3.2. Der Computer für Einsteiger history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 28.08.19 14:49:32

Eines vorweg: Computer sind "saudoof" auf hohem Niveau! Sie können nur einfachste mathematische Grundfunktionen ausführen und lösen alle höheren Probleme durch eine Rückführung auf eine Addition. Ihre niedrigen mathematischen Fähigkeiten kompensieren sie jedoch mit enormer Geschwindigkeit, und: Computer rechnen immer richtig!
Computer sind aus unserer heutigen Welt nicht mehr weg zu denken. Sie stehen in fast jedem Zimmer, Kinderzimmer eingeschlossen, haben aber auch eine Gestalt, wie wir sie so nicht gewohnt sind: DVD-Player, Autopiloten in Flugzeugen, MP3-Player, ABS und STA-Systeme in Autos, Navigationssysteme, Digitalkameras, Waschmaschinen- Staubsauger- und Küchenmaschinen-Steuerungen. Diese Palette lässt sich fortsetzen und ist in 5 Jahren sicher um das doppelte gewachsen, denn Computer gelten neben der Erfindung des Buchdrucks als die wichtigste Erfindung des vergangenen Jahrtausends.
1. Definitionsversuch
2. Computeraufbau
3. Computerhistorie
4. Taktfrequenz, BUS-Systeme & Schnittstellen
5. Das Computerspiel
6. Verwandte Themen

die Informatikseiten

Logo Computer für Anfänger

begrenzt verwendbar - selbst aufpassen, ab welcher Stelle es Blödsinn wird ;-)

Basiswissen der Informatik

Quellen:


1. Definistionsversuch history menue scroll up

An dieser Stelle wird der Versuch unternommen, Computer einfach zu erklären. Computer sind eine Zusammenfassung zwar grundsätzlich einfacher, jedoch sehr komplex miteinander verknüpfter Logik - und wir sehen, was in der Natur sehr oft vorkommt: in sich einfache Dinge sind sehr komplex und unter vielen Bedingungen miteinander verbunden.
Computer sowie ihre externen Komponenten bestehen im Wesentlichen aus nichts anderem, als sehr vielen AND, OR, NOT, NAND, NOR, sowie Exclusiv-OR-Schaltungen. Diese werden heute auf kleinstem Raume (eigentlich nur auf der Fläche) untergebracht und wir nennen das alles dann Mikroelektronik.

Computer sind universelle Maschinen zur automatischen Verarbeitung von Informationen. Grundlage der Informationsverarbeitung ist ein Programm - eine Art "Ablaufplan", was wann wie und womit zu geschehen hat. Dabei kann der Computer auf Einflüsse von außen reagieren.

Für Witzbolde: Computer sind Maschinen, die uns bei der Lösung von Problemen helfen, die wir ohne Computer gar nicht hätten ;-)

Einsatz und Anwendungsmöglichkeiten für Computer

das EVA-Prinzip

EVA-Prinzip

KOAM

 Objekt-, Attribut-, Operatiosnbeziehung

Aus dem Innenleben Deines Computers

Bios an Windows: „Los jetzt! Hochfahren!“
Windows an Bios: „Immer langsam mit den jungen Platinen.“
Gerätemanager an Betriebssystem: „Ich hab da was Komisches auf dem Schirm.“
Antwort von Windows: „Erst mal ignorieren.“
Hardwareassistent an Windows: „Der User macht Druck. Ich soll das Ding identifizieren. Könnte eine ISDN-Karte sein.“
Windows: „Na so was.“
Unbekannte ISDN-Karte an alle: „Würdet ihr mich bitte reinlassen?“
Netzwerkkarte an Eindringling: „Du kannst Dich hier nicht einfach breit machen!“
Windows: „Ruhe im Gehäuse! Sonst entziehe ich beiden die Unterstützung!“
Gerätemanager: „Biete Kompromiss an. Die Netzwerkkarte darf immer montags mitmachen, die ISDN-Karte ist am Dienstag dran.“
Grafikkarte an Windows: „Mein Treiber ist gestern in Rente gegangen. Ich stürze jetzt ab.“
Windows an Grafikkarte: „Wann kommst Du wieder?“
Grafikkarte: „Na, erst mal nich.“
CD-Rom-Laufwerk an Windows: „Äh, ich hätte hier einen neuen Treiber“
Windows: „Was soll ich`n damit?!“
Installationssoftware an Windows: „Lass mal, ich mach` das schon.“
Windows: „Das hört man gern.“
USB-Anschluss an Interruptverwaltung: „Alarm! Wurde soeben von einem Scannerkabel penetriert. Erbitte Reaktion.“
Interruptverwaltung: „Wo kommst Du auf einmal her?“
USB-Anschluss: „Ich war von Anfang an im Rechner. Neben mir sitzt übrigens noch ein Kollege.“
Interruptverwaltung: „Ihr steht aber nicht auf meiner Liste.“
an Windows: „Sag Du mal was.“
Windows: „Hoffentlich taucht nicht noch ein Drucker auf.“
Grafikkarte: „Der neue Treiber zuckt rum.“
Windows: „Da müssen wir halt den alten aus dem Ruhestand holen.“
Deinstallationsprogramm an neuen Treiber: „Scher dich fort.“
Unerwünschter Treiber: „Du kannst mich mal.“
Windows an Norton Utilities: „Killt ihn mitsamt seiner Brut!“
Utilities an Treiberreste: „Sorry, wir müssen euch löschen.“
Wichtige Systemdatei: „Arrrrrrgghh!“
Windows an blauen Bildschirm: „Gib` durch, die Norton-Boys sind wieder mal übers Ziel hinaus geschossen.“
Blaue Bildschirm an User: „So, für diese Woche ist Schluss.“

