hardware kompendium

Hardware Kompendiumhttp://kickme.to/tiger/

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Vorwort Teil 1 Einfhrung 1 Einleitung1.1 Kein Buch mit sieben Siegeln! 1.2 Das brauchen Sie fr die Arbeit 1.3 So sieht Ihr Bastelplatz aus 1.4 Das knnen Sie... 1.5 ...und das bleibt Fachleuten vorbehalten 1.6 Kleiner Bastel-Beipackzettel

2 Hardware-Einsteigerkurs2.1 Aufbauen und Einrichten Ihres neuen PC 2.2 Abschalten Ihres Rechners 2.3 Der Computer-Selbsttest 2.4 Speicher: Gedchtnis des Computers 2.5 Der Prozessor 2.6 Das Bussystem 2.7 Schnittstellen 2.8 Massenspeicher 2.9 Das Grafiksystem 2.10 Drucker

Teil 2 PC-Grundlagen 3 Systemausstattung3.1 PC-Prozessoren 3.2 Die Hauptplatine 3.3 Das Bussystem 3.4 Erweiterungsadapter 3.5 Der Hauptspeicher

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4 Massenspeicher4.1 Festplatten 4.2 Diskettenlaufwerke 4.3 CD-ROM-Laufwerke 4.4 CD-Brenner 4.5 Digital Versatile Disc (DVD) 4.6 RAM-Laufwerke 4.7 Datensicherungs-Massenspeicher

5 Das Grafiksystem5.1 Die Grafikkarte 5.2 Der Monitor 5.3 Touchscreens 5.4 Die LCD-Technik

6 Eingabegerte6.1 Tastaturen 6.2 Maus und Joystick 6.3 Schnittstellen 6.4 Der USB-Bus 6.5 Der Firewire-Bus

7 Online-Equipment7.1 Das Modem als analoge Brcke 7.2 ISDN-Adapter 7.3 PCMCIA-Modems: Online mobil 7.4 ADSL: Technik der Zukunft 7.5 Least Cost Router 7.6 Terminalsoftware 7.7 Transferprotokolle


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8 Drucker8.1 Anschlu an den PC 8.2 Emulationen 8.3 Seiten- und Zeilendrucker, Druckformate 8.4 Die Auflsung - Ma fr die Druckqualitt 8.5 Druckgeschwindigkeit 8.6 Farbdrucker 8.7 Druckertypen

9 Kontrollfragen9.1 Prozessortechnik 9.2 Hauptplatinen 9.3 Erweiterungsadapter 9.4 Hauptspeicher 9.5 Festplatten 9.6 Disketten 9.7 CD-ROM-Laufwerke 9.8 Alternative Datentrger 9.9 Grafikkarten 9.10 Bildschirmtechnik 9.11 Eingabegerte 9.12 Schnittstellen 9.13 Online-Ausrstung 9.14 Drucker

Teil 3 Hardware-Praxis 10 Erweiterung und Aufrstung10.1 PC-Gehuse: alt oder neu? 10.2 Arbeiten vor Beginn der Erweiterung 10.3 ffnen des PC-Gehuses 10.4 Prozessor-Upgrade 10.5 Hauptplatinen-Upgradehttp://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-8272-...-8/inhalt.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (3 von 8) [12.05.2000 23:09:56]

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10.6 Diskettenlaufwerke umbauen 10.7 Festplattenumbau und -erweiterung 10.8 CD-ROM-Laufwerk einbauen 10.9 Erweiterungskarten umbauen und neue Adapter einsetzen 10.10 Anschlu eines Streamers 10.11 Einrichtung eines PC-Netzwerks 10.12 Anschlu und Konfiguration eines Modems und ISDN-Adapters

11 Reparatur und Fehlerdiagnose11.1 POST-Diagnosekarten 11.2 Diagnoseprogramme 11.3 Die hufigsten Praxisfehler

12 Tuning und Wartung12.1 Optimierung der BIOS-Einstellungen 12.2 Mehr Speicher bei gleicher Festplatte 12.3 Software-Cache steigert die Leistung 12.4 Leistungsplus mit der Windows-Registrierung 12.5 Wartungsarbeiten am PC 12.6 Virenprfung 12.7 Reinigung von Laufwerken und Medien 12.8 Reinigung der Tastatur 12.9 Reinigung der Maus

13 Selbstbau13.1 Projekt-Computer 13.2 Kleinteile 13.3 berprfen des Lieferumfangs der Komponenten 13.4 Vorbereiten des Gehuses 13.5 Konfigurieren und Montieren der Hauptplatine 13.6 Einbau der Diskettenlaufwerke 13.7 Einbau der Festplatte 13.8 Einbau des CD-ROM-Laufwerkshttp://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-8272-...-8/inhalt.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (4 von 8) [12.05.2000 23:09:56]

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13.9 Einsetzen der Grafikkarte 13.10 Abschlieende Arbeiten 13.11 Funktionstest 13.12 BIOS-Konfiguration 13.13 Installation des Betriebssystems

Teil 4 Netzwerk-Hardware 14 Grundlagen vernetzter Kommunikation14.1 Die Geschichte heutiger Netzwerke 14.2 Ressourcen und Dienste im Netzwerk 14.3 Anwendungsbeispiele

15 Netzwerk-Topologie15.1 Bustopologie 15.2 Ringtopologie 15.3 Sterntopologie 15.4 Heterogene Topologien

16 Netzwerkkabel und bertragungstechniken16.1 Das AWG-System 16.2 Koaxialkabel 16.3 Twisted-Pair-Kabel 16.4 Glasfaserkabel 16.5 Anschlueinheiten 16.6 Transfertechnik

17 Zugriffsverfahren17.1 Deterministik 17.2 Zugriffsverfahren in der Praxis


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18 Netzwerk-Equipment18.1 Netzwerkadapter 18.2 Transceiver 18.3 Bridges 18.4 Router 18.5 Hubs 18.6 Repeater 18.7 Switches 18.8 Netzwerktaugliches Equipment 18.9 Drahtlose Netzwerke

19 Das OSI-Referenzmodell19.1 Kommunikation im Netzwerk: Das OSI-Referenzmodell

20 Expertenwissen Netzwerke20.1 Maeinheiten: Baud und Bit 20.2 Fourierreihen und Abtasttheorem 20.3 Die Bandbreite

Teil 5 Wissen fr Experten 21 Prozessoren21.1 Aufbau moderner Computer-Prozessoren: MOSFETs 21.2 Funktionselemente eines PC-Prozessors 21.3 Speichersegmentierung in Intel-Prozessoren 21.4 Der Pentium-Prozessor 21.5 Der Pentium-Pro-Prozessor 21.6 Clone-Prozessoren

22 Massenspeicher22.1 Magnetismus als Permanentspeicher 22.2 Physikalische und logische Segmentierung von Magnetdatentrgern 22.3 Aufzeichnungsverfahrenhttp://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-8272-...-8/inhalt.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (6 von 8) [12.05.2000 23:09:56]

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22.4 Herstellungsverfahren von Festplatten

23 Grafiksysteme23.1 Farbtheorie 23.2 Bilddarstellung durch Elektronenrhre 23.3 Steuerlogik des Grafikadapters

Teil 6 bersichten 24 Diagnose-Software auf der Buch-CD24.1 Die Norton Utilities 3.0 24.2 Shareware und PD 24.3 Versionen fr Windows 95/98, Windows 98 und Windows NT 4 24.4 Die Installation der Programme 24.5 Dokumentationen entarchivieren 24.6 Kurzinformationen der Programme auf der CD-ROM

25 Lsungen der Kontrollfragen25.1 PC-Prozessortechnik 25.2 Hauptplatinen 25.3 Erweiterungsadapter 25.4 Hauptspeicher 25.5 Festplatten 25.6 Diskettenlaufwerke 25.7 CD-ROM-Laufwerke 25.8 Alternative Datentrger 25.9 Grafikkarten 25.10 Monitore 25.11 Tastaturen 25.12 Alternative Eingabeinstrumente 25.13 PC-Schnittstellen 25.14 Online-Equipment 25.15 Drucker


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A Glossar B Kontaktadressen C Technische TabellenC.1 Dateiendungen C.2 Datenfernbertragung C.3 Speichermedien C.4 Prozessoren C.5 Grafik C.6 BIOS C.7 Schnittstellen / Pinbelegungen C.8 Sonstiges Copyright Markt&Technik Verlag, ein Imprint der Pearson Education Deutschland GmbH Elektronische Fassung des Titels: Das Access 2000 Kompendium, ISBN: 3-8272-5373-X Kapitel: inhalt.htm Satz und HTML-Erstellung: Reemers EDV-Satz, Krefeld


Vorwort

Kapitel VorwortEin Buch zu schreiben, das tatschlich smtliche Techniken und deren Facetten moderner PC-Hardware ausfhrlich beschreibt, scheint auf den ersten Blick unmglich. Zu gro ist die Vielfalt auf dem aktuellen Markt, in unberschaubar rasantem Tempo werden neue Techniken geboren, weiterentwickelt und die Vorgnger fr zu langsam und berholt erklrt. Mit entsprechend groem Rechercheaufwand haben wir in vielen Monaten den Markt beobachtet und Wissen, Techniken und Konzepte auch im Detail hinterfragt. Leser, die bereits das bei Markt&Technik erschienene PCs erfolgreich erweitern, reparieren und konfigurieren kennen, finden im Hardware-Kompendium ein vollstndig neues Buch, das zwischen Einsteiger-Einfhrung und Experten-Wissen vollstndiges Know-how zur PC-Hardware bietet. Zwar finden Sie auch grundlegende Techniken, die wir Ihnen im Detail nherbringen; der groe Schwerpunkt liegt jedoch auf aktuellen Systemen, die dieses Buch insbesondere prgen. Es eignet sich daher fr eine groe Bandbreite - um einen technischen Ausdruck zu verwenden - an interessierten Computer-Anwendern. Einsteiger werden zu Beginn fndig und knnen im Verlauf des Buchs ihr Wissen erweitern und vertiefen. Fortgeschrittene Anwender finden Zusatz-Informationen, und auch waschechte Computer-Experten finden elektrotechnisches und konzeptionelles Wissen ber Funktion, Aufbau und Systematik aktueller Hardware. Ein derart umfassendes Buch ist mehr als das Werk einer einzelnen Person respektive des Autors. Es ist seit jeher gute Sitte, all denen zu danken, die ihren Anteil am Gelingen dieses Buchs hatten und haben werden. Zunchst gilt mein Dank Ihnen, liebe Leserin und lieber Leser, denn schlielich ist dieses Buch ganz allein fr Sie geschrieben worden. Die Mitarbeitern des Markt&Technik-Verlags haben seit Beginn dafr Sorge getragen, da dieses Buch vom ersten Grobkonzept bis zum fertigen Druck entstehen konnte. Dafr sei ihnen herzlich gedankt. Namentlicher Dank gebhrt allen Personen, die direkt an diesem Titel mitgearbeitet haben; Tage (und Nchte), Wochen und Monate damit verbracht haben, das Manuskript mit Argusaugen kritisch zu berwachen und einzelne Teile selbst beizusteuern. Mein Co-Autor Gunter Wielage arbeitet seit vielen Jahren mit unersetzlichem Engagement und Power an meiner Seite. Meine Lektoren im Verlag, Angelika Ritthaler und Jrgen Bergmoser, haben dieses Buch koordiniert und in eine druckreife Fassung gebracht. Auch zahlreiche Firmen haben dieses Projekt untersttzt. So entstammen die zahlreichen Digitalfotografien den fachlich fundierten Hnden der Mitarbeiter des Systemhauses Altemeier. Microsoft, Elsa, 3Com, StarDivision und Symantec haben mir bei Fragen und mit Produktfotos zur Seite gestanden. Bei Fragen, Anregungen und Kritik zum Hardware-Kompendium freue ich mich ber Ihre Post. Sie erreichen mich per E-Mail unter [email protected]. Umfassendere Anfragen, die Sie direkt von mir beantwortet wissen mchten, richten Sie bitte schriftlich zu meinen Hnden an den Verlag.http://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-8272-...5-8/kap00.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (1 von 2) [12.05.2000 23:09:57]

