Einführung. Das Prinzip der Ein- und Ausgabe in den Computer

Transkript

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2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis...1 Einführung...2 Das Prinzip der Ein- und Ausgabe in den Computer...2 Bestandteile eins Computers...3 Hardware Netzwerkkarte Diskettenlaufwerk a) CD-Laufwerk/Brenner b) DVD-Laufwerk/Brenner Soundkarte Festplatte (Hard Disk Drive) IDE-Kabel (z.b.: Mainboard Festplatte) Grafikkarte Mainboard...6 a) Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellen...7 Nicht abgebildet) ISA-Steckplatz (Industry Standart Architecture)...7 b) PCI-Steckplätze (Peripheral Component Interconnector)...8 c) AGP-Steckplatz (Accelerated Graphics Port)...8 d) Prozessorsteckplatz...8 e) Chipsatz...8 f) DIMM-Steckplatz (Dual Inline Memory Module)...8 g) Anschluss für das Floppy-Laufwerk (= Disketten-Laufwerk (2))...8 h) EIDE-Anschlüsse (Enhanced Integrated Drive Electronics)...8 i) Buchse für ATX-Netzteil...8 j) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) - BIOS (Basic Input/Output System) Arbeitspeicher (RAM = Random Access Memory) Prozessor (CPU = Central Processing Unit) Prozessor Kühler Gehäuse Zusatzkarten (USB-Karte, TV-Karte, ) Peripheriegeräte (Monitor, Drucker, )...11 Software...12 Der Start des Computers...12 Betriebssysteme...12 Office...15 Quellenverzeichnis...16 Bilderverzeichnis

3 Einführung Dieser Vortrag soll Ihnen die einzelnen Standart-Komponenten eines Computers, sowie die Grundbegriffe der Software/Hardware nahe bringen. Dabei beachten wir keine Sonderformen wie Apple s Macintosh, Notebooks/Laptop, Linux, Mac OS, usw. Der Vortrag richtet sich in der Gliederung an der Übersichtsgrafik auf Seite 3. Die Nummern der Komponenten sind gleichzeitig die Kapitelnummern. Das Prinzip der Ein- und Ausgabe in den Computer Verarbeitung im Computer durch Hardware und Software Eingabegeräte Maus Tastatur Joystick Scanner Joystick Gamepad (Modem) Grafiktabletts Lichtstift Touchscreen Mikrofon Digitalkamera (Modem) CD/DVD-Laufwerk Speicher Festplatte Diskettenlaufwerk CD/DVD-Brenner ZIP Laufwerk Band Laufwerk Streamer Ausgabegeräte Bildschirm (= Monitor) (Modem) Drucker Lautsprecher Plotter Als erstes werden Daten an den Computer durch die Eingabegeräte übermittelt. Mit den Daten wird dann die Verarbeitung im Computer durch den Prozessor, anderer Hardware und Software, die die Befehle/Daten umsetzten kann, durchgeführt. Diese Daten können dann auf Speichermedien gesichert werden und/oder durch Ausgabegeräte für den Benutzter sichtbar bzw. hörbar gemacht. 2

4 Bestandteile eins Computers Hardware Definition: Alle mechanischen und elektronischen Bauteile die man berühren und (real) sehen kann. Beispiele (siehe dazu Bild 1): 1. Netzwerkkarte 2. Diskettenlaufwerk 3. CD/DVD-Laufwerk/Brenner 4. Soundkarte 5. Festplatte (Hard Disk Drive) 6. IDE-Kabel (z.b.: Mainboard Festplatte) 7. Grafikkarte 8. Mainboard (= Hauptplatine, Motherboard) 9. Arbeitspeicher 10. Prozessor 11. Prozessor Kühler 12. Gehäuse* 13. Zusatzkarten (USB-Karte, TV-Karte, )* 14. Peripheriegeräte (Monitor, Drucker, )* Software Definition: Der Hardware gegenüber steht die Software die man (bis auf die Verpackung) nicht berühren kann. Sie besteht nur aus Befehlen die der Hardware sagen was Sie tun soll. Beispiele: 1. Windows, Linux, Mac OS (Betriebssystem)* 2. Office (Paket mit Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, )* 3. Windows Media Player (Abspielprogramm)* 4. weiterhin gibt es viele weitere Sorten von Software, die fast alle Gebiete abdecken.* * = auf Bild 1 nicht abgebildet Bild 1 - Komponenten eines Computers 3