 

Informatik und ihre Teilgebiete

Computergrundfunktionen

Mainboard

John-von-Neumann-Architektur

 

Mikroprozessoren

Multitasking

   


2. Computeraufbau history menue scroll up

Einen Computer versuchen wir hier ganz einfach darzustellen. Natürlich sollte uns an dieser Stelle klar sein, dass dies nicht ganz so einfach ist - aber als Grundlagenwissen ausreicht. Wer mehr dazu wissen will, muss sich tief in die Materie "reinknien" ;-)
... Computer ganz einfach (Sec. I)
Prozessor-Strukturen Rechner-Aufbau Mikrorechner Gesamtsystem

Prinzipieller Aufbau eines PC

... und so funktioniert ein Computer

Barebone-Computer

... der Computer für Fortgeschrittene (Sec. II) - denn ganz so einfach ist es leider nicht!!!
Rechner-Strukturen Prozessor-Strukturen Rechner-Aufbau Mikrorechner Gesamtsystem ALU-Funktion Microcontroller (Einchip-Mikrorechner) SoC & SBC

Prinzipieller Aufbau eines Mikrorechners

Prinzipieller Aufbau eines Mikrorechners

Prozessoraufbau für Fortgelaufene ;-)

CPUs

POLYCOMPUTER

allgemeine ALU

Blockschaltbild eines Einchiprechners

Physical Computing

     

LC-80 - das ist Computeraufbau pur!!!

Der LC-80 Simulator

 

Integrierte Schaltkreise

Prozessoren-Galerie

INTEL-Mikroprozessorsen

Mainboards enthalten unter anderem

Festplatte oder zunehmend Flash-Speichersysteme
ROM & RAM
 
Soundkarte
Bridges
Grafikkarte
Netzteil
Gehäuse
Tastatur
Bildschirm
Scanner
Lautsprechersystem
Maus
Beispiele für die Komponenten - im Kern die Bauelemente des Servers am Gymnasium Flöha, fotografiert am 18.10.07 anlässlich einer Reparatur

Intel-PENTIUM IV-Prozessor mit Kühlkörper

Intel-PENTIUM IV-Prozessoren eines Doppelsystems

Server-Mainboard des Servers CLASSIC

Gesamtansicht des CLASSIC-Servers

Stecksockel für die Mikroprozessoren

Intel-PENTIUM IV-Prozessor ohne Kühlkörper

beide Prozessoren unseres Servers

im besseren Lichte

externe Grafikkarte

Intel-PENTIUM IV-Prozessor ohne Kühlkörper

Intel-PENTIUM III-Prozessor auf einem Mainboard

Intel-PENTIUM IV-Prozessor ohne Kühlkörper

verschiedene RAM-Module

verschiedene RAM-Module

Intel-PENTIUM I-Prozessor - rechts 486er Prozessorr

386er Mainboard mit mathematischem Co-Prozessor

486er Mainboard

Diskettenlaufwerk - ausgebauter Zustand

Festplatte - ausgebauter Zustand

 


3. Computerhistorie history menue scroll up
Zumindest einen guten Teil der Last werden wir an diesem Punkte los - wir befassen uns nicht nur mit modernen Servern - nein wir blicken auch interessiert zurück und fragen uns, wie es dazu überhaupt kommen konnte?