Vorwort

Ptsig.pcx Dipl.-Ing. Oliver Pott Paderborn, 1999 Copyright Markt&Technik Verlag, ein Imprint der Pearson Education Deutschland GmbH Elektronische Fassung des Titels: Das Access 2000 Kompendium, ISBN: 3-8272-5373-X Kapitel: Vorwort

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Einfhrung

Teil I1. Einleitung 2. Hardware-Einsteigerkurs Copyright Markt&Technik Verlag, ein Imprint der Pearson Education Deutschland GmbH Elektronische Fassung des Titels: Das Access 2000 Kompendium, ISBN: 3-8272-5373-X Kapitel: I

http://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-8272-5455-8/teil_1.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w [12.05.2000 23:09:57]

Kapitel 1 Einleitung1.1 Kein Buch mit sieben Siegeln!Falls Sie sich erstmalig mit der PC-Hardware befassen und nie zuvor unter die Haube (sprich: das Gehuse) Ihres Rechners geblickt haben, empfehlen wir Ihnen den Hardware-Einsteigerkurs direkt im Anschlu an dieses Kapitel. Grundlegende Fachbegriffe werden Ihnen hier erklrt; anhand direkter Vergleiche mit Dingen des Alltags wird es Ihnen leichtfallen, die Grundzge der Computertechnik zu verstehen. Der zweite Teil des Kompendiums stellt den ersten groen Schwerpunkt des Buchs dar. Hier stellen wir Ihnen jedes Bauteil des Rechners im Detail vor und schildern Ihnen neben der Funktionsweise auch die Struktur, verschiedene Varianten und Technikkonzepte. Fuend auf diesem Teil knnen Sie technisch fundiert eine Auswahl treffen, sofern Sie Ihren Rechner nicht nur verstehen, sondern auch aufrsten, selbst bauen oder reparieren mchten. Damit Sie wissen, ob Sie fr die rauhe Praxis gerstet sind, finden Sie am Ende dieses Teils einige Kontrollfragen, die im Anhang beantwortet sind. Teil 3, der Praxis-Teil, bildet den zweiten groen Schwerpunkt des Kompendiums. Hier finden Sie Schritt-fr-Schritt-Anleitungen und jede Menge Tips und Tricks fr Ihre ersten eigenen Gehversuche innerhalb eines PC. In vier Kapiteln zeigen wir Ihnen hier, wie Sie Ihren PC erweitern und aufrsten, reparieren, tunen und warten sowie selbst zusammenbauen knnen. Im vierten Teil wenden wir uns einem hochaktuellen Thema zu, den Netzwerken. Kaum ein Computer ist heute tatschlich noch eine Rechnerinsel; entweder ber das Internet, einen anderen Online-Dienst oder in einem lokalen Computerverbund knnen Rechner mit anderen Rechnern kommunizieren. Gerade diese Entwicklung hat die spten neunziger Jahre der Rechnertechnik nachhaltig geprgt und wird sich bis weit ber die Jahrtausendwende hinaus fortsetzen. Das komplette Hardware-Wissen zu diesem Thema bis hin zu Experten-Know-how finden Sie hier. Teil 5 richtet sich an den Hardware-Freak. Prozessoren, Massenspeicher und Grafiksysteme werden Ihnen auf hohem Niveau beschrieben. Sie lernen die physikalischen und elektrotechnischen Grundlagen kennen, auf denen jeder Computer heute basiert. Hardware-Programmierer, Ingenieure und andere Rechner-Profis knnen hier komprimiertes Wissen beziehen, das sich ansonsten nur in unverstndlichen und oft schwer erhltlichen technischen Dokumentationen finden lt. Teil 6 untergliedert sich in einen Software- und einen Nachschlageteil. Zunchst stellen wir Ihnen hilfreiche und einzeln ausgewhlte Software-Perlen vor, auf die Sie whrend Ihrer Arbeit sicher gerne zurckgreifen werden. Der Referenzteil umfat nicht etwa seitenlange Festplatten-Listen (die Sie brigens ebenfalls auf der CD-ROM nachlesen knnen), sondern Wissen, das wir im Fall der Flle fr sehr wichtig halten. Auerdem finden Sie hier ein Glossar mit Hardware-Begriffen zum Nachschlagen.


1.2 Das brauchen Sie fr die ArbeitZunchst und vor allem bentigen Sie eins: Spa an technischer Materie. Wenngleich Sie kein Computer-Experte sein mssen, um einen Rechner instandzusetzen, so sollten Sie doch einige Konzepte und Funktionsprinzipien begreifen. Naturgem sind diese Dinge technisch geprgt, und wer selbst vor der Bedienung einer Mikrowelle mit dem Hauch an technischer Komplexitt zurckschreckt, ist sicher fehl am Platz und sollte die Reparatur oder Aufrstung einer Fachwerkstatt bertragen. Die Gerte und Utensilien, die Sie fr die Arbeit am und mit dem Rechner bentigen, sind in den meisten Haushalten vorrtig: q Pinzette. Mit einer Pinzette knnen Sie Kleinteile, die whrend der Arbeit in das Gehuse gefallen sind, bergen. Kaufen Sie daher eine lange und speziell fr den Elektronikbereich konstruierte Pinzette. q Kombizange. Eine Kombizange findet vielfltigen Einsatz in der PC-Technik. Vor allem Jumper knnen mit Hilfe einer Zange gezogen und gesetzt werden. Achten Sie beim Kauf darauf, da Sie keine zu groe Zange kaufen, um auch in engeren Winkel des Gehuses hantieren zu knnen; praktisch ist auerdem ein integrierter Seitenschneider, mit dessen Hilfe sich Kabelbinder und Kabel schnell durchtrennen lassen. q Schraubendreher. Da es sich bei den meisten Befestigungselementen im PC um Schraubverbindungen handelt, sollten Sie mehrere und unterschiedlich groe Schraubendreher zur Hand haben - jeweils in Kreuzschlitz- und auch in Schlitzausfhrung. Spezielle Elektronik-Schraubendreher, die zu gnstigen Preisen im Fachhandel erhltlich sind, weisen besonders lange Schfte auf, so da sich auch in der Tiefe eines Desktop-Gehuses gut arbeiten lt. Wenn Sie Schraubendreher kaufen, deren Spitzen magnetisiert sind, lassen sich kleine Schrauben besser montieren - Ihre Daten auf der Festplatte werden von der geringen magnetischen Feldstrke nicht beeinflut. q Spitzes Spezialwerkzeug. Auerordentlich praktisch ist ein Spezialwerkzeug-Set fr Computer, mit dem beispielsweise Chips ausgehebelt oder festsitzende Verbindungen gelst werden knnen. Entsprechende Sets sind im Elektronik-Zubehrhandel fr zusammen rund 10 Mark erhltlich. q Taschenlampe. Eine kleine Taschen-Stablampe eignet sich zur Ausleuchtung unzugnglicher Stellen des Gehuses. Achten Sie auf eine ausreichend hohe Leuchtstrke; wenn Sie die Taschenlampe hufiger verwenden, sollten Sie aus Kosten- und Umweltschutzgrnden auf ein Akkugert zurckgreifen. q Kleinteilebehlter. Vor allem, wenn Sie umfangreichere Umbauaktionen planen, werden diverse Kleinteile - vor allem in Form von Schrauben, Jumpern und Abstandshaltern - ausgebaut werden mssen. Damit diese nicht verlorengehen, sollten Sie sich ein kleines Plastikgef als Kleinteilebehlter bereitstellen. q Kabelbinder. Um die diversen Strom- und Datenkabel zusammenzuhalten, knnen Kabelbinder verwendet werden. Wenn Sie diese nicht zur Hand haben, erfllt Isolierband diese Aufgabe ebenso gut. q Isolierband. Fr das Abkleben gelster Kabelverbindungen und zur Fixierung kleinerer Bauteile im Gehuse ist eine Rolle Isolierband gut geeignet. q Schreibmaterial. Vor allem, um per Jumper gesetzte Hardwareeinstellungen und BIOS-Parameterhttp://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-8272-...5-8/kap01.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (2 von 7) [12.05.2000 23:09:58]

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aufzuzeichnen, sollten Sie einen Block und Stift griffbereit halten. Multimeter. Ein Multimeter ist fr das Gros der Reparaturarbeiten nicht erforderlich, erweist sich jedoch in einigen Fllen als beraus praktisch. Diverse Elektronikfilialisten bieten vor allem Analogmultimeter (Gerte mit Zeigerskala) zu Preisen unter 20 Mark an; eine Investition, die sich mitunter auszahlt. Ein Multimeter mu Gleichspannungen zwischen 0 und 20 Volt auf mindestens eine Nachkommastelle exakt messen knnen; Sie knnen damit die Versorgungsspannung der Baugruppen (5 oder 12 Volt) nachprfen. Auerdem sollte Ihr Multimeter in der Lage sein, Widerstnde zu messen. Sehr praktisch ist ein eingebauter Durchgangsprfer, der eine elektrische Verbindung akustisch anzeigt; vor allem bei der Prfung von Datenkabeln (z.B. Druckerkabeln) und Netzwerkverbindungen haben sich Durchgangsprfer bewhrt. Prozessor-Zangen. Nicht unbedingt notwendig, aber recht praktisch ist eine Prozessor-Zange, mit deren Hilfe Prozessoren ohne groe mechanische Kraft und daher besonders schonend vom Sockel getrennt werden knnen.

1.3 So sieht Ihr Bastelplatz ausSie knnen Ihren PC direkt an seinem Platz reparieren. Vor allem beim Umbau lediglich eines kleinen und schnell gewechselten Bauteils lohnt es sich nicht, den PC abzubauen und an einem separaten Bastelplatz wieder aufzubauen; schlielich mu nicht nur das Gehuse, sondern auch der Monitor und eventuell weitere Peripherie wie Drucker, Modems etc. bewegt werden. Wenn Sie jedoch nach einem Defekt suchen oder eine grere Umbauaktion - z.B. den Wechsel der Hauptplatine - planen, ist es sinnvoll, dies an einem ergonomischen Arbeitsplatz zu tun. Ergonomisch heit, da Sie entsprechende Arbeiten an einem Tisch ausfhren sollten, an dem Sie sich nicht bermig nach vorne berlehnen mssen. Auerdem sollte eine helle und flexible Beleuchtung, beispielsweise eine Schreibtischlampe, vorhanden sein. Sie sollten Ihr Augenmerk besonders auf diese Lichtverhltnisse richten; im engen Computergehuse knnen Sie ansonsten schnell kleine Anschlsse und Kontakte verwechseln - mit vielleicht fatalen Folgen. Eine starke Halogenlampe, montiert an einem beweglichen Gestell, hat sich hier sehr bewhrt. Eine Taschenlampe, die fr einige Arbeiten ntzlich ist, erweist sich nicht als geeigneter Ersatz: die Lichtausbeute ist zu gering. Ein weiterer Aspekt bei der Wahl des Arbeitsplatzes ist die Mglichkeit, sich selbst und den PC zu erden. Die Erdung dient der Ableitung von Fehlerstrmen, die mitunter durch elektrostatische Aufladung whrend der Arbeit am PC entstehen. Den Effekt kennen Sie, wenn Sie in einem Raum mit niedriger Luftfeuchtigkeit ber einen Teppich schlendern: Berhren Sie anschlieend beispielsweise einen Trgriff, erhalten Sie einen schmerzhaften elektrischen Schlag - ein Impuls, der die sehr empfindliche Elektronik Ihres PC sicher ins Computer-Nirwana befrdert htte! Dieser uerst wichtige Umstand ist eine der Grundregeln bei der Arbeit am PC; es sollte sich daher immer ein geerdeter Gegenstand in der Nhe befinden - ein fest installierter Heizkrper beispielsweise eignet sich hierfr.