5 Hardware 1. Netzwerkkarte Mit Netzwerk-Karten werden mehrere Computer zu einem Rechnerverbund zusammengeschlossen. So kann man etwa Strategie- oder Shooterspiele ( Schieß -Spiele) im Mehrspieler-Modus (Multi- Player-Modus) austragen. In ein Netzwerk kann auch ein Drucker oder Modem integriert werden. Selbst wenn diese Geräte nur an einem einzelnen Computer anschlossen sind, können durch das Netzwerk auch die anderen Teilnehmer von ihrem Computer aus den Drucker oder das Modem benutzen. Netzwerkarten Netzwerke werden zum einen nach der räumlichen Ausdehnung und zum anderen nach der Netzwerkstruktur unterschieden (siehe Abbildung links und unten). LAN (Local Area Network) Vernetzung von Computer eines Raumes Netzwerkarten nach räumlicher Ausdehnung Kabelverbindung durch Netzwerk- Karten, USB MAN (Metropolitian Area Network) Auf das Stadtgebiet beschränkt WAN (Wild Area Network) Weltweite Vernetzung Verbindung über die Telefonleitung Ringstruktur Netzwerkstrukturen Sternstruktur - alle gleichzeitig - immer schnell - schwere Geheimhaltung der Übertragungsdaten von PC 1 PC 5 vor PC 2, PC 3 und PC 4 - alle können gleichzeitig Daten übertragen - um so mehr gleichzeitig übertragen, desto länger dauert die Übertragung der Daten Bus-Struktur PC 1 PC 2 PC 3 PC 4 PC 5 - wen einer überträgt kann kein anderer übertragen - an sich schneller als die anderen Varianten 4

6 2. Diskettenlaufwerk Ein Diskettenlaufwerk ist für die Sicherung der Daten auf Disketten zuständig. Disketten werden auch Floppy Disk genannt und sind (in heutiger Zeit) 3,5-Zoll groß und haben eine Speicher Kapazität von 1,44 MB (Megabyte). Damals waren die Disketten 5 1 / 4 -Zoll groß und konnten gerade mal 720 KB (Kilobyte) speichern. Die Diskette ist ein magnetisches und wechselbares Speichermedium. Die PC-Hersteller benennen es in der Regel als Laufwerk a:\. 3. a) CD-Laufwerk/Brenner CD-ROM ist die Abkürzung von Compact Disc Read-Only Memory. Eine normale CD kann bis 700 MB speichern. Sie ist ein Optisches Speichermedium. Die Pits und Lands (entspricht in etwa der 0 und 1) werden mit Hilfe eines Lasers ausgelesen. Lange Zeit konnte man die CD s nur lesen, aber mittlerweile gibt es CD-Brenner die eine CD entweder einmalig (CDR oder mehrmalig (CDRW) (wieder- )beschreiben können (brennen). Die Geschwindigkeit des Brennvorgangs liegt heute bei 40 x. Maximale Lesegeschwindigkeit beträgt 72 x. 3. b) DVD-Laufwerk/Brenner Bild 2 - Grund für den höheren Speicher der DVD Mit einem DVD-Laufwerk kann man sowohl CDs als auch DVDs (Digital Versatile Disc) lesen. Die DVD ist eine Weiterentwicklung der CD mit stark erhöhter Speicherkapazität (siehe blauer Kasten). Deshalb hat auf einer DVD auch ein Spielfilm in besser Qualität als eine Videokassette platz. Das hat Sie in den letzten Jahren sehr populär gemacht. Bei den DVD-Brennern sieht der Markt noch gänzlich anders aus, dass liegt an der Uneinigkeit der Hersteller im Format des Brennvorgangs und am Preis mit mehr als Soundkarte Die Soundkarte erhält vom Prozessor (10) die Befehle für Musik und Geräusche. Sie hat einen eigenen Speicher, in dem verschiedene Klänge gespeichert sind. So muss der Prozessor nicht jeden Ton extra als digitalen Befehl an die Karte weitergeben. Auf der Soundkarte ist auch ein kleiner Verstärker mit geringer Leistung eingebaut, der die Töne für Boxen (Lautsprecher) oder Kopfhörer verstärkt. An der Rückseite der Karte befinden sich die verschiedenen Klinkensteckanschlüsse. Daran kann man wahlweise Kopfhörer oder Boxen ( Speaker ) und die HiFi-Anlage ( Line in und Line out ) anschließen. Dazu kommt die Anschlussmöglichkeit für das Mikrofon ( Micro ). MIDI-Keyboeards werden über einen (beigelegten) MIDI-Adapter gleichzeitig mit dem Joystick am Game-Port (an der Soundkarte gelb gekennzeichnet) der Soundkarte angeschlossen. Formatierung Durch das Formatieren einer zuvor unformatierten Diskette (oder Festplatte) wird diese in Bereiche unterteilt, in die sich später Informationen speichern lassen. Stellt man sich diese Bereiche als eine Reihe kreisförmiger Spuren auf der Oberfläche der Diskette vor. Der magnetische Sensor im Diskettenlaufwerk (oder Festplatte) folgt diesen Spuren, um Daten zu schreiben und zu lesen. Speicher einer DVD DVD-Typ 1-seitig/ 1 Schicht 1-seitig/ 2 Schichten 2-seitig/ 1 Schicht 2-seitig/ 1 Schichten Aufbau der Disketten- & Festplattenscheibe Blöcke Cluster Spur Sektor Kapazität 4,7 GB 8,5 GB 9,4 GB 17 GB 5. Festplatte (Hard Disk Drive) Die Festplatte ist ein Massenspeicher. Auf ihr werden neben dem Betriebsystem (Windows), auch Programme und eigene Daten gespeichert. Die Festplatte wird von den PC-Herstellern grundsätzlich mit c:\ benannt. Die meisten Gehäuse bieten auch noch Platz für weitere Festplatten. Die Festplatte besteht aus mehreren dünnen Metallscheiben die mit einer Magnetschicht beschichtet sind. Über jeder Platte schwebt in µm (Mikro-Millimeter) Abstand, auf dem durch die Umdrehung erzeugtem Bild 3 - Luftpolster, ein Magnetkopf. Die Platten sind luftdicht eingeschlossen, da geöffnete selbst der kleinste Schmutzpartikel zu einer Berührung des Lesekopfes mit der Platte führen wurde. Die Platte ist dann zerstört. Dieser so gefürchtete Headcrash Festplatte kann auch durch große Erschütterungen oder Verschleiß herbeigeführt werden. Die Geschwindigkeit der Platten wird in rounds / Minute (Runden/Minute) angegeben. Je höher diese Umdrehungszahlen einer Festplatte sind, desto schneller kann man auf die gespeicherten Daten zugreifen. Heutige Standart Geschwindigkeit sind mindestens 5400 r / min (runden/minute) und maximal 7200 r / min. Weiterhin sollte eine heutige Festplatte auf keinen Fall kleiner sein als 40 GB (Gigabyte). Diese 5

