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Wirtschaftsinformatik
Die Hardware des PC im Überblick
Staatliche Berufsoberschule Nürnberg Folie 1
• Definition und Hauptaufgaben der Hardware
• Grundprinzipien der Rechentechnik
• Die Hardwarekomponenten eines PCs
• Beispiele
Folie 2
Unter „Hardware“ versteht man alle technischen Geräte einerRechenanlage, welche zur Durchführung von DV-Aufgaben notwendig und sinnvoll sind:
Hauptaufgaben:
Datenverarbeitung
Datenspeicherung
Dateneingabe Datenausgabe
Wirtschaftsinformatik
Die Hardware des PC im Überblick
Prof. Dr.-Ing. Herbert Fischer, Fachhochschule Deggendorf, Studiengang Wirtschaftsinformatik
Die Hardware des PC im Überblick
Das E-V-A-Prinzip und der von-Neumann-Rechner
Folie 3
Zentraleinheit
Rechenwerk
Prozessor
Steuerwerk
Dateneingabe DatenausgabeHauptspeicher
externe Speicher und Kommunikation
E V A
1
2
3
4
7
65
9 10
8
Prof. Dr.-Ing. Herbert Fischer, Fachhochschule Deggendorf, Studiengang Wirtschaftsinformatik
Die Hardware des PC im Überblick
Beispiel: Zentraleinheit eines PCs
Folie 4
Quelle: http://www.intel.com
Prozessor
Hauptspeicher
Dateneingabe
und
Datenausgabe
Prof. Dr.-Ing. Herbert Fischer, Fachhochschule Deggendorf, Studiengang Wirtschaftsinformatik
Die Hardware des PC im Überblick
Beispiel: Prozessor eines PCs
Prof. Dr.-Ing. Herbert Fischer, Fachhochschule Deggendorf, Studiengang Wirtschaftsinformatik Folie 5
Quelle: HaufeWirtschaftsPraxis 2.0 (CD-ROM)
Die Hardware des PC im Überblick
Die Hardwarekomponenten eines PCs
Folie 6
400 MHz Bildschirm
Drucker
Maus
Tastatur
Scanner
CD-ROM
ModemFestplatteDiskette
PC
Prof. Dr.-Ing. Herbert Fischer, Fachhochschule Deggendorf, Studiengang Wirtschaftsinformatik
Die Hardware des PC im Überblick
Beispiel: Hardwarekonfiguration eines PCs
Folie 7
Quelle: http://www.acer.com
Folie 8
Quelle: HaufeWirtschaftsPraxis 2.0 (CD-ROM)
Die Hardware des PC im Überblick
Beispiel: Innenansicht einer Festplatte
Folie 9
Quelle: HaufeWirtschaftsPraxis 2.0 (CD-ROM)
Die Hardware des PC im Überblick
Beispiel: Flachbettscanner
Die Hardware des PC im Überblick
Das E-V-A-Prinzip und der von-Neumann-Rechner
Folie 10
Der Hauptspeicher besteht aus...
... dem Arbeitsspeicher
(RAM)
... und dem Festwertspeicher
(ROM).
Die Hardware des PC im Überblick
Das E-V-A-Prinzip und der von-Neumann-Rechner
Folie 11
Der Arbeitsspeicher ...
...ist ein flüchtiger Speicher, d.h.
nach Abschalten des Rechners gelöscht;...
...wird auch RAM (Random Access
Memory) genannt, weil er gelesen und
beschrieben werden kann;...
...ist zur Bearbeitung von Daten durch den
Prozessor unbedingt
erforderlich...
und setzt sich aus direkt zu adressierenden Speicherzellen
zusammen, die als Speicherworte bezeichnet werden. Diese bestehen
bei einem PC i.d.R aus 2 oder 4 Byte.
Die Hardware des PC im Überblick
Das E-V-A-Prinzip und der von-Neumann-Rechner
Folie 12
Der Arbeitsspeicher und seine Aufgaben
Alle Programme stehen zum Zeitpunkt ihrer Ausführung vollständig oder partiell (nämlich mit dem aktuell auszuführenden Teil) im Arbeitsspeicher zur Verfügung. Stehen die Programme nur zum Teil im Arbeitsspeicher zur Verfügung bieten neuere Betriebssysteme eine virtuelle Speichertechnik an:Dabei lagert das Betriebssystem Programmteile auf Magnetplatte aus. Dies sind Programmteile die nicht mehr in den Arbeitsspeicher geladen werden können, wenn andere Programme ebenfalls zur schnellen Ausführung im Hauptspeicher abgelegt sein müssen. Das Betriebssystem bringt bei Bedarf diese ausgelagerten Programmteile in den Arbeitsspeicher, wodurch sich der Arbeitsspeicher logisch, nicht jedoch physisch, vergrößert.Das Ein- und Auslagern von Programmteilen auf Magnetplatte bezeichnet man auch als paging. Das Auslagern und Nachladen der pages erfolgt automatisch durch das Betriebssystem.