1.4 Das knnen Sie...Professionelle Reparaturwerksttten sind mit elektronischem Equipment ausgestattet, dessen Wert leicht einige zehntausend Mark berschreitet. Neben einem umfangreichen Ersatzteillager sind auch Logiktester fr die Prfung integrierter Schaltkreise, Oszilloskope fr Frequenzmessungen, Digitalmultimeter, Ltanlagen sowie Diagnosesoftware fr mitunter mehrere tausend Mark vorhanden. Die fachgerechte Bedienung dieser Ausstattung erfordert ein erhebliches Wissen ber die Zusammenhnge der komplexen Elektronik, das in einer mehrjhrigen Berufsausbildung oder einem Hochschulstudium vermittelt wird. Falls eine Festplatte ihren Dienst versagt, bleibt Ihnen daher - sofern kleinere andere Fehlerursachen ausgeschlossen werden knnen - letztlich nur der Austausch des gesamten Datentrgers. Auch Defekte am Motherboard werden Sie nicht durch das Einlten eines fehlerhaften Bausteins beheben knnen. Auch in der professionellen Praxis setzt sich dieses Prinzip zunehmend durch. Bei Stundenlhnen weit ber 100 Mark fr qualifiziertes Fachpersonal einerseits und sehr gnstiger Hardware andererseits ist es meist betriebswirtschaftlich sinnvoll, einen Defekt durch den Austausch der gesamten Baugruppe - z.B. einer Grafikkarte oder der Festplatte - zu beheben.

1.5 ...und das bleibt Fachleuten vorbehaltenArbeiten am Netzteil und im Inneren des Monitors drfen nur von Fachleuten durchgefhrt werden. Hier flieen starke, lebensgefhrliche Strme; darber hinaus knnen Sie in die komplexe Steuerelektronik nicht selbst eingreifen. Wir werden Sie im Praxisteil 3 dieses Buchs darauf hinweisen, wenn Sie um eine Reparatur durch eine Fachwerkstatt nicht herumkommen. Auch das Ein- und Auslten einzelner Bausteine sowie Modifikationen, die von den Herstellern nicht gebilligt oder von denen ausdrcklich abgeraten wird, sollten unterbleiben. Zwar lt sich durch derartige Killer-Tricks tatschlich mitunter etwas mehr Leistung erreichen, allerdings reduziert sich die Lebensdauer dann meist dramatisch, was den Nutzen infrage stellt. Schlagen Sie fr legale Tips und Tricks statt dessen im Kapitel Tuning und Wartung des Teils 3 nach.

1.6 Kleiner Bastel-BeipackzettelDie folgende bersicht zeigt Ihnen einige typische Fehlerquellen, die uns whrend eigener Arbeiten aufgefallen sind. Sofern Sie noch unsicher beim Umgang mit der Hardware sind, empfehlen wir Ihnen, sich die folgenden Ratschlge zu verinnerlichen. Sie vermeiden damit einige kapitale Fehler, die an Ihrem Rechner ansonsten zu weitreichenderen Schden fhren knnten. Im Praxis-Teil des Kompendiums werden wir Sie auf Details der Arbeit hinweisen, die jedoch nur in seltenen Ausnahmefllen im Widerspruch zu den folgenden Ratschlgen stehen.


1.6.1 Erden Sie sich und Ihren PC!Im einleitenden Abschnitt dieses Kapitel wurde bereits auf die groe Bedeutung des Erdens hingewiesen. Sie riskieren Schden an der empfindlichen Elektronik, wenn Sie auf die Erdung verzichten; vor allem Speicherbausteine werden schon bei geringsten Fehlerstrmen berlastet oder sogar zerstrt. Der PC wird nach auen ber einen Massepol des dreiadrigen Anschlukabels geerdet. Auch wenn in vielen Bchern Gegenteiliges behauptet wird: Belassen Sie den Netzstecker beim Arbeiten am PC in der Steckdose, um die notwendige Erdung herzustellen! Innerhalb des PC und auerhalb des Netzteils wird mit 12 oder 5 Volt bei ungefhrlicher Stromstrke gearbeitet, so da Sie vor elektrischen Schlgen geschtzt sind. Tip Wenn Ihr PC ber einen nicht abgeschirmten Netzschalter an der Frontseite verfgt - sprich: netzspannungsfhrende Kabel durch das Gehuse fhren -, mssen Sie den Netzstecker vor Beginn der Arbeiten ziehen und den PC ber ein externes Massekabel erden! Sie selbst knnen sich durch ein preiswertes Anti-Statik-Armband erden. Eine Armschlaufe verbindet Sie elektrisch leitend mit einem geerdeten Gegenstand - z.B. dem PC-Gehuse.

1.6.2 Planen Sie Ihre Arbeit!Die Reparatur eines PC ist eine mitunter zeitaufwendige Ttigkeit, die sich daher kaum fr zwischendurch eignet. Nichts ist rgerlicher und frustrierender, als wenn Sie Ihre Arbeit aus Zeitdruck unterbrechen mssen oder Ihnen aus bereile ein mglicherweise irreversibler Fehler unterluft. Kalkulieren Sie den voraussichtlichen Zeitbedarf, und rechnen Sie eine Reserve ein, damit Sie bei auftretenden Fehlern Zeit fr die Fehlersuche haben.

1.6.3 Nutzen Sie Handbcher!Auch PC-Routiniers passiert es immer wieder, da ein Jumper der neuen Steckkarte falsch gesetzt und der Erweiterungsadapter damit zerstrt wurde. Solche Fehler lassen sich fast immer durch das Studium des beiliegenden Installationshandbuches im Vorfeld ausschlieen; der Zeitaufwand und rger, der aus dem Umtausch der defekten Karte erwchst, rechtfertigt ein intensives Lesen in besonderem Mae. Auch die Kapitel dieses Buchs leisten Entsprechendes; lesen Sie sich die detaillierten Schritte einzeln und konzentriert durch, bevor Sie mit dem Einbau beginnen.


1.6.4 Fragen kostet nichts!Gerade preiswerte Noname-Importe diverser Erweiterungskarten sind mit schlecht bersetzten und dazu technisch nur sehr mangelhaften Dokumentationen ausgestattet. Der technisch nicht versierte Anfnger hat daher oft Probleme, die enthaltenen Informationen auf sein System umzusetzen. Wenn Sie sich nicht sicher sind, was die einzelnen Informationen im Handbuch bedeuten, fragen Sie beim Fachhndler nach.

1.6.5 Netzteil, Monitor und Drucker sind tabu!Da im Netzteil des PC lebensgefhrliche Spannungen anliegen, bleibt die Reparatur des Netzteils einem ausgewiesenen Fachmann vorbehalten. Sollte sich das Netzteil tatschlich als defekt erweisen, mu es daher ausgetauscht werden. Gleiches gilt fr den PC-Monitor. Die fr den Betrieb der Bildrhre hochtransformierten Spannungen knnen durch die Verwendung von Kondensatoren auch noch eine Zeitlang nach dem Abschalten und dem Ziehen des Netzsteckers anliegen; Reparaturen am Monitor drfen daher nur durch autorisierte Fachwerksttten durchgefhrt werden. Auch im Drucker sind auftretende Defekte kaum ohne erheblichen technischen Aufwand und Know-How zu beheben. Wartungsarbeiten wie das Reinigen des Druckkopfes knnen hingegen durchaus selbst ausgefhrt werden.

1.6.6 Sichern Sie wertvolle Daten!Wenn Sie Ihren PC reparieren, sollten Sie in jedem Fall Ihre Daten auf der Festplatte sichern. Vor allem, wenn Sie unersetzliche Daten gespeichert haben, sollten Sie diesen Ratschlag beherzigen. Mit modernen Datensicherungseinheiten ist die Angelegenheit in ein paar Minuten erledigt, und Sie knnen im Notfall auf die Sicherungskopie zurckgreifen.

1.6.7 Reparieren Sie einzelne Defekte nacheinander, nicht gleichzeitig!Arbeiten beispielsweise weder Scanner noch Soundkarte, sollten Sie versuchen, zunchst eins der betreffenden Gerte zu reparieren. Sie vermeiden so Kreuzfehler und knnen eine Fehlerursache mitunter besser nachvollziehen.

1.6.8 Verwenden Sie nur passendes Werkzeug!Wenn Befestigungsschrauben mit ungeeignetem Werkzeug - z.B. einem zu kleinen Schraubendreher gelst werden sollen, knnen die Schrauben mglicherweise ausreien und damit unbrauchbar werden. Legen Sie sich also passendes Werkzeug bereit.


1.6.9 Verwenden Sie nur passende Schrauben!Fr das Schrauben gilt noch eine zweite, uerst wichtige Regel. Gerade Anfngern passiert es allzu oft, da durch eine zu lange Schraube die Elektronik eines Bauelements regelrecht aufgebohrt wird. Unglcklicherweise liegt beispielsweise einer Festplatte generell kein Befestigungsmaterial bei; die entsprechenden Schrauben mssen Sie sich anderweitig besorgen. Da die Befestigungsgewinde der Festplatte direkt neben der Steuerelektronik angeordnet sind, kann eine zu lange bzw. zu tief eingedrehte Schraube Leiterbahnen oder andere Komponenten zerstren. Tip Kontrollieren Sie daher noch vor dem Einbau, ob sich Befestigungsschrauben ohne mechanischen Widerstand eindrehen lassen.

1.6.10 Wenden Sie niemals Gewalt an!Befestigungsmaterial im Computer sind im allgemeinen keine tragenden Teile, sondern dienen der Fixierung der entsprechenden Baugruppe. Es ist daher nicht ratsam, Schrauben besonders fest anzuziehen. Erstens sind die Gewinde fr bermige Belastungen meist nicht ausgelegt und zweitens sind vor allem Leiterplatinen gegen ein Verziehen sehr empfindlich. Wenn sich eine Schraube tatschlich durch fortgeschrittene Korrosion nicht mehr lsen lt, geben Sie eine kleine Menge l, Fett oder besser speziellen Rostlser auf das Gewinde und lassen sie es einige Stunden einwirken. Copyright Markt&Technik Verlag, ein Imprint der Pearson Education Deutschland GmbH Elektronische Fassung des Titels: Das Access 2000 Kompendium, ISBN: 3-8272-5373-X Kapitel:


hardware-einsteigerkurs

kapitel 2 hardware-einsteigerkursieses kapitel bietet auf den folgenden rund 50 seiten einen pc-schnellkurs, der all jene leser anspricht, die sich noch nie zuvor mit der hardware-seite ihres rechners auseinandergesetzt haben. der kurs erlutert zunchst den aufbau und die inbetriebnahme eines neuen pc und fhrt dann - ohne kenntnis von fachsprache vorauszusetzen - auf leicht verstndliche art in die funktionsweise eines modernen computers ein. tip spezialbegriffe erlutern wir ihnen vor ort, also immer dort, wo sie das erste mal auftreten. sie erkennen neue, wichtige begriffe an dem info-piktogramm. ddas hier vermittelte wissen ist unabhngig von der art ihres computers und zeigt im allgemeinen die jedem rechner zugrundliegenden strukturen. die einzelnen abschnitte dieses kapitels sind derart konzipiert, da der teil 2 des kompendiums das hier vermittelte wissen vertieft. wenn sie sich bereits zu den computer-erfahrenen zhlen und die grundlegende struktur eines rechners zu kennen glauben, knnen sie diesen einfhrenden teil berspringen.

