Issuu on Google+

2011

De werking van een computer [v2]

Bart Raets Syntra Genk


De werking van een computer Inleiding

De PC is in essentie een data processor. Zijn functie is simpel: de input, verwerking en output van data. Dit gebeurt op een elektronische manier in de processor en tussen de verschillende componenten. In deze paragraaf staan we eerst stil bij het begrip data. Data kunnen de vorm aannemen van geluid, letters, cijfers, foto‟s, grafieken, beeldmateriaal, enz…. Van nature zijn deze data analoog (volgens het woordenboek: "werkend met continu veranderlijke gegevens, waarbij tussen elke twee waarden een oneindig aantal andere waarden mogelijk is: een analoge rekenmachine; tegengest: digitaal "). De PC kan alleen omgaan met data die ergens geassocieerd zijn met elektriciteit en elektronica. Dit kan verwezenlijkt worden middels elektronische schakelingen die ofwel AAN ofwel UIT kunnen staan. Als het af staat leest de PC een 0, en als het aan staat een 1. Vergelijk het met een schakelaar.

bit Elke 0 of 1 wordt een bit genoemd. Bit is de afkorting van Binary digit (binair getal). Het is een binair getal aangezien het afgeleid is van het binair telsysteem. Dit wordt verder besproken in de cursus informatietechnologie. De vraag kan gesteld worden hoe nu die 1 of 0 fysisch wordt vertaald in een computersysteem.

Bart Raets – Syntra Genk

Hoofdstuk: De werking van een computer

Alle data die een PC verwerkt - of het nu tekst, beeld of klank is - wordt omgezet in enen en nullen, deze data noemt men daarom digitaal (cfr. volgende afbeelding).

1


Het antwoord hangt af van de gegevensdrager:

  

op het moederbord (bussysteem): wordt de 0 of 1 vertaald naar een bepaald spanningsniveau van electriciteit op een harde schijf wordt de 0 of 1 vertaald naar een Noord- of Zuidpolariteit van de kleine deeltjes op het oppervlak van een harde schijf. op een CD of DVD wordt de 0 op 1 vertaald naar pits (putjes) en lands.

Byte Bits worden gegroepeerd in groepen van 8, die men een Byte noemt (samentrekking van By eight, of per acht). Een voorbeeld van een Byte is: 10010101. Hiermee worden o.a. de letters van het alfabet gevormd. De A is = 01000001. Als je het woord “vakantie” intikt komt dit voor de PC dus overeen met 8 Bytes. Zo kan je uitrekenen dat er met 8 bits 256 combinaties van bits mogelijk zijn. Er bestaat een internationaal erkende standaard om letters, getallen en andere tekens op dezelfde manier in een 8 bit code weer te geven: ASCII. Dit staat voor American Standard Code for Information Interchange. Bytes worden nog verder gegroepeerd, in kilobytes, megabytes, enz… Voor de leek op dit gebied worden deze termen in de onderstaande tabel nog eens kort toegelicht: Bits & Bytes worden meestal verkort voorgesteld, waarbij een kleine „b‟ staat voor bit, en een grote „B‟ voor Byte. Gegevensverwerking In essentie kan het functioneren van een PC vereenvoudigd worden tot 3 schakels: INPUT -> VERWERKING -> OUTPUT Dit schema vertoont veel gelijkenissen met het proces van de gegevensverwerking:

Gegevens zijn feiten, kenmerken, begrippen…. zoals namen, adressen, telefoonnummers, prijzen, hoeveelheden, afmetingen, enz… Je moet ze kunnen weergeven in een bepaalde vorm: tekst, tabellen, grafieken, ….. zodat je ze kan interpreteren, communiceren en verwerken. Informatie slaat op gegevens die je op een bepaald moment nodig hebt, je moet de beschikbare gegevens dus verwerken, ordenen, combineren, selecteren, synthetiseren, grafisch weergeven e.d. zodat je ze nuttig kunt gebruiken. Je kunt makkelijk de parallel zien tussen dit schema en de 2 schema‟s die in de volgende paragraaf aan bod komen i.v.m. de architectuur van de PC. Bouwstenen van de PC zelf Alle onderdelen van een PC kan je ordenen op 2 manieren: 1e zoals je alles fysisch waarneemt. 2e volgens de werking van het systeem.

Bart Raets – Syntra Genk

Hoofdstuk: De werking van een computer

GEGEVENS -> VERWERKING -> INFORMATIE

2


Visuele ordening Hieronder volgt een bovenaanzicht van een computer, met daarnaast de belangrijkste componenten.

foto met bovenaanzicht van een pc met zijn componenten De componenten kunnen worden ingedeeld in 2 categorieën: componenten in de centrale eenheid randapparatuur

Functionele ordening De moderne PC heeft zijn roots in de jaren 40 in Amerika. John von Neumann was een wiskundige (zie hoofdstuk i.v.m. de geschiedenis van de PC) en had reeds de computer in 5 basisonderdelen gesplitst:     

CPU Input Output Werkgeheugen permanent geheugen.

Bart Raets – Syntra Genk

Hoofdstuk: De werking van een computer

 

3


Daarmee was von Neumann de eerste die het principe van het werkgeheugen (RAM) uitvond. Als we zijn model toepassen op de huidige PCâ€&#x;s dan ziet dat er als volgt uit: cfr. afbeelding.

Hoofdstuk: De werking van een computer

Het eerste schema van von Neumann kan gecombineerd worden met het inputverwerking-output model, en daarop is de structuur van deze cursus gebaseerd.

Bart Raets – Syntra Genk

4


00_De werking van een computer v2