7 kann man dann in mehrere Partitionen (Teile) aufteilen, man erhält also eine Festplatte in der Festplatte. 6. IDE-Kabel (z.b.: Mainboard Festplatte) Siehe EIDE-Anschluss Kapitel 8 Punkt h 7. Grafikkarte Die Grafikkarte ist für die Umwandlung der digitalen Daten (also Einsen und Nullen) in analoge Daten zuständig, damit der Monitor diese versteht. Auch Grafikkarten haben wie ein Mainboard (8) einen Chipsatz. Die bekanntesten Chipsätze sind GeForce von nvidia und Radeon von Ati. Eine wichtige Sache die mit der Grafikkarte immer in Verbindung gebracht wird ist DirectX. DirectX versetzt ein Programm in die Lage, problemlos die Hardwarefähigkeiten des Computers zu ermitteln, und stellt dann die Bild 4 - Unterschied zwischen AGP und PCI Grafikkarte Programmparameter entsprechend ein. Dadurch können Multimediasoftwareprogramme auf jedem Computer unter Windows ausgeführt werden, dessen Hardware und Treiber DirectX-kompatibel sind, und es wird gleichzeitig sichergestellt, dass die Multimediaprogramme die leistungsstarke Hardware voll nutzen. - Windows XP Hilfe zu DirectX. Für Büroarbeiten reicht aber auch eine ältere Karte ohne DirectX aus. Momentan ist man dabei Version 9 von DirectX zu entwickeln. Auch die nächste Grafikkartengeneration lässt nicht lange auf sich warten. Schon im Winter 2002 will nvidia den GeForce 5 Chipsatz herausbringen. Mit jeder neuen Grafikkartengeration kommen auch neue Arten der Grafikdarstellung, wie Pixel Shader, Ansiotrophisches Filtering,, dazu. 8. Mainboard Bild 5 - Das Mainboard Das Mainboard hat viele Namen, wie Motherboard, Hauptplatine oder Systemplatine, aber alle meine sie das Selbe die Zentraleinheit des Computers. Das Mainboard verbindet die einzelne Hardware zu einem Ganzen und steuert es. Auf ihr werden alle internen Komponenten, wie Festplatte oder CD/DVD-Laufwerk angeschlossen, aber auch externe Gerät finden ihre Schnittstellen (siehe a). Mainboards gibt es in verschiedenen Ausführungen. Zum einen die ältere AT-Größe, dann die Baby AT(X)- Größe und der heutige Standart AT-Größe. Sie unterscheiden sich in Größe, Art des Chipsatzes, Ausstattung und Art des Prozessors. 6