2.1 aufbauen und einrichten ihres neuen pc2.1.1 nur keine hektik!wenn sie beim pc-hndler oder im kaufhaus ihren pc abgeholt haben und diesen nun in ihrem bro oder am heimischen schreibtisch aufbauen mchten, bentigen sie vor allem eins: ruhe und ein wenig zeit! ein pc lt sich nicht einfach nur in die steckdose einstpseln und einschalten. vor allem, wenn sie noch nie zuvor an einem pc gearbeitet haben, ist es ungnstig, wenn sie ihre arbeit aufgrund eines wichtigen termins unterbrechen mssen. nehmen sie sich ein bis zwei stunden zeit, um sich grundlegend in das unbekannte wesen computer einzuarbeiten. schlielich ist ein ordnungsgemes anschlieen aller einzelteile die voraussetzung fr einen strungsfreien betrieb. tip das anschlieen der einzelnen gerte nennt man in der fachsprache installation.

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2.1.2 auspacken und aufstellensicher wundern sie sich, da ihnen der computerhndler gleich mehrere kartons in die arme gedrckt hat. jede verpackung enthlt ein teil der hardware, die sie erworben haben. tip hardware ist der fachausdruck fr die einzelnen bauteile, die sich zum computer zusammenfgen. der komplette pc wird auch als computersystem oder kurz system bezeichnet. prfen sie, ob folgende kartons vorhanden sind, und packen sie die einzelteile anschlieend aus. tip ein tip noch zum auspacken der einzelteile: der computer-bildschirm und der eigentliche pc sind zum schutz in styroporverkleidungen gefat. oft klemmen diese verkleidungen im karton. legen sie den karton auf die seite und ziehen sie den karton vorsichtig von den styroporteilen ab, statt den schweren bildschirm aus dem karton zu heben! nun knnen sie die styroporteile von der hardware abziehen und zurck in die verpackung geben. q computerkarton: diese verpackung enthlt den eigentlichen pc. sie erkennen den pc an den zahlreichen steckerbuchsen auf dessen rckseite. oft liegen diesem karton zahlreiche kunststoffbeutel mit handbchern, ersatzteilen und einem schlssel bei. hier finden sie stets auch, oft in einem weiteren karton, die tastatur. bild abbildung2.1: monitor, tastatur und rechner werden in drei separaten kartons geliefert q bildschirmkarton: der bildschirm (oder monitor) ist in einem weiteren karton verpackt. achten sie sorgfltig darauf, da sie beim auspacken die empfindliche mattscheibe nicht beschdigen. q druckerkarton: ihr drucker (sofern sie diesen beim kauf miterworben haben) ist in einem weiteren karton verpackt. in der verpackung finden sie neben drucker, handbuch und einer tintenpatrone oder einem farbband auerdem noch mehrere disketten. achtung bestehen sie beim kauf eines druckers stets auf einem drukkerkabel. mit einem solchen kabel, das sich leider nicht im lieferumfang ihres druckers befindet, wird der drucker an den computer angeschlossen rcken sie den computer nun an den vorgesehenen platz. den bildschirm stellen sie nun auf ihren arbeitstisch, so da zwischen ihren augen und der mattscheibe mindestens 50 cm liegen. brigens ist die computer-vorderseite nicht jene mit den zahlreichen anschlssen. tip



auf der vorderseite finden sie stets das viereckige emblem oder firmenzeichen des herstellers aufgedruckt. die schreibmaschinenhnliche tastatur stellen sie nun ebenfalls auf die arbeitsflche, so da sie bequem daran arbeiten knnen. bild abbildung2.2: beispiel fr einen ergonomischen arbeitsplatz die computermaus sollte sich rechts neben ihrer tastatur befinden, so da sie diese beim arbeiten bequem erreichen knnen. idealerweise ruht die maus auf einem mauspad. den drucker knnen sie an einem beliebigen ort aufstellen. beachten sie jedoch, da ein normales verbindungskabel zum pc maximal 2 meter lang ist. tip ein mauspad ist eine kunststoffunterlage, auf der die maus bewegt wird. sie ist fr rund fnf mark im zubehrhandel erhltlich

2.1.3 anschlieenbeim auspacken sind ihnen sicher zahllose kabel aufgefallen, die mit ihrem pc verbunden werden sollen. ber ein solchens kabel tauschen die einzelnen gerte, zum beispiel der drucker, daten miteinander aus. tip daten sind die wrter einer computer-eigenen sprache, mit deren hilfe der pc kommuniziert. die folgenden abschnitte zeigen ihnen, wie sie ihren computer richtig anschlieen sollten. tip brigens: ein pol ist ein metallstift, den sie beim genauen betrachten eines steckers finden. ein 5-poliger stecker ist also ein stecker, in dem sie fnf metallstifte nachzhlen knnen! zunchst zu den netzkabeln, an deren einem ende sie einen gewhnlichen stromstecker erkennen knnen. die netzkabel versorgen ihren pc, den monitor und den drucker mit strom aus der steckdose. sie bentigen jeweils ein kabel. stecken sie zunchst die passende seite in die rckseite ihres pc (verwechslungen sind brigens ausgeschlossen; nur ein stecker pat!), ihres bildschirms und ihres druckers. anschlieend knnen sie die gerte an das stromnetz anschlieen; hierbei leistet eine dreifach-steckleiste gute dienste. bild abbildung2.3: das netzkabel wird in den pc eingesteckt ein monitorkabel verbindet ihren pc mit dem bildschirm. es ist stets am monitor fest angebracht und pat



ebenfalls nur in einen platz auf der rckseite des computers. zwei befestigungsschrauben verhindern das abrutschen des steckers. ziehen sie diese mit einem kleinen schraubendreher an. bild abbildung2.4: ber das monitorkabel wird der bild schirm angesteuert das druckerkabel schliet ihren drucker an den pc an. das breite kabel pat ebenfalls nur in einen platz und ist mit zwei metallklammern, seltener auch mit schrauben, gegen unbeabsichtigtes abrutschen gesichert. bild abbildung2.5: der druckeranschlu (1) am rechner versorgt den drucker; der mausanschlu (2) empfngt daten der maus das mauskabel endet ebenfalls auf der rckseite ihres pc. es ist etwas schmaler als das druckerkabel und besitzt 9 pole. das tastaturkabel schliet die tastatur an. es ist spiralfrmig gewickelt und endet in der tastatur. das runde andere ende gehrt in den passenden platz auf der rckseite ihres pc. bild abbildung2.6: in die linke buchse wird die tastatur eingesteckt

2.1.4 einschaltendas erste mal den neuen rechner einschalten - zweifelsfrei ein spannender augenblick! drcken sie die ein-taste an der front ihres computers, die in einigen fllen auch mit power beschriftet ist. eine grne lampe (der fachmann sagt leuchtdiode) zeigt nun an, da ihr pc mit strom versorgt wird. ihr bildschirm mu separat eingeschaltet werden. der zugehrige ein-schalter ist meist auf der vorderseite, bei einigen modellen jedoch an der rechten seite oder sogar rckseite angebracht. drcken sie zu diesem zeitpunkt noch keine taste auf der tastatur. beobachten sie statt dessen den startvorgang des pc. nach wenigen minuten spter prsentiert sich ihnen eine arbeitsoberflche: wenn sie mit einem modernen rechner arbeiten, wird beispielsweise windows 98 gestartet; anwender lterer systeme mssen mit spartanischeren oberflchen wie ms-dos vorlieb nehmen. da der pc in den wenigen minuten des startens zahlreiche wichtige arbeiten durchfhrt, entzieht sich bis auf ein paar statusmeldungen in englischer sprache ihrem blick. dennoch werden gerade in dieser kurzen zeitspanne wichtige operationen durchgefhrt, ohne die ihr computer nicht starten - im computerjargon oft als hochfahren bezeichnet - wrde. tip als hochfahren oder booten bezeichnet man den ordnungsgemen start des computers. welche funktionen ihr computer im einzelnen durchfhrt, ist mehr als nur interessant. so knnen meldungen, die whrend des starts ausgegeben werden, auf hardwaredefekte hinweisen und damithttp://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-8272...-8/kap02.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (4 von 32) [12.05.2000 23:10:01]


schon vor beginn der arbeit helfen, eventuelle datenverluste zu vermeiden. auch dem ausschalten kommt eine besondere bedeutung zu. wird der computer nicht ordnungsgem heruntergefahren, knnen datenverluste resultieren und ihr system kann darber hinaus schaden nehmen. tip herunterfahren heit das ordnungsgeme beenden der arbeit mit dem computer. der folgende berblick nennt ihnen die arbeiten, die ihr computer ausfhrt. warum sie den computer nicht einfach abschalten knnen, sondern zuvor herunterfahren mssen, erlutern wir ein wenig spter. q 1. sie drcken den power-schalter ihres rechners. ein im computer eingebautes netzteil versorgt alle bauteile des systems mit strom. so rotiert die festplatte beispielsweise mit einem wahrnehmbaren surren. q 2. der computer startet eine spezielle selbsttest-routine. ber die selbsttest-routine prft der computer die korrekte funktion der wichtigsten systeme und erkennt auerdem fehler. q 3. der computer liest informationen aus einem festwertspeicher. systemeinstellungen, zum beispiel zur gre ihrer festplatte oder zur weiteren hardwareausstattung, werden im dritten schritt eingelesen. q 4. der rechner ldt grundlegende routinen. einige routinen, die fr den betrieb unerllich sind, werden in einen speicher geladen. q 5. der computer ldt das betriebssystem. windows 95, windows 98, os/2 oder ein anderes betriebssystem wird auf grundlegender ebene geladen. q 6. konfigurationsdateien werden vom betriebssystem geladen. besondere dateien passen das betriebssystem an die hardware an; q 7. die grafische oberflche wird geladen. zum schlu wird beispielsweise die bekannte windows-95-oberflche aufgerufen.

2.2 abschalten ihres rechnersein grober fehler, der gerade anfngern unterluft und unglcklicherweise zu schweren systemfehlern fhren kann, ist das abschalten des computers, ohne das betriebssystem zuvor ordnungsgem herunterzufahren. warum ist es derart wichtig, das system nicht einfach abzuschalten? frhere dos-versionen waren da weitaus unempfindlicher und verfgten ber keine funktionen, die auf ein abschalten allergisch reagiert htten. das gesamte betriebssystem dos belegte nur einen bruchteil des platzes im arbeitsspeicher, den windows 95 bentigt. windows 98 beansprucht entsprechend mehr speicherplatz als der vorgnger, windows 95. beim start werden wichtige systemfunktionen des betriebssystems in den arbeitsspeicher geladen. als intelligentes betriebssystem ist dessen arbeit fr sie als anwender nicht lnger transparent. whrend sie im vordergrund beispielsweise mit word fr windows einen text eintippen, fhrt windows 98 mglicherweise gerade im hintergrund und damit von ihnen unbemerkt einen wartungsproze durch. es wre fatal, wenn sie ihren word-text abspeichern und ihren pc anschlieend abschalten wrden. der wartungsproze im hintergrund wre unmittelbar unterbrochen worden und ein datenverlust die mglichehttp://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-8272...-8/kap02.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (5 von 32) [12.05.2000 23:10:01]


folge. anwender lterer dos-versionen wuten stets, was ihr computer im detail tat. wurde word fr dos gestartet, lief im hintergrund kein solcher wartungsproze. mit der zunehmenden integration leistungsfhiger funktionen und vor allem der mglichkeit, mehrere prozesse parallel ausfhren zu knnen, stieg auch die gefahr einer fehlbedienung. in einzelfllen kommt es vor, da sie keinen einflu auf ein unbeabsichtigtes abschalten haben. bei einem stromausfall oder wenn sie mit ihrem bein unbeabsichtigt gegen den power-schalter ihres pc stoen, wird der pc nicht ordnungsgem heruntergefahren. besonders gefhrlich und vom anwender gefrchtet sind stromausflle, die whrend des speicherns eines dokuments oder sonstiger schreibzugriffe passieren. eine mglicherweise nur zur hlfte abgespeicherte datei ist fr den computer wertlos und brigens selbst nicht mehr zur hlfte lesbar. obwohl die datei damit unbrauchbar geworden ist, belegt sie dennoch speicherplatz auf der festplatte. in einem solchen fall sollten sie vor allem die datentrger ihres computers einer routineprfung unterziehen. defekte dateien werden durch eine solche prfung erkannt und gelscht, so da der zuvor als belegt gekennzeichnete festplattenspeicher wieder zur verfgung steht. windows 95, windows 98 und windows nt beispielsweise liefern ein diagnoseprogramm namens scandisk mit, das kleinere festplattenfehler zu beheben imstande ist. windows-95-anwender mssen scandisk noch manuell starten; windows 98 erkennt einen fehlenden systemabschlu hingegen automatisch und prft die lokalen festplatten beim nchsten start selbstndig.

