4.1 Rechner

Im Rechnergehäuse befinden sich verschiedene Laufwerke ein Netzteil und das Motherboard. Auf diesem befindet sich die CPU, weiter Logikchips und Steckplätze (Slots)  für RAM und Erweitungskarten.


 

 CPU  RAM  ROM   Cache  CMOS  ISA  PCI  AGP  EIDE  Druckerport  USB  Tastaturport
 
 

4.1.1 CPU

(Central Processing Unit)
Die CPU ist das Gehirn des Rechners und führt alle Berechnungen aus.

Die CPU besteht aus

Rechenwerk und Steuerwerk bilden den Mikroprozessor. Die vom Prozessor verarbeitbaren "Befehle" (in Wirklichkeit Bitmuster am Datenbus) kann man folgendermaßen einteilen:

80486 Pentium

Der Mikroprozessor ist ein Siliziumplättchen, auf dem Rechenwerk und Steuerwerk mit den dazugehörigen Daten-, Adress- und Steuerleitungen, untergebracht sind. Um die logischen und arithmetischen Operationen (Prozesse) auszuführen, besitzt ein Mikroprozessor

Detail-Schaltbild

 

4.1.2 RAM - Arbeitsspeicher

(Random Access Memory)
Der Teil des Arbeitsspeichers, der sowohl gelesen, als auch beschrieben werden kann, heißt RAM-Bereich (Direktzugriffsspeicher).
In diesem Speicher können Programme und Daten nur gespeichert werden, solange der Computer in Betrieb ist. Der Benutzer kann alles verändern, was im RAM gespeichert ist. Wenn das Gerät abgeschaltet wird oder der Strom ausfällt, werden alle RAM-Daten gelöscht. Alle Eingaben über die Tastatur oder Daten von externen Speichern landen letztendlich in einer für die CPU verarbeitbaren Form im Arbeitsspeicher (Storage, Memory). Dort werden sie in verschiedenen Speicherplätzen abgelegt.

 

 RAM-Module

 

Jede Speicherstelle (Speicherplatz) besteht üblicherweise aus 8 Speicherzellen, die je ein Bit speichern können. Der Inhalt einer Speicherzelle wird nur beim Schreiben geändert. Wird der Speicher voll kann ein modernes Betriebssystem Teile des Arbeitsspeichers auf der Festplatte auslagern (swapping). Erst wenn diese Daten benötigt werden, werden sie wieder in den echten RAM geladen. Dieser virtuelle Arbeitsspeicher ist aber langsamer, daher ist eine physikalische Vergrößerung des Arbeitsspeichers immer besser. Die RAM-Größe ist dann optimal, wenn der Computer nur in wenigen Fällen swappen muss.

Beim Nachkauf von RAM ist im Motherboard-Manual nachzulesen welcher Typ von RAM-Bausteinen verwendet werden kann. Je nach PC sind auch die Kombinationen von RAM-Größen und die Anzahl der Slots verschieden.

RAM-Typen

 

4.1.3 ROM

(Read Only Memory)
Der Teil des Arbeitsspeichers, der nur gelesen werden kann, heißt ROM-Bereich, Festwertspeicher oder Nur-Lese-Speicher.

Die Daten werden bei der Herstellung des ROM-Chips fix vom Hersteller eingebrannt und können normalerweise nie wieder gelöscht werden. Ein ROM behält seine Informationen auch beim Ausfall des Gerätes. Im ROM-Speicher ist das Bootprogramm und das Bios des Rechners vorhanden. Das Bootprogramm wird automatisch nach dem Einschalten des Rechners gestartet, überprüft dann die Hardware und startet schließlich ein Betriebssystem. Näheres unter Booten

Das BIOS (Basic Input Output System) beinhaltet Steuerprogramme (Treiber) für die Hardware und ist genau auf das jeweilige Motherboard zugeschnitten.

 

4.1.4 Cache

Beim Zugriff auf die Festplatte wird nicht nur die benötige Datei, sondern auch die benachbarten Teile gelesen und im Cache gespeichert. Mit einiger Wahrscheinlichkeit werden diese Teile als nächstes vom Programm benötigt und dann direkt aus dem wesentlich schnelleren Cache-RAM ausgelesen. Erst wenn die benötigten Daten nicht im Cache sind, wird auf die langsamere Festplatte zugegriffen.

 

4.1.5 CMOS

(Capacitive Metal Oxid Semiconductor)
Kleiner Speicherbaustein mit eigener Batterie. Der CMOS-Puffer wird u.a. durch das BIOS-Setup (beim Start "del" drücken) verändert. Hier sind die Uhrzeit, die RAM-Größe, die Laufwerke und mehr gespeichert, so dass sie nach dem Einschalten dem Rechner sofort zur Verfügung stehen.
 

 

4.1.6 ISA-Steckplätze

(Industry Standard Architecture)
Veraltete Norm für BUS-Steckplätze für Erweiterungskarten. Meist sind auf PCI-Motherboards neben den 4 PCI-Slots, 2-4 ISA-Slots für ältere Karten vorhanden. Interrupt- und  DMA-Einstellungen müssen bei diesen Steckkarten beachtet werden.

 

4.1.7 PCI-Steckplätze

(Peripheral Component Interconnect)
Aktuelle Norm der BUS-Steckplätze für Erweiterungskarten (Grafik, Sound, Modem, Video, Netzwerk, usw.) PnP -Technik

 

4.1.8 AGP

(Advanced Graphics Port)
Von der Firma INTEL entwickelter Grafikbus mit höherer Leistung als PCI. Benötigt aber spezielle AGP-Grafikkarten. Inzwischen ist AGP Standard.  
 

 

4.1.9 EIDE

(Enhanced Integrated Drive Electronics)
Anschlüsse für die EIDE-Buskabel um max. 4 Festplatten/CD-ROM's zu betreiben.

 

4.1.11 USB

(Universal Serial Bus)
Neues externes Bussystem um Peripherie anzuschließen. Z.B. sind Anschlüsse für Tastatur, Maus, Joystick, Scanner und anderes über USB geplant.
 
 

4.1.10 Druckerport

Parallelanschluss für den Drucker.
 
 

4.1.12 Tastaturport

Anschluss für die Tastatur. Norm: PS/2.