8 a) Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellen Bild 6 - Die Anschlüsse eines Mainboards 1. PS2-Maus Eine Maus ist ein Zeigegerät, mit dem man ein Objekt auf dem Bildschirm markieren und bewegen kann. Es gibt sie in unterschiedlichen Farben, Formen und Größen. Zwei der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale sind, ersten, ob sie mit Kabel oder per Funk, also mit Batterie betrieben werden, und zweitens, ob sie mit Kugel oder Optisch funktionieren. Bei der optischen Variante scannt ein Sensor die Umgebung ab und errechnet durch minimale Lichtunterschiede die Bewegung der Maus. In der Kugelvariante bewegt sich durch die Kugel mehre Rädchen, die in unterschiedlichen Richtungen anliegen. Damit errechnet dann der Computer wieder die Bewegung der Maus. Mittlerweile kann man Mäuse aber auch an den USB Port (3) anschließen. 2. Tastatur Mit der Tastatur kann man Informationen und Befehle in den Computer eingeben. Die meisten Tastaturen haben 101 Tasten. Es gibt aus Tastaturen die verfügen über so genannte Hotkeys mit dem man ein bestimmtes Programm mit einem Druck öffnen kann. Mittlerweile kann man Tastaturen a- ber auch an den USB Port (3) anschließen. 3. USB (Universal Serial Bus) In Zukunft sollen parallele und serielle Schnittstellen nicht mehr verwendet werden, da die Hersteller auf USB (Universal Serial Bus) setzten. USB gibt es mittlerweile schon in Version 2.0 es hat eine schnellere Daten Übertragung als die Version 1.0. Der Vorteil von USB liegt in der Kompatibilität ( Zusammenspiel ). Man kann ohne den Computer Neuzubooten (starten) die Geräte, wie Digitalkamera, Joystick, Gamepad, Drucker, Modem, Kamera, Maus, Tastatur, usw., an und abstöpseln (gegenüber seriellen und parallelen Geräten). 4. parallele Schnittstelle (LPT1) für Drucker Die parallele Schnittstelle wurde früher häufig für Scanner und Drucker verwendet. LTP1 steht für Line PrinTer 1. Wird in Zukunft vom USB Port (3) vollständig abgelöst sein. 5. serielle Schnittstelle (COM) für (ältere) Mause, Modem etc. Die serielle Schnittstelle war (damals) vergleichbar mit dem USB Port (3) heute. Man konnte fast alle Geräte an ihm anschließen. Der Name der seriellen Schnittstelle kommt daher, dass die Daten nach einander (in Serie) übertragen werden. Wird in Zukunft vom USB Port (3) vollständig abgelöst sein. 6. (S)VGA (Super Video Graphics Array) Monitor Port Die damaligen VGA-Bildschirme konnten nur eine Auflösung von 640 x 480 Pixel (= ein Bildpunkt, also kleinste Einheit, vergleiche Rasterpunkte einer Zeitung) und16 Farben darstellen. Alle heutigen Monitore sind SVGA tauglich und können bis zu 32-Bit Farben und eine Auflösung bis zu 1600 x 1200 Pixel darstellen. Nicht abgebildet) ISA-Steckplatz (Industry Standart Architecture) Der ISA-Bus ist die langsamste und älteste Art von Bus. Dieser Bus wurde häufig für die Übertragung von Informationen zu und von langsamen Geräten wie z.b. Modems und Netzwerkkarten verwendet. Heute ist er auf keinem neueren Mainboard mehr zu finden. 7

9 b) PCI-Steckplätze (Peripheral Component Interconnector) Über diese Anschlüsse werden Verbindungen nach außen hergestellt. Übliche Steckkarten sind Modem, Netzwerk oder SCSI Karten, es können aber auch Soundkarten und TV-Karten damit bestückt werden. Ein schnellerer Nachfolger ist bereits in Arbeit. c) AGP-Steckplatz (Accelerated Graphics Port) Der AGP-Bus wurde speziell für die Übertragung von Komplexen Grafikdaten zwischen einer AGP- Grafikkarte und dem Hauptspeicher des Computers entwickelt. Standart ist AGP 4x (sprich: vier fach) es ist aber auch schon AGP 8x auf dem Markt erhältlich, der eine noch schnellere Datenübertragung gegenüber AGP 4x leistet. d) Prozessorsteckplatz Heute sind Slot-Prozessoren nicht mehr auf dem Markt erhältlich, da der Slot (= Steckplatz) zu langsam für die steigenden Taktraten war. Die heutigen Mainboards besitzen unabhängig vom Prozessor Sockel-Steckplätze. Um mehr über Prozessoren zu erfahren siehe Prozessor. e) Chipsatz Der Chipsatz ist für die Koordination der Befehle an die einzelnen Komponenten zuständig. Die meisten Hersteller bezeichnen ihre Chipsätze nach den genutzten DIMM-Steckplätzen (f). Die bekanntesten Hersteller von Chipsätzen sind AMD, Intel, VIA und Sis. f) DIMM-Steckplatz (Dual Inline Memory Module) DIMM-Steckplätze sind auch als Steckplätze für den Arbeitsspeicher (9) bekannt. Der Arbeitsspeicher muss auf den Steckplatz abgestimmt werden, da es sonst zu Inkompatibilitäten kommt. g) Anschluss für das Floppy-Laufwerk (= Disketten-Laufwerk (2)) Für das Disketten-Laufwerk benötigt man ein spezielles Kabel. Es hat Ähnlichkeiten mit dem EIDE- Kabel ist aber viel langsamer. h) EIDE-Anschlüsse (Enhanced Integrated Drive Electronics) Da EIDE ein sehr schneller Anschluss, das heißt, es können viele Daten in geringer Zeit übermittelt werden, ist werden hier Festplatten und CD/DVD-Laufwerke angeschlossen. Normalerweise verfügt ein Mainboard nur über zwei Anschlüsse. An jedem Anschluss wiederum können dann zwei Geräte angeschlossen werden. Der erste Anschluss wird als Primary und der zweite als Secondary bezeichnet. An jeden Anschluss Primary Anschluss Master Slave Secondary Anschluss wiederum gibt es einen Master und Slave Platz. Der kommendene Nachfolger soll Serial ATA heißen und viel schmalere Kabel als EIDE haben. i) Buchse für ATX-Netzteil Das Netzteil eines Computers verwandelt Wechselstrom aus der Steckdose in Gleichstrom, mit dem der Computer arbeiten kann. Die Leistung eines Netzteils wird in Watt angegeben. Ein durchschnittlicher Computer verbraucht bis zu 200 Watt. Im Vergleich dazu verbraucht eine normale Glühbirne 60 Watt. Der Lüfter im Netzteil springt an, sobald der Computer eingeschaltet wird und über das Netzteil Strom fließt. Er sorgt für Kühlung im Gehäuseinneren. Das Netzteil ist direkt mit dem Mainboard verbunden. Von dort werden alle Geräte mit Strom versorgt. j) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) - BIOS (Basic Input/Output System) Kleiner RAM-Baustein, der die BIOS-Einstellungen speichert. Das BIOS ist das Ur-Programm des Rechners, das zentrale Aufgaben wie zum Beispiel Festplattenzugriffe im Hintergrund steuert. Master Slave 8