2.3 der computer-selbsttestmit dem einschalten des stroms beginnt eine spezielle routine ihre arbeit. im abgeschalteten zustand ruht in einem festwertspeicher ein kleines programm namens post-routine. hinter dieser abkrzung verbergen sich die anfangsbuchstaben des englischen begriffs fr selbsttest nach dem einschalten (power on self test). die post-routine fhrt einen selbsttest der wichtigsten bausteine des pc durch und stellt damit dessen funktion sicher. dieses programm generiert eine sequenz verschiedener codes, die der pc intern auswertet. wenn beispielsweise festgestellt wurde, da das diskettenlaufwerk nicht ordnungsgem arbeitet, meldet die post-routine floppy disk drive failure. wird kein fehler festgestellt, meldet der pc fehlercode 00 zurck und setzt den startvorgang fort. ber spezielle diagnosehardware kann ihr computerhndler, sofern er ber eine eigene werkstatt verfgt, den fehlercode auslesen und die ursache des fehlers auch dann bestimmen, wenn der pc die meldung nicht mehr selbst ausgeben kann. zwar werden durch die post-routine zahlreiche fehler erkannt; ein erfolgreich beendeter test garantiert jedoch nicht, da ihr system tatschlich vllig fehlerfrei arbeitet.



2.4 speicher: gedchtnis des computers2.4.1 rom-speicherder personalcomputer ist ein offenes system, was bedeutet, da dessen individuell integrierte komponenten sehr unterschiedlich ausfallen knnen. sie kennen das prinzip sicher vom kauf ihres pc: ihr fachhndler hat sie sicher gefragt, ob die festplatte nun ein oder zwei gigabyte umfassen solle, wie gro der arbeitsspeicher dimensioniert werden und welche grafikkarte ihren dienst im zuknftigen rechner verrichten solle. woher nun wei ihr computer, welche festplatte entsprechend eingebaut wurde oder wieviel megabyte hauptspeicher vorhanden sind? interessant auch die frage, wie sich ihr pc das datum und die uhrzeit auch dann merken kann, wenn sie seine stromversorgung unterbrechen. ein festwertspeicher oder kurz rom (englisch read only memory fr nur-lese-speicher) enthlt informationen, die der hersteller des pc bei der produktion einprogrammiert hat. bei jedem einschalten greift der pc nun auf das rom zu und liest informationen aus. im rom ist brigens auch die post-routine gespeichert, die je nach ausstattung ihres rechners sehr unterschiedlich ausfallen kann. der begriff rom weist darauf hin, da aus diesem speicher nur gelesen werden kann, schreibzugriffe jedoch nicht mglich sind. ein solcher rom-speicher bentigt keinen strom, um die einmal einprogrammierten informationen zu behalten. selbst nach mehreren jahren ohne stromzufuhr knnen daten aus dem rom-speicher verlustfrei ausgelesen werden. tip ein rom-speicher ist ein speicherbaustein, der informationen auch ohne strom behlt, in den jedoch keine daten geschrieben werden knnen. das klingt alles recht logisch und lt sich gedanklich gut nachvollziehen. was aber passiert, wenn ihr pc um eine weitere festplatte ergnzt oder mehr hauptspeicher eingebaut wird? ein kleines speichersegment ist eng mit dem rom verknpft, kann jedoch bestimmte parameter speichern. dieser speicher heit cmos und trgt daten zum beispiel zu ihrer festplatte oder zur ausstattung des hauptspeichers. auch weitere individuelle konfigurationen werden im cmos gespeichert. tip der cmos-speicher enthlt wichtige informationen zur ausstattung ihres computers und arbeitet eng mit dem rom-speicher zusammen. damit die daten nach dem ausschalten des stroms weiterhin gespeichert bleiben, ist im pc eine kleine pufferbatterie in form eines akkus untergebracht. der akku versorgt das cmos mit energie und lt darber hinaus auch die uhr und das datum weiterlaufen, wenn der pc abgeschaltet wird. wird ihr computer also gestartet, werden informationen zunchst aus dem rom geladen und anschlieend um die daten aus dem cmos ergnzt. wenn sie ihren pc vier oder fnf monate nicht mehr eingeschaltet haben, kann es vorkommen, da der pc



mit einer fehlermeldung startet und das betriebssystem nicht mehr geladen wird. die fehlermeldung cmos setup checksum error ist ein typisches symptom fr eine entladene pufferbatterie, deren folge eine fehlende information aus dem cmos-speicher ist. ihr computer wei nun nicht mehr, welche festplatte und welcher arbeitsspeicher eingebaut sind und verweigert daher die zusammenarbeit. schalten sie ihren pc auch dann, wenn sie mehrere monate nicht mit ihm arbeiten mchten, in monatlichen abstnden fr rund eine halbe stunde ein. die eingebaute pufferbatterie wird dadurch wieder aufgeladen.

2.4.2 ram-speicherein weiterer speicher befindet sich in ihrem pc: der ram-speicher oder hauptspeicher. tip ram ist die abkrzung fr random access memory. er behlt informationen nur, wenn strom fliet. ram-speicher ist gegenber dem rom-speicher deutlich schneller, kann informationen aber nur solange speichern, wie der pc eingeschaltet ist. wie der name hauptspeicher vermuten lt, kommt diesem speichertyp eine zentrale rolle zu. in ihm werden alle informationen gespeichert und eingabe temporr festgehalten. beim einschalten kann der rom-speicher geschwindigkeitssensible teile in den schnelleren ram bertragen. weil die informationen beim abschalten des pc verloren gehen, sind langzeitspeicher notwendig.

2.4.3 das biosbetrachten wir uns den startvorgang eines pc ein wenig genauer. ein selbsttest wurde bislang ausgefhrt, informationen aus einem festwertspeicher geladen und auf daten in einem konfigurationsspeicher zurckgegriffen. die grundeinstellungen sind damit vorhanden; was fehlt, ist eine routine, die den zugriff auf die wichtigsten bausteine des pc ermglicht. woher beispielsweise soll der pc zu diesem zeitpunkt wissen, an welcher stelle sich das betriebssystem befindet? besonders hardwarenahe programme sind ebenfalls im rom-speicher enthalten. eine hier gespeicherte anweisung knnte beispielsweise lauten: befehl an festplatte: speichere das dokument des anwenders im speicherbereich sektor 3/spur 4. was ein sektor und eine spur genau ist, erklren wir ihnen spter; zusammenfassend jedoch kommuniziert besagte routine direkt mit der hardware. weil diesem programm derart grundlegende aufgaben zukommen, heit es bios (basic input/output system, bersetzt grundlegendes ein- und ausgabesystem). es ist teil der im rom gespeicherten programme und wird direkt vor dem laden des betriebssystems ausgefhrt. tip das bios kontrolliert hardwarenahe zugriffe und wird vor dem betriebssystem geladen.



2.4.4 das betriebssystemnach dem laden der informationen aus rom und cmos ldt ihr pc das betriebssystem. der begriff des betriebssystems geistert durch die computermedien und hat sie sicher bereits beim kauf ihres computers begleitet. da windows 98 ein solches betriebssystem ist, wissen sie sptestens aus dem prospekt des hndlers. ein betriebssystem erteilt dem bios direkt anweisungen und bildet damit gewissermaen eine schnittstelle zwischen ihnen und der hardware. whrend das bios ihres rechners direkt mit der hardware kommuniziert, lautet ein befehl des betriebssystems im schema beispielsweise: anweisung an bios: schreibe das dokument des benutzers auf die festplatte. die bersetzung in spuren und sektoren wird vom bios gehandhabt. tip ein betriebssystem ist eine schnittstelle zwischen dem anwender und der hardware. es ermglicht beispielsweise die zusammenarbeit mit druckern und datentrgern. aktuelle betriebssysteme knnen jedoch noch viel mehr. sie stellen ihrem anwender beispielsweise eine grafische und per maus bedienbare oberflche zur verfgung, organisieren und prfen datentrger und knnen mehrere programme gleichzeitig ausfhren. viele dieser details werden wir ihnen in spteren kapiteln dieses buchs vorstellen. damit alle anweisungen, die sie der hardware erteilen (z.b. drucke mein dokument aus) auch ausgefhrt werden, mu das betriebssystem stndig prsent sein. wird das betriebssystem geladen, steht es ihnen bis zum herunterfahren und ausschalten des rechners zur seite. es wird gewissermaen im hintergrund ausgefhrt, whrend sie als anwender im vordergrund einen brief mit word fr windows oder eine grafik mit corel draw erstellen. das fachwort fr diese dauerhafte prsenz heit resident. das betriebssystem ist ein residentes programm, weil es im hintergrund ausgefhrt wird. residente programme stehen nach dem laden dauerhaft im hintergrund zur verfgung. betriebssysteme sind stets resident. woher wei das bios nun, welches betriebssystem sie laden mchten? schlielich knnen sie statt windows 98 ein anderes betriebssystem wie os/2 einsetzen. statt einer angabe ich verwende windows kennt ihr computer nicht die art des betriebssystems. beim start wird auf einem bestimmten bereich der festplatte (oder auch diskette) nach dem betriebssystem gesucht und dort gefundene informationen als zum betriebssystem gehrend vorausgesetzt. dieser definierte bereich des datentrgers heit bootsektor und enthlt stets das betriebssystem. booten stammt aus dem amerikanischen und ist dort ein slangausdruck fr das hochfahren eines computers. das bios ldt diesen sektor und interpretiert die dort gespeicherten daten als betriebssystem. tip der bootsektor ist ein kleiner und festgelegter bereich eines datentrgers, auf dem das betriebssystem abgelegt ist.



besonders gefhrlich sind computerviren, die sich in diesem bereich des pc eingenistet haben. sie werden direkt beim hochfahren des pc geladen und knnen von nun an ihr zerstrerisches werk verrichten. tip computerviren sind residente programme, die nach dem starten datenverluste oder andere unerwnschte effekte zur folge haben. bootsektor-viren sind eine besonders gefrchtete spezies der computerviren. natrlich findet nicht das gesamte betriebssystem im recht kleinen bootsektor platz. es wird zu diesem zeitpunkt nur ein kleiner teil geladen, der als kernel (zu deutsch kern) bezeichnet wird und die grundlegendsten funktionen eines betriebssystems ausfhrt. tip der kernel ist ein kleiner, wenn auch der wichtigste teil des betriebssystems.

