3.2. Der Computer für Einsteiger

Letztmalig dran rumgefummelt: 16.03.22 17:06:51

	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: Lehr- und Übungsbuch Informatik Band 1 - 5 Seite ??? Technische und Theoretische Informatik  Seite ???

1. Definistionsversuch

	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 ;-)
	Computeraufbau professionell 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

	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 CPU (Central Processing Unit), ZVE (Zentrale Verarbeitungseinheit), Mikroprozessor - hier gibt's dazu eine stufenweise Vertiefung (nicht für Anfänger) ROM und RAM hier gibt's dazu eine stufenweise Vertiefung (nicht für Anfänger) PCI-Steckplätze Netzwerksystem Soundsystem Grafiksystem Schnittstellen (USB usw.)
	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

	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

	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

	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

	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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