10 9. Arbeitspeicher (RAM = Random Access Memory) Im Arbeitsspeicher werden Programme und Daten gespeichert. Dieser Speicher kann vom Anwender ausgelesen und auch beschrieben werden. Der Arbeitsspeicher ist eine Aneinanderreihung von Speicherzellen, von denen jede mit Hilfe einer Nummer angesprochen werden kann (sog. Adressen). Das Steuerwerk ist in der Lage, mit Hilfe einer Adresse jede beliebige Speicherzelle gezielt anzusprechen (brauner Kasten). Des weiteren unterscheidet man zwischen drei verschiedenen Arten von RAMs: SD RAM (Single Data Rate RAM), DDR RAM (Double Data Rate RAM) und Rambus. Letzteres ist nur für Intel- Systeme einsetzbar. Und DDR RAM kann zwei Datenpakete pro Sekunde gegenüber SD RAM übertragen. 10. Prozessor (CPU = Central Processing Unit) Der Prozessor, abgekürzt auch als CPU (Central Processing Unit) bezeichnet, ist das Herzstück eines jeden Computers. Er wird auf dem Mainboard entweder in einen Sockel oder in einen Slot gesteckt, montiert. Weiters muss ein Lüfter (11) darauf montiert sein, da die CPU sich bei Gebrauch stark erwärmt. Die Hitze kommt vor allem deswegen zustande, weil Prozessoren auf geringe Abmessungen optimiert sind. Wie arbeitet der Prozessor aber nun? Der Prozessor ist ein System von Transistoren (im Prinzip Bild 7 - AMD Athlon XP elektrischen Schaltern), das das Rechnen im Binärsystem ermöglicht (hierbei entspricht etwa die Schalterstellung "aus" oder "off" dem Zustand 0, die Stellung "an" oder "on" dem Zustand 1). Der Prozessor kann jedoch mehr als nur mit Binärzahlen rechnen, die meisten Zeit verbringt er mit der Abarbeitung von Befehlen. Solche Befehle ergeben für den Benutzer meist erst im größeren Zusammenhang "Sinn", da der Prozessor mit den einzelnen Befehlen nur kleine Teilaufgaben, wie etwa das Verschieben von Daten im Speicher abhängig von einer Bedingung (zum Beispiel, dass ein Speicher einen bestimmten Wert hat). 11. Prozessor Kühler Der Prozessor ist mit die wärmste Komponente im Computer, deshalb muss mit einem Kühler die Temperatur gesenkt werden. Der Prozessor Kühler besteht normalerweise aus einem Passiv und einem Aktiv Kühler. Den Passiv Kühler bilden das Metallgebilde mit Bild 8 - Kühlerinstallation 9 Aufbau des Arbeitspeichers und von Bits & Bytes Adresse Inhalt Eine Speicherzelle besteht aus einzelnen Bits (binary digit =Binärstelle). Ein Bit kann zwei verschiedene Informationen aufnehmen (0 oder 1). Acht zusammengehörende Bits werden ein Byte genannt. Byte wird auch als Maß für die Speicherkapazität verwendet (s. Diskette). Umrechnung: 1 KB = 2 10 Byte = 1024 Byte 1 MB = 2 10 KB = 2 20 Byte 1 GB = 2 10 MB = 2 20 KB = 2 30 Byte Herstellung eines Prozessors Schon das kleinste Staubkorn kann einen Chip während der Produktion restlos zerstören. Daher werden Prozessoren in so genannten Reinräumen produziert. Schon in der Bauphase ist Reinheit das oberste Gebot. Die Produktion von CPUs nimmt bis zu drei Monate und mehr als Arbeitsschritte in Anspruch. Zunächst gewinnen die Chip-Hersteller reines Silizium aus Grad heißem Quarzsand. Aus dem Silizium entstehen so genannte Wafer, auf die lichtempfindliches Material aufgebracht wird. Anschließend werden die Scheiben mit Hilfe modernster Lasermethoden belichtet. So entstehen winzige Leiterbahnen. Quelle: PC Games Hardware 02/2001 seinen Kühlrippen. Dieser Teil besteht meistens aus Aluminium. Bessere Ausführungen setzten auf Kupfer, wegen der stärkeren Wärmeabführung. Obenauf ist der Aktiv Kühler befestigt. Er beinhaltet einen kleinen Motor der den Propeller in Bewegung versetzt und damit die Warme Luft abführt. Aber nicht nur der Prozessor muss gekühlt werden, auch Grafikkarten, das Netzteil und unterbesonderen Umständen auch die Festplatte. Alle Kühler sind aber immer nach demselben Schema aufgebaut (mit Ausnahme des Festplatten Kühlers).