2.5 der prozessorgewissermaen einem aufs rechnen getrimmten gehirn gleicht der prozessor, der die kerneinheit jedes computers bildet. solche prozessoren finden sie in zahlreichen gerten, auch solchen, in denen sie niemals die existenz eines solchen rechenchips geahnt htten. rund 80% der prozessoren versehen ihren dienst in computerfremden gerten, beispielsweise waschmaschinen, rasenmhern, elektrischen zahnbrsten, fernsehern, stereoanlagen, zapfsulen usw. bild abbildung2.7: intels einsteigerprozessor: der pentium aus dem englischen to compute = berechnen leitet sich schlielich der begriff computer ab. ein prozessor kann tatschlich nichts weiter, als unglaublich schnell berechnungen jeder art auszufhren. der englische und auch im deutschen oft verwendete begriff fr den prozessor lautet cpu. tip die cpu (central processing unit, bersetzt zentrale recheneinheit) ist die kerneinheit jedes computers. sie fhrt berechnungen aus und koordiniert darber hinaus die ablufe im rechner. bislang haben wir nur diffus von unglaublich und sehr schnellen computern geschrieben. damit sich der mensch eine bildliche vorstellung von der hohen rechengeschwindigkeit machen kann, existiert der begriff mips. tip mips ist die abkrzung fr millionen instruktionen pro sekunde und ein mastab fr die rechengeschwindigkeit eines computers. der mips-wert gibt an, wie viele einzelne additions-und subtraktionsbefehle (instruktionen) der prozessorhttp://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-827...8/kap02.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (10 von 32) [12.05.2000 23:10:01]


des entsprechenden computers in einer sekunde ausfhren kann. besonders leistungsfhige computer knnen bis zu 100 millionen zahlen in nur einer sekunde zueinander addieren oder voneinander abziehen. wie lange bruchten sie dafr? der mips-wert ist jedoch mit einer gewissen gefahr verbunden: ihn als alleiniges ma fr die gesamtleistung eines rechners zu betrachten, ist sicherlich falsch, wie folgendes beispiel belegt: wenn unser 100-mips-prozessor seine daten von langsameren bausteinen erhlt, die die zu berechnenden daten nicht in ausreichender geschwindigkeit anliefern, mu der prozessor warteschleifen einlegen und wird damit ausgebremst. verschiedene technologien vermeiden diese warteschleifen jedoch und gestalten die ablufe im pc damit effizient. tip waitstates (bersetzt warteschleifen) bremsen die cpu unntig aus und verringern damit deren effektive rechenleistung.

2.5.1 verschiedene cpu-generationenje nach interner struktur und konstruktion unterscheidet man mehrere prozessorgenerationen. allgemein gilt, da eine neue prozessorgeneration einen erheblichen leistungszuwachs gegenber der vorgeneration bedeutet und den anwendungsraum damit vergrert. aus den eigentlichen prozessorgenerationen sind auch mehrere pc-generationen entstanden, da ein neuer prozessor auch leistungsfhigere komponenten bentigte, die die daten mit grerer geschwindigkeit bereitstellen konnten. so findet man in pc einer lteren generation stets langsamere festplatten als in modernen pentium-pc, die ber hochleistungsfestplatten grerer kapazitten und geschwindigkeiten verfgen. der prozessor-marktfhrer intel stellte in unregelmigen zeitabstnden prozessoren vor, die die unterschiedlichen generationen reprsentieren. die cpus anderer hersteller sind in jedem fall stets kompatibel zu den entsprechenden intel-modellen. der erste pc-prozessor berhaupt wurde 1979 vorgestellt. er trug die bezeichnung xt, was fr extended technology stand. im vergleich zu modernen prozessoren war die rechenleistung geradezu lcherlich gering: ein pentium-prozessor rechnet rund 200mal so schnell! dem xt folgte schon drei jahre spter, 1982 also, dessen nachfolgemodell at. dieses krzel stand fr advanced technology, und pc mit diesem neuen prozessor blieben bei preisen von rund 10.000 mark profis vorbehalten. 1986 stellte intel die nchste generation, den 386er-prozessor, vor; 1989 folgte der 486er-nachfolger. moderne pc, vermutlich auch ihrer, sind mit einem pentium-prozessor ausgestattet. dieser klangvolle name hat rechtliche hintergrnde: aufgrund des groen erfolgs dieses prozessors haben intels konkurrenten sehr hnliche cpus prsentiert. solche prozessoren werden als clones bezeichnet und sind dem hersteller des originalchips naturgem ein dorn im auge. tip

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clones sind nachbauten von originalprozessoren, die die gleiche technik verwenden und damit zum original kompatibel sind amerikanische gerichte entschieden in einem rechtsstreit, da zahlenkombinationen wie die logische konsequenz 586er nicht schutzfhig seien. jeder prozessorhersteller htte also seine prozessoren ebenfalls 586er nennen drfen, und daher entschieden sich die intel-marketingstrategen fr den namen pentium. in dieser prozessor-generation finden sich weitere prozessoren. der pentium ii ist ein erweiterter pentium-prozessor, der im original von intel stammt und mit hherer rechenleistung besticht. vielleicht nennen sie einen pentium mmx ihr eigen. dieses krzel verheit vor allem anwendern von online- und grafikprogrammen vorteile, die durch spezielle multimedia-techniken besondere anforderungen an den prozessor stellen. tip mmx ist die abkrzung fr multimedia extended und ein spezieller teil im prozessor, der fr die schnelle abarbeitung spezieller multimedia-algorithmen zustndig ist der neue super-prozessor heit pentium pro und bildet die derzeitige leistungsspitze der pc-prozessoren. ein fhrender prozessor-entwickler der firma intel hat den folgenden, treffenden vergleich aufgestellt: wenn sich die kraftfahrzeugindustrie derart weiterentwickelt htte wie die computertechnik, dann wrde ein rolls royce heute etwa soviel kosten wie eine schachtel zigaretten und die gre eines daumennagels aufweisen. dieser satz markiert ein charakteristikum, das viele anwender beim kauf eines computers verunsichert. natrlich mchte ihnen der verkufer sein (teures) top-modell ans herz legen, und sechs monate nach dem kauf stellen sie fest, da dies top-modell nunmehr allenfalls der mittelklasse zugeordnet wird und auerdem nur noch die hlfte kostet. fr den durchschnittlichen anwender ist es sicher nicht sinnvoll, einen pc der high-end-ausstattung zu whlen. das preis-leistungs-verhltnis ist beim pentium pro alles andere als gnstig, weil sie zu erheblich mehr kosten nicht auch einen proportionalen geschwindigkeitszuwachs erwarten knnen. derzeit sind sie vermutlich mit einem mittelklasse-rechner, ausgestattet mit einem pentium-prozessor, am besten beraten. achtung einen 486er-rechner mit aktuellen betriebssystemen wie windows 98, auszustatten, grenzt an eine technische vergewaltigung und fhrt sie als anwender in eine warteschleife.

2.5.2 taktfrequenzdamit rechenoperationen in exakt definierten intervallen durchgefhrt werden knnen, bentigt der prozessor eine hochgenaue zeitbasis. das prinzip, das der pc verwendet, entspricht in etwa der zeitmessung mit einer quarzuhr: ein kristall durchluft in einer bestimmten zeit eine definierte anzahl



schwingungen. ein ma fr diese zeitbasis ist die taktfrequenz, die in der einheit megahertz (kurz mhz) angegeben wird. tip die taktfrequenz eines pc wird in megahertz (mhz) angegeben und ist ein ma fr die verarbeitungsgeschwindigkeit des systems. eine faustregel gilt, die besagt, da ein pc umso leistungsfhiger ist, je hher die taktfrequenz ist. wie schnell arbeitet ein durchschnittlicher pc nun? whrend sich der anwender eines ur-pc mit einer taktfrequenz von nur 8 mhz begngen mute, schafft der taktkristall moderner rechner bis zu 200 mhz und mehr. sie knnen die taktfrequenz ihres pc feststellen, indem sie einen blick auf das gehuse werfen. leuchtet dort eine segmentanzeige, zeigt diese die aktuelle taktfrequenz ihres computers an. leider ist diese anzeige nicht sehr zuverlssig, weil sie die taktfrequenz des prozessors gar nicht mit. vielmehr wird die anzeige vom hersteller des computers fest eingestellt.

2.6 das bussystemvielleicht fragen sie sich, wie die zu berechnenden daten zum prozessor gelangen und das ergebnis anschlieend auf ihrem drucker oder dem monitor ausgegeben wird. offensichtlich mu der prozessor mit einem transportsystem ausgestattet sein, das die daten vergleichbar mit einer datenautobahn - zwischen festplatte, cd-rom-laufwerk, monitor, drucker, maus und allen weiteren gerten bewegt. tip das datentransportsystem eines computers heit bussystem. wie ein bussystem den transport von daten umsetzt, ist technisch sehr kompliziert realisiert. berlegen sie sich den aufwand, der erforderlich ist, um daten mit einer taktfrequenz von vielleicht 50 oder 100 mhz sicher zu transportieren! bussysteme existieren in sehr unterschiedlichen ausfhrungen. ltere systeme arbeiteten mit einer architektur, die als industrienahes konzept den namen isa fr industrial standard architecture trug. diese bussystem ist fr moderne computer kaum mehr geeignet, da es neben einer geringen bertragungsgeschwindigkeit weitere erhebliche nachteile aufwies. die heute standardmig verwendete busarchitektur heit pci und ist eine entwicklung des herstellers intel. tip pci ist die abkrzung fr peripheral components interconnect, das aktuelle standard-bussystem. an den pci-bus werden zahlreiche gerte angeschlossen, die mit dem prozessor in verbindung stehen. neben dem drucker und der maus werden auch indirekt der monitor und erweiterungsmodule, auf die wir in einem spteren kapitel eingehen, an pci angeschlossen.



neben der hohen transfergeschwindigkeit zeichnet sich pci durch eine weitere, sehr angenehme eigenschaft aus. wenn sie frher ihren pc mit erweiterungselementen bestcken wollten, mute ein technisch versierter anwender oder sogar experte damit beauftragt werden. pci ist plug&play-kompatibel, so da sie ihren pc durch einfaches einstecken eines solchen moduls und anschlieendes einschalten um weitere fhigkeiten erweitern knnen. tip plug&play (oder kurz pnp) ist ein in der windows-welt verbreiteter standard, der das komfortable erweitern ihres pc mit sonderfunktionen ermglicht. welche erweiterten fhigkeiten fr ihre individuellen ansprche tatschlich sinnvoll sind, zeigen wir ihnen in einem spteren kapitel im detail.

2.6.1 die hauptplatinewas kann man sich nun krperlich unter einem bussystem vorstellen? mehrere leiterbahnen verbinden die einzelnen bausteine wie z.b. prozessor und festplatte miteinander. die leiterbahnen sind in einer ebene auf einen trger aufgebracht. diese hauptplatine bernimmt neben dem datentransport auch einige weitere funktionen, vor allem koordinativer natur. so sind steuer- und kontrolleinheiten und auch der prozessor auf der hauptplatine untergebracht. auf der hauptplatine verluft das bussystem; auf ihr sind die wichtigsten steuer- und kontrollfunktionen eines pc zentralisiert bild abbildung2.8: die hauptplatine beherbergt auch das bussystem um mglichst viele leiterbahnen auf einer kleinen flche unterzubringen - schlielich werden computer immer kleiner -, sind die elektrischen bahnen nicht nur an der oberflche, sondern auch in tieferen schichten der hauptplatine verlegt. weil die leiterbahnen haarfein sind, knnen sie bereits durch kleine mechanische belastungen reien und die teure platine damit unbrauchbar werden lassen. achtung behandeln sie computerplatinen mit haar-leiterbahnen uerst vorsichtig, und setzen sie sie keinesfalls mechanischen belastungen aus! einige der wichtigsten bausteine, die sich auf der hauptplatine befinden, haben wir ihnen in den vorherigen abschnitten bereits vorgestellt. dazu gehren: q der prozessor; q das bios-element; q der taktgeber und die interne echtzeituhr; q meist die kontrolleinheit der festplatten-, disketten- und cd-rom-laufwerke;



q q q

meist die verschiedenen schnittstellen; der arbeitsspeicher; das bussystem.

