinsamen Speicher f. Programm & Daten Theoretische Möglichkeit Computer u. Kontrolle eines Programms & u. weiterer Daten ein Programm selbst erstellt o. modifiziert und anschließend ausführt

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7 Das Prinzip des Computers

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9 Das Mainboard Mainboard ist die Hauptplatine des Computers Prozessor
RAM Controller mit Anschlüssen für Festplatte CD-ROM / DVD-ROM Floppy Tape etc.

10 Das Mainboard 2 PCI & AGP Slots f. Erweiterungskarten z.B. Sound- Grafik- Modem- / ISDN-Karte Netzwerk- / Soundchips oft integriert Peripherie-Anschlüsse Tastatur / Maus USB / Firewire COM-Ports (seriell) Paralleler Port (LPT 1) LAN (Local Area Network) Port

11 Die einzelnen Teile Controller zur Ansteuerung anderer Geräte (z.B. Festplatte) kann als Steckkarte oder auf dem Motherboard vorliegen Cache (Zwischenspeicher) Prozessor-Cache (schneller Speicherbaustein) der häufig verwendete Befehle dort ablegt RAM Die RAM - Module (Random Access Memory) sind der Hauptspeicher BIOS Satz elementarer Befehle für Datenaustausch zw. Komponenten wie CPU, RAM, Festplatte überprüft die Funktionstüchtigkeit und gibt Fehlermeldungen Lädt Betriebssystem, das auf Funktionen des BIOS aufbaut

12 Die einzelnen Teile 2 Die ROM (Read Only Memory) Chips waren in den ersten Homecomputern Commodore C64 und Commodore Amiga Speicherchips, die das Betriebssystem enthielten. Weitere ROMs enthalten Routinen, die für die Initialisierung der einzelnen Komponenten von Wichtigkeit sind. CMOS Speichert wichtige Konfigurationen der Hardware, die veränderbar sind.

13 Der USB USB (Universal Serial Bus) Signale Bit für Bit hintereinander nach FIFO (First In, First Out) viel größeren Datendurchsatzrate als ist also viel schneller Ausserdem wird beim USB Anschluss Strom mitgesendet, kleinere Geräte werden mit Strom versorgt (Low Power Class). High Power Class Geräte, wie z.B. Monitore, brauchen eine eigene Stromversorgung, oder müssen an einen USB-Hub mit Stromversorgung angeschlossen werden. An den USB Port können 127 Geräte angeschlossen werden, z.B. Mäuse, Tastaturen, Drucker, Scanner, Monitore, Grafiktabletts etc. angeschlossen werden

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15 Das schnelle Herz des Computers
Der Prozessor (auch Hauptprozessor oder CPU) ist die Zentrale Recheneinheit des Computers; der Chip, der alle Befehle von Programmen ausführt Zwei Arten von CPU Architektur gibt es: CISC RISC Einige bekannte Typen: Die Intel Pentium Serie Die Pentium Clones von AMD Die 68000er Serie von Motorola

16 Reduced Instruction Set Computer
Prozessoren mit reduzierten, einfachen Befehlssatz ausgestattet läßt sich schneller abarbeiten läßt und so die interne Arbeitsgeschwindigkeit erhöht. Nur die häufigsten Befehle sind im Prozessor verfügbar, seltenere, komplexe Operationen muß man aus den vorhandenen Befehlen zusammensetzen

17 Complex Instruction Set Computer
CISC-Chips verfügen über einen großen, komplexen Satz an Befehlen, die direkt auf Assemblerebene zur Verfügung stehen. Dadurch wird er zwar gegenüber RISC-Chips langsamer, lässt sich aber auch leichter an verschiedene Gebrauchsumgebungen anpassen.

18 Quellenangabe Internet: Computerhilfen.de Netlexikon.de Buch:
Kompendium der Mediengestaltung