11 Die zweite Möglichkeit die Komponenten im Computer zukühlen ist eine Wasserkühlung. Sie in der Anschaffung teurer und Wartungsintensiver. Man kann aber mit ihr, dank der guten Leitfähigkeit des Wassers, die Komponenten kühler halten, als mit einer herkömmlichen Luftkühlung. 12. Gehäuse Das Gehäuse hat die Aufgabe die Hardware vor Schäden zu bewahren. Es gibt Sie in vielen verschieden Farben und Formen. Doch alle basieren sie auf den vier üblichen Handelsgrößen. 1. Der Minitower bietet am wenigsten Platz für die Hardware und wird durch die geringe Größe besonders warm. 2. Der Miditower ist wegen der Kompromisse zwischen Wärme Entwicklung und Platz die am weitesten verbreitete Größe. 3. Der Bigtower eignet sich, wegen der Größe, besonders gut für den Einbau einer Wasserkühlung. 4. Der Desktoptower ist (theoretisch) ein quer gelegter Miditower. Er wird meistens in Büros oder an Plätzen wo keine Stellfläche vorhanden ist eingesetzt. Jedes Gehäuse bietet min. einen Käfig zum Einbau der CD-Laufwerke und Festplatten. 13. Zusatzkarten (USB-Karte, TV-Karte, ) USB-Karte (Universal Serial Bus) USB Karten geben dem Benutzer älterer Computern, dessen Mainboards noch nicht Standart mäßig USB ausgestattet sind, auch die Möglichkeit USB (siehe Kapitel 8 Punkt a Unterpunkt 3) zunutzen. Dabei sollte man auf den Typ des USB Portes achten, da es zwei unterschiedliche Formen gibt (siehe Bild 10). An einen USB Port kann bis zu 127 andere Bild 10 USB-Stecker/Port-Typen Geräte während des laufendes Betriebs an- und abgeschlossen werden. Um diese große Menge gleichzeitig anzuschließen benötigt man einen USB- Hub (Verteiler). TV-Karte Mit einer TV-Karte kann man das TV-Programm auch auf seinem Rechner genießen. Ein großer Vorteil dabei ist das man die Sendungen digital aufzeichnen kann und dann mit Hilfe eines Brenners (3) auf eine CD brennen kann. Auch die Qualität des Bildes ist bei einer TV-Karte besser als auf einem herkömmlichen Fernsehgerät. SCSI-Karte (Small Computer System Interface) SCSI (sprich: skasi) ist eine sehr schnelle Schnittstelle und findet vornehmlich den Einsatz von Festplatten in Servern und CD-ROM-Laufwerken. SCSI ist teurer als (E)IDE (siehe Kapitel 8 - Punkt h) und deshalb auch nicht so weit verbreitet wie sein Pendant. Modem & ISDN-Karten (Integradeted Services Digital Network) Vom Modem gibt es wie auch bei der ISDN-Karte zwei Varianten. Zum Ersten die Interne Variante, die als Zusatzkarte in einen PCI-Slot (siehe Kapitel 8 Punkt b) eingesteckt oder als externes Gerät über den USB Port (siehe Kapitel 8 Punkt a Unterpunkt 3) oder an den seriellen Port (siehe Kapitel 8 Punkt a Unterpunkt 5) angeschlossen. Ein Modem gibt einem die Möglichkeit Daten mit Hilfe der Telefonleitung zusenden und zu empfangen. Es wandelt die analogen Daten der Telefonleitung in die digitalen des Computers um. ISDN bietet eine schnellere Möglichkeit im Internet zu Surfen, als mit einem Modem. Mainboardschlitten Käfig Bild 9 - Miditower 10