2.6.2 bits und byteswir mchten ihnen auf den folgenden seiten ein wenig detaillierter erlutern, wie ihr computer im binrsystem arbeitet. dies ist von groer bedeutung, denn letztlich fut die gesamte computer-welt auf diesem zahlensystem, das den meisten menschen auf den ersten blick fremd ist. die kleinste informationseinheit, die ein rechner verarbeiten kann, ist das bit. ein bit kann die zustnde 0 und 1 annehmen und damit beispielsweise als magnetischer partikel auf der festplatte oder als elektrische ein/aus-information reprsentiert werden. tip ein bit (abkrzung fr binary digit) ist die kleinste informationseinheit der datentechnik. es bildet die grundlage fr das rechnen im binrsystem. berlegen sie sich bitte, wie viele unterschiedliche informationen sie alleine mit den beiden ziffern null und eins darstellen knnen. sie werden vielleicht antworten zwei - die null und die eins!. es wirkt zumindest so, als sei das binrsystem nicht besonders leistungsfhig, denn mit diesen beiden zustnden alleine lt sich offenkundig kein besonders groer informationsgehalt bermitteln. wenn jedoch nur zwei bits verwendet werden, knnen deutlich mehr informationen abgebildet werden. vielleicht vermuten sie bereits richtig, da vier unterschiedliche zustnde ausgedrckt werden knnen, die wir im folgenden abgedruckt haben: 1.bit: 1 1 0 0 2.bit: 1 0 1 0

bereits mit nur einem bit mehr - einem drei-bit-system also - lassen sich acht informationen darstellen: 1. 2. 3. 4. bit: bit: bit: bit: 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

wenn sie jeder dieser bit-kombinationen, die sich in einer vertikalen reihe ergeben, nun einen buchstaben zuweisen, knnen sie 16 zustnde darstellen. ein vier-bit-system kann 16, ein fnf-bit-system 32 daten darstellen. weil wir in der normalen kommunikation 26 buchstaben und 10 ziffern (insgesamt also 36) verwenden, sollte ein sechs-bit-system (= 64 darstellbare zeichen) vllig ausreichen.



der computer verwendet jedoch gleich 8 bits, um 256 daten abzubilden. 256 verschiedene zeichen knnen also im 8-bit-system dargestellt werden. damit kann zwischen gro- und kleinbuchstaben unterschieden werden; auerdem sind ausreichend informationseinheiten fr die darstellung lnderspezifischer buchstaben (z.b. die deutschen umlaute und das ) sowie einiger satz- und sonderzeichen verfgbar. diese 8 bits fat der computer zu einer weiteren einheit, dem byte zusammen. tip ein byte ist eine weitere einheit in der computertechnik. es setzt sich aus acht bits zusammen. das byte ist die kleinste informationseinheit zur abbildung einer ziffer oder eines buchstabens.

2.7 schnittstellenverfolgen sie bitte das kabel, das ihre computermaus mit dem gehuse ihres rechners verbindet. in den meisten fllen endet das verbindungskabel an der rckseite des gehuses an einer steckverbindung. ziehen sie nun den stecker ab, nachdem sie die sicherungsschrauben mit der hand gelst haben. wenn sie sich die mhe machen und die pins (kontakte) der mausbuchse nachzhlen, werden sie feststellen, da genau neun kontakte vorhanden sind. jeder dieser kontakte fhrt eine bestimmte information entweder vom oder zum computer. welches signal ber welchen kontakt bertragen wird, mu natrlich genau festgelegt sein, damit sich beispielsweise ihre maus mit ihrem pc verstndigen kann. eine solche stecker-buchse-kombination heit schnittstelle. an einer schnittstelle knnen die verschiedensten gerte angeschlossen und ihr pc damit erweitert werden. eine einheit, die offenbar an einer solchen schnittstelle angeschlossen wird, ist die maus. tip eine schnittstelle verbindet externe gerte ber eine genormte steckverbindung mit dem computer.

2.7.1 parallel oder seriell?auch wenn eine unberschaubare zahl verschiedener schnittstellen verbreitet ist, gengen ihrem pc vier. weil jede schnittstelle mit einer anderen buchse ausgestattet ist und eine unterschiedliche anzahl an kontakten fhrt, sind verwechslungen ausgeschlossen. sie knnen probehalber versuchen, ob die maus in eine weitere buchse ihres pc eingefhrt werden kann. jeder pc ist serienmig mit folgenden schnittstellen ausgerstet: q die 9polige seriellschnittstelle. an dieser schnittstelle wird beispielsweise die maus betrieben. weil die schnittstelle nur 9 pole umfat, ist der zugehrige stecker sehr schmal. q die 25polige seriellschnittstelle. die 25polige seriellschnittstelle ist deutlich breiter als die 9polige. hier wird meist ein modem angeschlossen. q die 25polige parallelschnittstelle. die parallelschnittstelle verbindet stets den drucker mit dem pc. einige externe datentrger kommunizieren ebenfalls ber die parallelschnittstelle.http://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-827...8/kap02.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (16 von 32) [12.05.2000 23:10:01]


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die 15polige game-schnittstelle. wenn sie an ihren computer einen steuerhebel zur steuerung von spielen (games) anschlieen mchten, findet die game-schnittstelle verwendung.

was unterscheidet nun die einzelnen schnittstellen-typen voneinander? die beiden seriellschnittstellen sind zueinander kompatibel, knnen also fr die gleichen aufgaben eingesetzt werden. so kann eine 9polige maus auch an die 25polige seriellschnittstelle angeschlossen werden, wenn ein entsprechender adapter verwendet wird. jede schnittstelle lt sich in eine der beiden gattungen parallel und seriell eingliedern. informationen, die ber eine serielle schnittstelle bertragen werden, gelangen nur schrittweise an den empfnger. bildlich knnen sie sich eine einspurige landstrae vorstellen, deren darauf verkehrende fahrzeuge die daten sind. die fahrzeuge (daten) bewegen sich nacheinander (seriell). eine seriellschnittstelle ist daher nicht besonders schnell, aber robust und strunanfllig. fr die bermittlung geringer datenmengen, wie sie zum beispiel die maus liefert, eignet sie sich sehr gut.

abbildung2.9: bertragungsskizze einer seriellschnittstelle die serielle schnittstelle bertrgt nur eine informationseinheit gleichzeitig. grere datenmengen mssen nacheinander bertragen werden. via paralleler schnittstelle werden grere datenmengen bertragen. die parallele schnittstelle ihres pc beispielsweise erweitert die einzige spur der seriellschnittstelle um sieben weitere. insgesamt knnen damit acht informationen gleichzeitig bermittelt werden, was die hohe bertragungsgeschwindigkeit erklrt. ihr drucker beispielsweise empfngt zeitgleich viele daten, damit sie auf ihren ausdruck nicht lange warten mssen. viele zeitkritische aktionen werden daher ber die parallelschnittstelle realisiert. bild abbildung2.10: bertragungsskizze einer parallelschnittstelle die parallele standardschnittstelle eines pc bertrgt acht informationseinheiten gleichzeitig und ist daher deutlich schneller als serielle schnittstellen. neben dem drucker werden mittlerweile auch viele andere gerte ber die parallelschnittstelle betrieben, zum beispiel externe datentrger oder netzwerkkarten fr tragbare computer. vielleicht wundert es sie, da der stecker der parallelschnittstelle ber bis zu 25 pole verfgt, aber nur acht daten gleichzeitig bertragen werden. da fr die bertragung einer informationseinheit nur eine leitung bentigt wird, erscheinen 17 pole berflssig. wozu dienen diese kontakte also? tatschlich sind beispielsweise die kontaktstifte mit den nummern 14 bis 25 miteinander kurzgeschlossen und bilden die masse. einige kontakte sind unbelegt und bilden eine reserve fr eigene projekte. die restlichen pins fhren statusmeldungen, die beispielsweise ein drucker an den pc zurckliefert. so wei der pc, ob der drucker betriebsbereit (online) ist oder ihm dashttp://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-827...8/kap02.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (17 von 32) [12.05.2000 23:10:01]


papier ausgegangen ist. diese statussignale sind sehr wichtig und werden gleichzeitig mit den eigentlichen daten bermittelt. statussignale werden neben daten ebenfalls ber die schnittstelle versendet und bermitteln informationen ber den betriebszustand des angeschlossenen gerts. die lnge eines verbindungskabels ist fr die korrekte bertragung von daten von groer bedeutung. so kann es vorkommen, da ihr drucker statt des gewnschten geschftsbriefs nur datenmll druckt. eine typische fehlerursache ist ein zu langes kabel, das die gefhrten signale gewissermaen verschluckt. um solche strungen zu vermeiden, sollten kabel so kurz wie mglich sein. tip ein serielles datenkabel sollte nicht lnger als 6-8 meter sein, ein paralleles kabel nicht lnger als 5 meter. ein ende des schnittstellen-chaos ist mit windows 98 besiegelte sache: verschiedene hersteller, darunter der pc-gigant siemens nixdorf, haben ein revolutionres system namens usb (universeller serieller bus) entworfen. pc, die mit diesem system ausgestattet sind, belasten den anwender nicht lnger mit technischen details wie unterschiedlichen steckern, anschlssen oder kabellngen. tip usb steht fr universeller serieller bus und ist ein neues schnittstellensystem, das das kabelund normenchaos nach dem willen der hersteller beseitigt. insbesondere windows 98 untersttzt erstmalig das usb-system. statt dessen stellt das pc-gehuse, die tastatur und der monitor mehrere buchsen bereit, an die sie beliebige gerte anschlieen knnen. sie knnen wahlweise die computermaus an die tastatur oder alternativ an den monitor andocken, ohne da sich daraus ein unterschied ergibt. praktisch ist auch, da die seriellen daten viel schneller bertragen werden knnen als bei bisherigen systemen. gleichzeitig beseitigt usb das treiberproblem. neu an das usb-system angeschlossene gerte melden sich selbstttig am pc an und installieren die erforderlichen treiber automatisch. als sie die parallelen und seriellen anschlubuchsen auf der rckseite gesucht und hoffentlich gefunden haben, sind ihnen sicher zahlreiche weitere anschlubuchsen aufgefallen - eine gute gelegenheit, ihnen diese kurz vorzustellen.

2.7.2 der stromsteckerwir haben ihnen bereits im einfhrenden kapitel erlutert, da ihr pc mit einem normalen kaltgertekabel an das stromnetz anschlossen wird, das im netzteil endet. das netzteil schleift eine netzspannungsbuchse durch, an die der monitor angeschlossen werden kann. dies ist sinnvoll und zugleich praktisch, weil beim einschalten des rechners auch der monitor mit strom versorgt wird und daher nicht separat eingeschaltet werden mu.



2.7.3 der monitorsteckereine 15polige buchse ist fest mit einem stecker verschraubt, der ein meist auffllig dickes kabel fhrt. dies ist das verbindungskabel zu ihrem bildschirm, der vom computer schlielich informationen ber den darzustellenden bildinhalt erhalten mu. weil die transportierten informationen besonders empfindlich auf uere streinflsse reagieren und dies die bildqualitt beeintrchtigen wrde, ist das kabel mehrfach abgeschirmt.

2.7.4 audiobuchsensofern ihr pc audiofhig ist, werden sie auf der rckseite des rechnergehuses einige weitere stecker entdeckt haben. kleine, runde steckbuchsen geben audiosignale an eine angeschlossene stereoanlage oder musikboxen weiter. auerdem knnen tonquellen wie ein kassettenrekorder oder ein mikrofon angeschlossen werden. audiobuchsen sind meist stereofhig und daher entsprechend der in der audiotechnik verwendeten kennzeichnung schwarz (linker kanal) und rot (rechter kanal) markiert.