Computergeschichte


4. Taktfrequenz, BUS-Systeme und Schnittstellen history menue scroll up

Damit Computer mit ihrer CPU als Kernstück arbeiten können, benötigen sie ein Taktsignal. Das ist im technischen Prinzip nichts weiter als eine Art kleines Uhrenpendel, nur elektrisch realisiert, was ganz einfach zu erzeugen ist. Problematischer sind eher die hohen Frequenzen, also die Anzahl der Impulse pro Sekunde. Auf dem Binary-Unit-System - also dem BUS werden die einzelnen elektrischen Signale übertragen - als Spannung ein oder Spannung aus - also Bit-Filgen.
Taktsignale
BUS-Systeme
Schnittstellensysteme


5. Das Computerspiel history menue scroll up

Hier kann man mit zwei bewusst ganz einfach gehaltenen Methoden lernen, wie ein Mikrorechner - also eine CPU funktioniert. Das geht natürlich auch auf höherer Ebene - muss aber nicht für alle ;-) - Informatiker sind allerdings der Meinung, dass man mit ein wenig Wissen um die Funktion die Reaktionen des Computers viel selbstverständlicher und gelassener über sich ergehen lassen kann.
Das CPU-Rollenspiel von www.oberstufeninformatik.de

Anleitung zum Rollenspiel CPU

Anleitung zum Rollenspiel CPU als komplettes PDF-Dokument

Anleitung zum Rollenspiel CPU

Anleitung zum Rollenspiel CPU

Der Knoff-Hoff-Rechner - Material der Fernsehsendung "Knoff-Hoff"

Der Knoff Hoff-Rechner

Der Knoff Hoff-Rechner als ZIP-Archiv zum Download

Der Knoff-Hoff-Rechner im Papierformat

Der Knoff-Hoff-Rechner im Papierformat


6. Verwandte Themen history menue scroll up

Der Anfang in Sachen ist schnell gemacht - hinstellen, einschalten - und los geht's. Dabei folgen die Probleme genau dann, wenn die erste erfolgreiche Arbeit abgespeichert werden soll. Da kommt man schnell an die Grenzen des Grundlagenverständnisses - und deshalb gibt's hier mehr zum Thema Computer. Aber Achtung: hier nun wird's schnell knifflig!
Anfängerbereich

Hard- und Software

Computertechnik

Mikroprozessor und Peripherie

Netzwerke für Anfänger

Standardsoftware

Betriebssysteme

Software-Lifecycle

Multimedia

 
Bereich Informatik

... wer in der Informatik was erreichen will, muss sich tief reinknien!

Pardigmen des Informatikunterrichts

Logische Struktur einer CPU

Bereich Pädagogik & Informatik

Informatikunterricht

Leitlinien und Prinzipien des Informatikunterrichts

Paradigmen des Informatikunterrichts

Pädagogik, Fachdidaktik sowie Methodik der Informatik

Medienkompetenz oder informatische Bildung

Informatik-Projekte am Gymnasium Flöha

Bereich Datenübertragung

Datenübertragungsverfahren

OSI Referenz-Schichtenmodell

die RS232-Schnitttstelle

Tabelle des UNICODES

Kryptologie

Digitale Signale

Information, Nachricht und Signalbegriff

 

   
Bereich Problemlösungsstrategien

Worst-Case-Denken

Algorithmentheorie

Komplexität, Mächtigkeit und Aufwand

Lösbarkeit und Problemlösungsstrategien

Klassische algorithmisch lösbare Probleme

Zufall und Computer

Graphentheorie

Petri-Netze

Algorithmen

 

Bereich Netzwerke und Sicherheitstechnik

Secuirty-Syteme in Netzwerken

Server-Management

Local Area Network - kurz: LAN

Netzwerkdienste

Netzwerk-Management

OSI Referenz-Layer

Netzwer-Topologie

Terminalserver

 
Bereich Rechentechnik und Betriebssysteme

Computergeschichte

von-Neumann-Architektur

Logo der Parallelrechnersystemee

Betriebssysteme

Mikroprozessoren

 
Rekursive Datenstrukturen

Funktionen & Prozeduren mit Parameterübergabe

Rekursion

primitive Rekursion

µ-Rekursion

lineare Rekursion

repetive Rekursion

kaskadenartige Rekursion

wechselseitige Rekursion

 
Bereich Mikroprozessoren und Einchipcontroller

der LC-80

POLYCOMPUTER

Z80-CPU

Mnemonic-Code-Notation

höhere Programmierwerkzeuge

... und so funktioniert ein Computer

 

die beliebte alphabetisch sortierte Schnell-Liste

die beliebte numerisch sortierte Schnell-Liste

Allgemeine FLAG-Wirkung

FLAG-Wirkung auf OP-Code-Gruppen

Alphabetisch sortierte Dokumentation

FLAG Teile I

FLAG Teile 2

Allgemeine Funktionssymbolik

Der LC-80 Simulator

Microcontroller

   



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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost Januar 2006

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus (das haben wir schon den Salat - und von dem weiß ich!) nicht mehr teilzunehemn ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

Diese Seite wurde ohne Zusatz irgendwelcher Konversationsstoffe erstellt ;-)