Die Hardware des PC im Überblick
Das E-V-A-Prinzip und der von-Neumann-Rechner
Folie 13
Der Festwertspeicher und seine Aufgaben
Ein Festwertspeicher (ROM = Read Only Memory) kann nur gelesen und nicht verändert werden.Festwertspeicher werden von den Herstellern beschrieben. Der Festwertspeicher dient u.a. der Aufbewahrung wichtiger grundlegender Teile des Betriebssystems, auf die beim Einschalten des Rechners automatisch zugegriffen wird (z.B. hardwarenahe Programme zur Ansteuerung des Bildschirms oder zur Kommunikation mit der Tastatur). Eine alternative Vorgehensweise besteht darin, den Festwertspeicher außerhalb des normalen DV-Betriebs einmalig und dauerhaft zu beschreiben (programable ROM = PROM). Schließlich gibt es Speicher, bei denen man den Inhalt löschen und durch einen anderen Inhalt ersetzen kann (erasable PROM = EPROM). Dies erfordert jedoch einigen Sonderaufwand und wird außerhalb der Nutzung im Tagesgeschäft vorgenommen. .
Folie 14
Neumann, John von (1903-1957), amerikanischer Mathematiker ungarischer Herkunft, der den als Spieltheorie bezeichneten Zweig der Mathematik entwickelte. Er wurde in Budapest geboren und in Zürich sowie an den Universitäten von Berlin und Budapest ausgebildet. Von Neumann wurde auch durch seine schnellen elektronischen Computer bekannt; er entwarf 1952 den MANIAC I, den ersten Computer mit einem flexiblen Speicherprogramm.
"Neumann, John von," Microsoft® Encarta® Enzyklopädie 2000. © 1993-1999 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten.
Die Hardware des PC im Überblick
Das E-V-A-Prinzip und der von-Neumann-Rechner
Die Hardware des PC im Überblick
Die Hardwarekomponenten eines PCs: Die Festplatte
Folie 15
Zugriffskamm
Kopfträger
Kopf
magnetischeBeschichtung
Platte ausAluminium
Zylinder: jeweils gleiche Spur über-einanderliegender Platten (die mitder gleichen Positionierung desZugriffskamms erreicht werden)
radiale Positionierung
Sektor Spur
Daten werden in Form von Bitketten in konzentrischen
Spuren durch Magnetisierung dargestellt.
Eine Spur besteht aus mehreren Sektoren.
Die Platten drehen sich mit konstanter
Geschwindigkeit. Auf die Daten greifen Schreib-Lese-
Köpfe zu, die auf einem Zugriffskamm befestigt
sind.
Diese Köpfe können radial auf die gewünschte Spur positioniert werden und warten darauf dass der Sektor mit den zu verarbeitenden Daten vorbeikommt. Diese Zugriffsform wird wegen der Wartezeit je Umdrehung
auch als halbdirekter Zugriff bezeichnet .
Die Hardware des PC im ÜberblickDie Hardwarekomponenten eines PCs:
Folie 16
Speicher-medium
Preis Zugriff und Geschw.
Kapazität Ändern od. Löschen des Inhalts
Datenaus-tausch zwi-schen PCs
Festplatte
Diskette
Magnet-band
CD-ROM
CD-RCD-RW
hoch (abs.)gering (rel.)
gering (abs.)hoch (rel.)
gering
gering (abs.)gering (rel.)
gering (abs.)gering (rel.)
sehr hoch
gering
gering (sequen.)hoch
hoch
bis 80 GB(1 GB=230 Byte)
1,44 MB
mehrere GB
650 und 700 MB
650 und 700 MB
ja
ja
ja
nein
neinja
nein (ja)
ja
ja
ja
ja
Externe Speichermedien im Vergleich
Folie 17
Auflösung und Bildwiederholfrequenz eines MonitorsFür jede der drei
Grundfarben gibt es eine Elektronenkanone, welche
die Punkte einer bestimmten Farbe
beschießt. Die Lochmaske sorgt dafür, dass keine benachbarten Punkte getroffen werden,...
... wobei ein komplettes Bild
von links oben... ...nach rechts unten aufgebaut
wird.
Die Hardware des PC im ÜberblickDie Hardwarekomponenten eines PCs:
Folie 18
Auflösung und Bildwiederholfrequenz eines Monitors
Aus dem Festgestellten ergeben sich folgende Zusammenhänge zwischen der Horizontalfrequenz, welche in kHz ausgedrückt wird und der Bildwiederholfrequenz, die in Hz angegeben wird:
zholfrequenBildwiederhlZeilenanza
frequenzHorizontal
05,1
Faktor, welcher das Zurückfahren der
Elektronenkanone an den Bildanfang berücksichtigt.
Ist ein Monitor mit einer Horizontalfrequenz von 85 kHz bei einer Auflösung von 1024 * 768 als
ergonomisch empfehlenswert zu betrachten?
Die Hardware des PC im ÜberblickDie Hardwarekomponenten eines PCs:
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