12 14. Peripheriegeräte (Monitor, Drucker, ) Monitor (= Bildschirm) Das häufigste Ausgabegerät ist der Bildschirm, der Zeichen und Graphiken Bild 11 wie auf einem Fernsehschirm anzeigt. Der klassische Bildschirm enthält wie ein Fernseher eine Kathodenstrahlröhre. Kleine, tragbare Computer sind heutzutage allerdings mit Flüssigkristallanzeigen (LCD: Liquid Crystal Displays) ausgerüstet. Mittlerweile gibt es auch Flatscreens (Flachbildschirme) für Computer (siehe Bild 11). Hier bei ist zu beachten, dass 15" = 17" entspricht. Hier die Erklärung: Die Bildröhre des Monitors ist gewölbt, wobei das Bild am Rand verzerrt. Dieser Bereich wird durch den äußeren Rahmen abgedeckt. Wir sehen also nicht den ganzen Bildschirm bei einem 17" Monitor ist die sichtbare Fläche nur ca. 15". Beim TFT Display gibt es dieses Problem nicht, hier wird nichts abgedeckt. Die Darstellung auf dem Bildschirm erfolgt in Form kleiner Pixel (= ein Bildpunkt, also kleinste Einheit, vergleiche Rasterpunkte einer Zeitung). Die Anzahl der darzustellenden Pixel kann verschieden eingestellt werden, heutiger Standart sind 800 x 600 und 1024 x 768 Pixel. Scanner Mit einem Scanner können Bilder und Texte digitalisiert werden, um sie später am Computer weiter zu bearbeiten. Es gibt drei Arten von Scannern. Zum einen den Handscanner. Diesen zieht man wie eine Maus über das Objekt. Zum anderen gibt es den Einzelblatteinzug-Scanner, diesen sieht man häufig in Verbindung mit einem Drucker, wo einfach das Druckwerk ausgetauscht wird. Nachteil bei diesem Scanner, dass man keine Bücher Bild 12 einlesen kann. Als drittes gibt es den Flachbettscanner (siehe Bild 12). Er nimmt problemlos Seiten aus Büchern. Und ist deswegen am weitesten verbreitet. Drucker Ein Drucker ermöglicht die Sachen die man auf dem Bildschirm sieht auf Papier zu bringen. Dabei ist gibt es zu beachten, dass unterschiedliche Typen von Druckern gibt. Hier sollen zwei der bekannteste n Typen genauer unter die Lupe genommen werden. Bild 13 Ein Tintenstrahldrucker erzeugt qualitativ hochwertige Ausdrucke zu einem relativ niedrigen Preis. Er ist deshalb besonders für Privatleute und kleinere Büros praktisch. Sie können bis zu 4 Seiten pro Minute drucken und haben eine maximale Auflösung von 1440 dpi (dots per inch/ Punkte pro Zoll). Beim Kauf sollte man weiterhin auf darauf achten, dass die Folgekosten für die Tintenpatronen nicht zu hoch sind und die Farb- Patrone mit den Farben Cyan, Magenta und Yellow sollte von der Schwarzen-Patrone getrennt sein, da sonst nur unnötig viel bunte Tinte zum Schwarz/Weißdruck verbraucht wird. Der Laserdrucker ist wegen seiner Größe und dem hohen Anschaffungspreis nur etwas für größere Firmen oder Leute die viel zu Drucken haben. Ein Laserdrucker kann bis zu 20 Seiten pro Minute ausdrucken. Laser drucken bringen die Farbe mit Hilfe eines Toners auf das Papier. Dabei wird das Toner direkt auf das Papier gebrannt, dadurch verschmiert der Ausdruck auch nicht. Um farbige Ausdrucke mit einem Laserdrucker zu erzeugen benötigt man einen speziellen Farblaserdrucker. Dieser besitz dann auch die Vier oben genannt Farben. Farblaserdrucker sind die teuersten Drucker bringen aber auch die beste Qualität vorausgesetzt man benutzt das richtige Papier. Bild 14 11

