Teil 03 Einf Informatik Aufbau PC -...
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Teil 3 Folie: 1 Computer - Aufbau u. Funktionsweise Ein Computerarbeitsplatz Einführung in die Informatik
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Teil 3 Folie: 1 Computer - Aufbau u. Funktionsweise
Ein Computerarbeitsplatz
Einführung in die Informatik
Teil 3 Folie: 2
Was ist in der Box ?
Hauptplatine, Motherboard
Computer - Aufbau u. Funktionsweise
Einführung in die Informatik
Teil 3 Folie: 3
Das Bussystem Unter einem Bussystem (oder kurz einem Bus) versteht man bei einem PC ein Bündel
elektrischer Leitungen, an dem alle Baugruppen (mit Ausnahmen) parallel angeschlossen sind.
Die entsprechende Anzahl der Leitungen eines Busses wird als Busbreite bezeichnet.
Datenbus, Adressbus und Steuerbus bilden zusammen den Systembus des PCs.
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Teil 3 Folie: 4 Computer - Aufbau u. Funktionsweise
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Teil 3 Folie: 5 Computer - Aufbau u. Funktionsweise
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Teil 3 Folie: 6
Der Prozessor (CPU)
Der Mikroprozessor ist das Herzstück eines Rechnersystems. In ihm findet die Verarbeitung aller Informationen − Daten, Anweisungen und Adressen − statt.
Alle heute üblichen Prozessoren werden trotz Weiterentwicklung von Integrationsdichte und Funktionsumfang nach der von-Neumann-Architektur gebaut und arbeiten nach dem von-Neumann-Zyklus.
John von Neumann stellte drei Fundamentalprinzipien auf:
1. Das Programm ist im Rechner selbst als Code abgespeichert;
jeder Befehl hat eine bestimmte Adresse im Speicher.
2. Jeder Befehl wird wie ein Operand behandelt.
3. Bedingte (Sprung-)Befehle sind im Programm möglich.
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Teil 3 Folie: 7 Computer - Aufbau u. Funktionsweise
(1)
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Teil 3 Folie: 8 Computer - Aufbau u. Funktionsweise Prozessor-Kenngrößen (2)
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Teil 3 Folie: 9
Der Prozessor (CPU) / z.B. Mikroprozessor Intel Core 2 (mehrere Kerne)
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Teil 3 Folie: 10 Computer - Aufbau u. Funktionsweise
Blockschaltbild eines Mikroprozessors
Der „klassische“ Prozessor besteht aus fünf Funktionsblöcken: 1.Steuer- oder Leitwerk
2.Rechen- oder Operationswerk
3. Adresswerk 4.Registersatz
5.Systembusschnittstelle
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ALU = Arithmetic and Logic Unit (dt. Rechenwerk)
Teil 3 Folie: 11 Computer - Aufbau u. Funktionsweise Der „klassische“ Prozessor besteht aus fünf Funktionsblöcken: 1. Steuer- oder Leitwerk Das Steuerwerk regelt und kontrolliert, • in welcher Reihenfolge Befehle aus dem Arbeitsspeicher geholt werden • dass sie decodiert werden • dass Informationen in den Indexregistern bei der Adressenermittlung berücksichtigt werden • dass eine Funktionseinheit nur eine Aufgabe zur Zeit ausübt • dass die Verbindungen zu den Peripheriegeräten funktionieren. Neben der eigentlichen Steuerung gehören auch das Befehlsregister und das Steuerregister dazu.
2.Rechen- oder Operationswerk Das Rechenwerk (auch: ALU = Arithmetic and Logic Unit) führt alle vom Steuerwerk angeforderten arithmetischen und logischen Operationen durch.
3.Adresswerk Das Adresswerk berechnet nach den Anforderungen des Steuerwerks die Adresse eines Operanden oder eines Befehls im Speicher.
4.Registersatz Der Registersatz dient der kurzzeitigen Speicherung von Ergebnissen bei Datenberechnungen, Adressberechnungen und Operationen. Er besteht aus Daten-, Adress- und Spezialregistern.
5.Systembusschnittstelle Die Systembusschnittstelle erfüllt zwei Aufgaben: Einerseits dient sie prozessorintern als Programmzähler, Adresspuffer und Datenbuspuffer; andererseits dient sie der elektrischen Anpassung der Signale an die prozessorexternen Systemkomponenten.
Aktuelle Prozessoren verfügen über weitere Funktionsgruppen. Hierzu gehört z. B. der Cache, ein schneller Zwischenspeicher und ein integrierter mathematischer Co-Prozessor. Aktuelle Architekturen integrieren mehrere „klassische“ Kerne in einem Prozessor.
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Teil 3 Folie: 12 Computer - Aufbau u. Funktionsweise Platine eines PCs (Hauptplatine, Motherboard, Mainboard)
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Teil 3 Folie: 13
Der Chipsatz
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Teil 3 Folie: 14
Der Chipsatz
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Teil 3 Folie: 15 Computer - Aufbau u. Funktionsweise
oder PCI-Express
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oder PCI-Express
oder SATA
Teil 3 Folie: 16
Der Chipsatz
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Teil 3 Folie: 17 Computer - Aufbau u. Funktionsweise
Der Chipsatz
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