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Wie ein Computer funktioniert

Wie ein Computer funktioniert

Heute sind wir daran gewöhnt, dass Computer eine Vielzahl von Aufgaben übernehmen können. Sie nutzen ihre Verarbeitungsfähigkeit, um eine Vielzahl von Aufgaben zu erledigen, von der Berechnung von Zahlen bis hin zur Ausführung von Programmen, die alles von Büroaufgaben wie Textverarbeitung bis Buchhaltung und vielem mehr abdecken.

Die Funktionsweise aller Computer ist sehr ähnlich. Sie haben die gleichen grundlegenden Funktionseinheiten in sich und diese bieten die gleichen grundlegenden Funktionsmerkmale.

Obwohl Computer viele verschiedene Formen annehmen, reicht alles von dem riesigen Großrechner, der für die Verarbeitung enormer Datenmengen verwendet wird, bis hin zu Laptops und sogar Computern, die in andere elektronische Geräte eingebettet sind. Wenn man sich die Funktionsweise dieser Computer ansieht, kann man sehen, dass sie alle gleich sind Prinzipien.

Die Hauptelemente innerhalb eines Computers oder einer eingebetteten Verarbeitungsmaschine umfassen:

  • Prozessor / CPU: Der Prozessor oder genauer gesagt die Zentraleinheit ist der Schaltungsblock, in dem die logische Verarbeitung innerhalb des Computers durchgeführt wird. Es ermöglicht die Durchführung von Additionssubtraktionen und anderen Funktionen.
  • Nur-Lese-Speicher, ROM: Das ROM wird normalerweise zum Speichern eines Programms im Computer verwendet. In größeren Computern wird es zum Speichern des Boot-Programms verwendet, in eingebetteten Prozessoren und Computersystemen wird es jedoch zum Speichern des gesamten Programms verwendet. Im Gegensatz zu RAM ist ein ROM eine permanente Speicherform, die ihren Inhalt nicht verliert, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Einige ROM-Formen sind neu programmierbar und die Programmdaten können aktualisiert werden, wenn die richtigen Bedingungen eingestellt sind. Diese Form des ROM wird als programmierbarer Nur-Lese-Speicher oder PROM bezeichnet.
  • Arbeitsspeicher, RAM: Die RAM-Elemente des Computers oder Prozessors werden zum temporären Speichern von Programmdaten oder Anweisungen verwendet. Die Daten können jederzeit in den RAM geschrieben werden, und ein wichtiges Merkmal des Prozessor-RAM ist, dass er sein Datum verliert, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. RAM gibt es in zwei Formen - statisch und dynamisch.
    • Dynamischer RAM: Dynamischer RAM wird in einem Computer oder Prozessor jeglicher Form verwendet. Dies ist die primäre Form des verwendeten RAM und wird zum Speichern des Großteils der Daten verwendet. Es ist dichter als statisches RAM, aber langsamer als statisches RAM.
    • Statischer RAM: Diese Form von RAM wird bei einigen Prozessoren verwendet, insbesondere bei Computern für den Cache-Speicher - Speicher, der für den häufigen Zugriff auf Daten verwendet wird. Es ist schneller als dynamisches RAM, aber weniger dicht.
  • Schnittstelle: Die Schnittstelle oder E / A, die für Eingabe / Ausgabe steht, ist die Art und Weise, wie der gesamte Computer mit der Außenwelt interagiert.
  • Datenbus: Der Datenbus ist der Datenbus, der aus mehreren Leitungen besteht, über die lange Daten übertragen werden. Der Datenbus wird typischerweise verwendet, um vollständige Datenbytes gleichzeitig zu senden, d. H. Bitparallel und Byteserial. Daher benötigen Systeme die Anzahl der Zeilen, die der Anzahl der Bytes in jedem Byte entspricht. Somit können Datenbusbreiten typischerweise 4, 8, 16, 32, 64 Bit breit sein, abhängig vom System.

Die Prozessorhardware für den Computer kann viele physische Formen annehmen. Es kann sich um einen großen Großrechner handeln, der für große Verarbeitungsmengen verwendet wird, es kann sich um einen Desktop-Computer handeln, es kann sich um ein kleines Mikrocontroller-basiertes System handeln, das für eine bestimmte Aufgabe eingerichtet wurde, bei der nur eine geringe Menge oder Verarbeitung erforderlich ist. Unabhängig von den Anforderungen hat der Computerprozessor dieselbe Grundstruktur und dieselben Grundschaltungsblöcke.


Schau das Video: Wie funktioniert ein Computer: Teil 1 - Programme (Januar 2022).