Hoofdstuk 3 Hardware

Hoofdstuk 3 Hardware
3.1
Computer binnenkant:
 Printplaat met daarop
o Chips
o Andere elektronische componenten
o Connectoren
 Geven mogelijkheid om beeldscherm, toetsenbord, muis en printer aan te
sluiten.
 Voeding
 Behuizing van harde schijf
 Diskettestation
 Etc.
Bovenstaande onderdelen staan met elkaar in verbinding door ronde en platte kabels
Om bovenstaande structuur te begrijpen maak je gebruik van een model (je laat alle details weg), je
bestudeerd de functie van het apparaat.
Lezen= informatie ophalen(/lezen) van een bron
Schrijven= een bepaalde taak uitvoeren
Bus= de kabel waarlangs de communicatie plaatsvindt
 Aantal parallele draden van geleidend materiaal (sneller dan 1 draadje)
o Modern systeem meer dan 100
 Alle componenten zijn op de bus aangesloten
o Componenten= werkgeheugen, processor, harde schijf, toetsenbord, monitor
 Verschillende bussen
o Databus= transporteert data tussen verschillende componenten. Capaciteit bepaald
door busbreedte en bussnelheid (moderne systemen 8 bytes.)
o Adresbus= verstuurt het adres van het component waar de gegevens heen moeten
of vanaf komen. Capaciteit hangt af v/d breedte en is bepalend voor het aantal
adressen + grootte van het RAM-geheugen.
o Controlbus= zorgt voor versturen van stuurgegevens. Ook bevat controlbus lijnen
voor de signalen v/d klok, interrupts, reset, dma.
 1e IBM pc (1981)
o 8-bits databus
o 20-bits adresbus
o 20-bits controlbus
o Kon hierdoor max 1 MB werkgeheugen adresseren (moderne pc 64 GB)
 Busarbiter= regelt alle transactie zodat meerdere componenten tegelijk kunnen zenden en
ontvangen
 Klok= bestuurd bus, om transactie goed te laten verlopen op de bus
o Kloksnelheid bus → moderne pc 500 MHz (=500 mln x per sec)
o Kloksnelheid CPU → moderne pc 2 GHz (=2 mld x per sec)
o Buscyclus= de 100mlnste van een seconde waarin de bus wordt gelezen en via de
bus geschreven wordt
Data verzenden doet een computer d.m.v. stroomstootjes. Ofwel met bits:
 Hoge spanning= 1
 Lage spanning= 0
Dit systeem werkt dus met binair getallen (0 en 1)
CPU= central processing unit ook wel processor
Stuurgegeven= type transactie dat bij elke transactie wordt meegestuurd
1. Schrijftransactie= CPU een letterteken naar (bijv.) de printer wil sturen. Dan moet de
computer dus een bewerking uitvoeren. Het gaat hier dus om de verwerking.
o Schijftransactie gebeurt miljoenen keren per seconden bij modern computersysteem
2. Leestransactie= De muis een klik doorgeeft aan het CPU die moet deze klik lezen. Het gaat
hier dus om de input
Meegestuurd met een transactie
1. Stuurgegeven
2. Meestal apparaat adres
3. Vaak data
Werkgeheugen= archiefkast v/d het systeem
 Elke lade lengte van 1 byte (= 8 bit)
 Memory controller “organiseert” deze archiefkast
Terminal= apparaat, gewoonlijk voorzien van een toetsenbord en van een mogelijkheid om de
gecommuniceerde informatie af te lezen waarmee via een communicatiekanaal berichten kunnen
worden verzonden en ontvangen
Actuator= elektrisch signaal
Embedded systems= kleine computers voor 1 toepassing die worden ingebouwd in andere apparaten
Supercomputers= tientallen processors
 Voor ruimtevaart, wetenschap enz.
Mainframes= 1 computer met meerdere CPU’s, groot werkgeheugen, achtergrondgeheugen en
meerdere terminals voor administratieve toepassingen
Netwerkcomputers= (thin clients) pc’s zonder achtergrondgeheugen wel met CPU en werkgeheugen.
Domme terminal= terminal met alleen toetsenbord en monitor
Server met een aantal computers hieraan gekoppeld= een zware (veel geheugen) pc; 1 of meerder
CPU’s, veel werkgeheugen en 1 of meerdere harde schijven. Tegenwoordig veel gebruikt i.p.v.
mainframe of minicomputer.
3.2
Processor= intelligentie v/d computer
 Ook wel genoemd
o CPU (Central Processing Unit)
o CVE (Centrale VerwerkingsEenheid)
 Voert programma’s uit
 Types → is afhankelijk van het besturingssysteem
o PowerPC
o Dual Core
o Athlon







3.3
Door de jaren heen:
o Tot jaren 70: mashokast
o Jaren 80: printplaat
o Daarna: microchip (bestaat uit tientallen mlnen componenten → Dual Core)
3 hoofdonderdelen
o ALU (Arithmetic and Logic Unit) → voert rekenkundige en logische bewerkingen uit
o Registers →
 tijdelijk geheugen
 instructieteller/program counter → bevat adres voor volgende instructie
o Control Unit → maakt gebruik v/d ALU + registers om instructies uit te voeren
Werking/Instructiecyclys (proces wordt telkens herhaald)
1. Control Unit kijkt naar program counter en haalt volgende instructies op uit
werkgeheugen en zet ze in het register
2. Control Unit analyseert instructies
3. ALU voert bewerking uit
Rij bits die wordt verwerkt
o Operatiecode=
 1e 8 bits van een instructie
 Om aan te geven welke bewerking ALU moet uitvoeren
o Operandcode=
 9 t/m 16e bit van een instructie
 Als ALU getal moet bewerken staat de vindplaats of de instructie hier
Assembleertaal= bitrij in gewone letters en tekens weergeven
o Voordeel= minder snel kans op fouten
o Elke processor heeft weer een andere assembleertaal
o In principe enige programma dat met de hand moet worden opgesteld
Spronginstructies= mogelijkheid om herhalingen en keuzes te maken
Instructies voor datatransport= data kopiëren