2.8 massenspeicher2.8.1 das prinzip magnetischer speicherungdas prinzip, ber das ihr pc daten speichert, ist nicht derart revolutionr, wie es zunchst aussehen mag. wenn sie jemals eine normale audiokassette bespielt haben, wissen sie bereits, wie ihr pc informationen speichert: magnetische partikel werden in einem magnetfeld ausgerichtet und damit intelligent. ein datentrger enthlt eine sehr groe anzahl solcher magnetisierbarer partikel und kann entsprechend informationen speichern. tip datentrger sind einheiten, die informationen speichern knnen und diese auf anfrage wieder bereitstellen. ein magnet soll also daten speichern knnen? erinnern sie sich an das einfhrende kapitel dieses buchs zurck, in dem wir ihnen den unterschied zwischen analogsignalen und digitalsignalen erlutert haben. hier liegt der wesentlichste unterschied zwischen der audiokassette und einem computer-datentrger. whrend kassetten tne in form analoger signale aufzeichnen, speichern datentrger die informationen als binre signale. ein magnetisierter partikel entspricht dabei dem zustand 1, ein unmagnetisiertes teilchen der 0. die partikel sind als feste schicht auf einer trgerscheibe oder einem trgerband aufgebracht und mit einer schutzschicht versehen.



2.8.2 permanent- und temporrspeicherweil die magnetisch hinterlegte information auch dann bestehen bleibt, wenn die stromzufuhr unterbrochen wird, spricht man von einem permanentspeicher. wenn sie ihren pc abschalten, bleiben die auf den magnetischen datentrgern gespeicherten informationen erhalten. mchten sie zu einem spteren zeitpunkt auf die daten zurckgreifen, knnen die informationen von dem datentrger geladen werden. tip permanentspeicher tragen digitale informationen auch dann, wenn die stromzufuhr unterbrochen wird. erinnern sie sich an die vorgnge, die beim starten des pc ablaufen. die speicherbausteine des pc muten daten aus einem festwertspeicher, dem rom, lesen. wird die stromzufuhr zu einem solchen speicherbaustein (ram) unterbrochen, sind die darin enthaltenen informationen augenblicklich gelscht. zugrunde liegen elektrische speicherprinzipien, die nicht permanent sind. tip temporrspeicher tragen digitale informationen nur solange, wie sie mit strom versorgt werden. die bezeichung permanentspeicher ist jedoch in gewisser weise trgerisch. die mini-magneten sind sehr empfindlich gegenber magnetischen fremdeinflssen. wenn sie mit einem magneten ber ein zuvor unmagnetisiertes partikel fahren, wird die information 0 in eine 1 berfhrt - mit der folge, da die gespeicherte information nunmehr unkorrekt ist. tip magnetische datentrger jeder art reagieren empfindlich auf magnetische und elektrische felder. halten sie festplatten, disketten und andere datentrger von ihnen fern!

2.8.3 schreib-/lesekopfein hochentwickelter und miniaturisierter elektromagnet fhrt ber die datentrger-scheibe. beim schreiben von informationen liegt am magneten immer dann eine spannung an, wenn der zustand 1 geschrieben werden soll; hingegen ist der magnet abgeschaltet, wenn einem partikel der zustand 0 zugewiesen werden soll. das lesen der gespeicherten information verluft umgekehrt. fhrt der elektromagnet ber eine magnetisierte stelle, wird eine spannung erzeugt und damit als 1 interpretiert. ansonsten bleibt der kopf spannungslos; dieser zustand wird folgerichtig als 0 erkannt. der magnet ist auf einem arm befestigt und kann damit ber die datentrger-scheibe bewegt werden. der mini-magnet heit schreib-/lesekopf, weil mit ihm die daten sowohl gespeichert als auch geladen werden knnen. tip



der schreib-/lesekopf speichert und ldt informationen, die magnetisch auf einem datentrger vorliegen. die ersten dieser magnetischen datentrger hnelten sehr der audiokassette. tatschlich konnten in den ersten dieser speichereinheiten normale audiokassetten verwendet werden. weiterentwicklungen arbeiteten mit eigenen formaten und verwendeten krperlich und kapazitiv grere bnder. die laufwerke, in denen die magnetbnder beschrieben werden knnen, heien streamer. auch heute noch trifft man diese magnetbnder vereinzelt an, die vor allem fr die erstellung von sicherungskopien verwendet werden. magnetbnder sind in der praxis jedoch mit einigen nachteilen behaftet, die dazu gefhrt haben, da mittlerweile andere arten der datenspeicherung bevorzugt werden. in der professionellen datentechnik werden magnetbnder hingegen auch heute noch eingesetzt. ein hochleistungs-magnetband kann heute eine kapazitt von 48 gigabyte umfassen und damit etwa 2 millionen (!) randvoll beschriebene din-a4-seiten text speichern. stellen sie sich ein magnetband bildlich vor. auf dem band ist eine sequenz von magnetisierten und unmagnetisierten partikeln aufgetragen. falls auf eine information am ende des bandes zugegriffen werden soll, mu das magnetband umgespult werden - ein zeitaufwendiger vorgang. die sogenannte zugriffszeit ist gegenber anderen datentrgern sehr hoch. tip die zugriffszeit bezeichnet die durchschnittliche zeitspanne, die zwischen dem zugriff auf zwei unterschiedliche informationen liegt. ein weiterer nachteil besteht in der notwendigkeit, eine spezialsoftware zu verwenden. wenn sie beispielsweise einen mit ihrem computer erstellten brief auf einem magnetband speichern mchten, kann dies nur indirekt ber einen treiber erfolgen.

2.8.4 festplattendie bessere alternative sind festplatten, deren aufbau wir ihnen bereits im prinzip vorgestellt haben: die magnetpartikel sind nicht auf einem band, sondern statt dessen auf einer rotierenden platte aufgebracht. tip festplatten sind konstruktionen aus schreib-/lesekpfen und magnetisch beschichteten scheiben, die daten speichern knnen. der schreib-/lesekopf ist an einem arm befestigt, der sich zweidimensional ber die datentrger-scheibe bewegt. durch eine schnelle rotation der scheibe knnen bestimmte zonen der magnetscheibe wahlfrei angefahren werden. bild abbildung2.11: geffnete festplatte mit erkennbarem schreib-/lesekopf zeitaufwendiges spulen entfllt also, so da die zugriffszeit einer festplatte wesentlich geringer ist als beihttp://www.net-point.ch/html/onlinebooks/3-827...8/kap02.asp?login=scuol%40gmx%2Ech%7Ey2r4t6x8w (21 von 32) [12.05.2000 23:10:01]


magnetbndern. ein weiterer vorteil findet sich in der konstruktion der festplatte begrndet. der schreib-/lesekopf setzt nicht - wie etwa bei magnetbndern - auf die oberflche der magnetschicht auf, sondern schwebt berhrungsfrei ber dieser. durch die schnelle rotation entsteht zwischen der oberflche der magnetscheibe und dem schreib-/lesekopf ein luftkissen, das den schreib-/lesekopf trgt. festplatten sind daher verschleiarm und weisen eine deutlich hhere lebenszeit als magnetbnder auf. das luftkissen ist extrem schmal, viel dnner beispielsweise, als ein staubkorn oder der durchmesser eines menschlichen haares. dringt die geringste verunreinigung in die umkapselung der magnetscheibe ein, schleift der schreib-/lesekopf (engl. head) mitunter auf der oberflche des datentrgers und zerstrt dabei smtliche daten. dieser sehr seltene, aber umso gefrchtetere fall heit headcrash und zerstrt einen groteil der daten einer festplatte. beim gefrchteten headcrash dringen verunreinigungen in das festplattengehuse ein und zerstren daten. moderne festplatten sind krperlich etwa mit der handflche eines menschen vergleichbar und umfassen bis zu 10 gbyte daten; dies sind rund 420.000 seiten din-a4-text!

2.8.5 diskettendisketten hneln sehr den festplatten. wenn sie eine diskette entbehren knnen, sollten sie sie ffnen und sich deren inneres genauer betrachten. die grauschwarz glnzende oberflche enthlt das magnetische material und ist biegsam. diese flexibilitt brachte der diskette den amerikanischen slangausdruck floppy disk ein. der schreib-/lesekopf, mit dem die informationen von der diskette gelesen und auf diese geschrieben werden knnen, befindet sich im diskettenlaufwerk. disketten sind mechanisch wesentlich robuster als festplatten, vermgen jedoch auch nur einen bruchteil der datenmenge zu speichern. der schreib-/lesekopf setzt beim lesen und schreiben direkt auf der magnetoberflche auf. dies verringert die lebensdauer einer diskette erheblich und erzeugt auerdem strenden abrieb, der sich als grauer staub im laufwerksgehuse niederschlgt. spezielle reinigungsdisketten entfernen den abrieb, wenn beim lesen von disketten hufig fehler auftreten. disketten waren lange zeit in zwei gren erhltlich: das ltere und mittlerweile betagte 5,25"-format speicherte 1,2 mbyte daten, whrend das mechanisch stabilere 3,5"-format 1,44 mbyte speichert. vereinzelt sind auch disketten erhltlich, die 2,88 mbyte speichern knnen. wenn sie die speicherkapazitt einer diskette mit der von festplatten vergleichen, werden sie den deutlichsten nachteil der disketten erkennen. sie knnen nur hunderstel oder gar tausendstel der datenmengen einer festplatte aufnehmen und sind auerdem vergleichsweise langsam. durch die geringen abmessungen werden disketten heute vor allem fr den versand von daten verwendet, in geringerem umfang auch fr die erstellung von sicherungskopien wichtiger daten. originalsoftware, die sie beim hndler erstehen, wird auerdem auf diskettenstzen geliefert. disketten werden heute zunehmend durch zeitgeme datentrger wie die cd-rom verdrngt.



2.8.6 cd-rom-laufwerkelange zeit waren magnetische datentrger nicht nur das nonplusultra der informationsspeicherung, sondern auerdem die einzig verfgbare technik. doch seit einiger zeit naht die groe konkurrenz: optische medien laufen magnetischen speichern den rang ab. moderne datenspeicher machen sich die eigenschaften des lichts zunutze, an ebenen flchen reflektiert zu werden. sie kennen die entwicklung des audiobereichs, dessen neuerungen entsprechenden innovationen im computerbereich stets vorauszugehen scheinen. hnlich wie die tonkassette durch die compact disc (cd) verdrngt wird, sterben herkmmliche disketten in absehbarer zukunft wohl aus. die zauberscheibe cd-rom (kurzform von compact disc read only memory) hat die digitale speichertechnik tatschlich revolutioniert. bild abbildung2.12: cd-rom-datentrger speichern 680 mbyte daten die wichtigsten vorteile der cd-rom nennen wir ihnen im folgenden und schildern ihnen anschlieend, wie daten auf dem silberling abgelegt werden. q datensicherheit. hier zeigt sich ein groer vorteil gegenber den magnetischen medien. whrend festplatten und disketten sehr empfindlich auf magnetische einflsse reagieren und damit entsprechend umsichtig gehandhabt werden mssen, sind cd-roms diesbezglich robuster. zwar knnen kratzer auf der oberflche des silberlings zu datenverlusten fhren, dennoch gestaltet sich der umgang und vor allem die aufbewahrung unkomplizierter. q kapazitt. whrend frher vor allem werbeprogramme, elektronische kataloge und treibersoftware auf disketten geliefert wurden, findet man entsprechende daten mittlerweile fast ausschlielich auf der bis zu 600 mbyte fassenden cd-rom. der trend zur multimedialen prsentation untersttzt dabei das optische medium, da die grafik-, video- und audiodaten nicht lnger auf einer diskette platz finden. q preis. der sehr gnstige einkaufspreis der roh-cd-rom ermglicht die ren

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