13 Software In diesem Abschnitt sollen Sie einen Einblick in die Software des Computers bekommen. Mit welchem Programm bringt man den vorher erstellten Computer zusammen und was gibt es sonst noch für Software. Dabei wird nicht näher auf die Programme ein, da dieses sonst zu umfangreich werden würde. Der Start des Computers Bei jedem Start des Computers, dem so genannten Booten, greift der Prozessor (Hardware - 10) in der Regel auf die Informationen zu, die auf der ersten Festplatte (c:\) gespeichert sind, Dann startet er das Betriebsystem, das grundsätzlich auf der ersten Platte installiert sein muss. Betriebssysteme Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Betriebssystem, darunter QNX oder Be OS (= Operating System). Auf Mac OS wird nicht näher eingegangen, da dieses nur auf Macintoshrechnern lauffähig ist und damit für den normalen Rechner unbrauchbar ist. Die beiden größten Betriebsysteme sind Linux und Windows. Hier erst einmal ein zeitlicher Überblick über die Beiden Konkurrenten, vorher aber noch etwas zum Ur-Betriebsystem Unix. Unix Unix an sich ist eines der ältesten Betriebssysteme, das vor allem in den großen Rechenzentren von Firmen und Universitäten eingesetzt wird. Entwickelt wurde es 1969 in den Bell Laboratories bei AT&T von Ken Thompson und Dennis Ritchie. Mitte der siebziger Jahre wurde den Universitäten der Einsatz des inzwischen weiterentwickelten Systems erlaubt, wobei es darum ging, begrenzte Rechnerkapazitäten für viele Nutzer zur Verfügung zu stellen. Linux Linux hat seinen Ursprung Linus Torvalds entwickelte als 21jähriger Student, ausgehend von dem bestehenden Unix-System MINIX, den eigentlichen Kernel. Linux richtet sich nach dem POSIX-Standard (Eigenname) und arbeitet problemlos mit anderen Betriebssystemen von Microsoft, IBM, Bild 15 - Desktop unter Linux Open-Source Das Open-Source Konzept basiert auf der freien Verfügbarkeit des Quellcodes. Das heißt, daß der Entwickler von Open-Source Software der Linux-Gemeinde alle Voraussetzungen liefert, sein persönliches Programm weiter zu entwickeln oder auch Fehler zu entfernen. Schon wenige Tage später, nachdem ein Fehler bekannt geworden ist, sind normalerweise Bugfixes verfügbar. Dies ist ein wichtiger Faktor, der zur ständigen Weiterentwicklung und Verbesserung von Linux beiträgt. Novell oder Apple zusammen. Dabei entwickelt es seine Stärken UNIXtypisch gerade in Netzwerken, ob sie nun rein unter Linux laufen oder heterogen sind. Die auf dem Kernel aufbauenden Betriebssystemerweiterungen werden von einer weltweiten enthusiastischen Entwicklergemeinde, wie auch der Kernel selber, ständig betreut und weiterentwickelt. Möglich wird dies durch die Open-Source Philosophie (siehe blauer Kasten). Windows Windows ist das bekannteste und älteste grafische Betriebssystem am Markt. Die neuste Version heißt Windows XP und ist 2001 erschienen. Jedes Windows ist gleich aufgebaut. Hier eine Übersicht: Bild 16 - klassisches Design unter Windows XP und das neue Windows XP Design 12

14 Desktop Startmenü Taskleiste Bild 17 - der Windowsdesktop Als erstes sieht man den Windowsdesktop mit der Taskleiste (hier grün) am unteren Rand des Bildschirmes. In der rechten Ecke der Taskleiste kann man die aktuelle Uhrzeit ablesen. Sowie man auf Start klickt öffnet sich das Startmenü (hier blau). Optional kann man auch die Windows-Taste auf der Tastatur betätigen. Das Startmenü ist mit der Dreh- und Angelpunkt im Winodws. Von hieraus erreicht man unter anderem die installierten Programme und kann die Konfiguration (Einstellungen) von seinem Windows ändern. Das beenden von Windows hießt herunterfahren und wird über die Schaltfläche Computer ausschalten durchgeführt. Zwei weitere sehr wichtige Hilfsmittel unter Windows sind der Explorer und der Papierkorb. Im Explorer kann man die Dateien auf den Computer ausfindig machen und bearbeiten. Dabei wird einem auf der rechten Seite des Fensters eine Baumstruktur mit den einzelnen Ordnern angezeigt. Klickt man auf ein Pluszeichen so öffnet sich eine weiter Ebenen, die in dem Ordner steckt. Mit dem Minuszeichen schließt man diese wieder. Man kann so viele Ordner in einander verschachteln wie man will. Wenn man Dateien oder Ordner löscht, so landen diese im Papierkorb. Er es ist eine Schutzfunktion vor dem totalen Löschen der Daten. Von hieraus können die gelöschten Daten wiederhergestellt werden. Wenn Sie endgültig gelöscht sind, gibt es kein zurück mehr. Weitere interne Programme die Windows von Haus aus mitbringt befinden sich unter Start - Programme - Zubehör. Dort findet man Programme wie den Taschenrechner oder ein Texteditor. 13

15 Geschichte von Windows Alles begann mit MS DOS (Microsoft Disk Operating System). Dieses war ein Text basiertes Betriebsystem. Erst mit Windows 1.0 (1985) gab erstmals eine grafische Oberfläche. Aber Windows verstaubte bis Windows 3.11 (1990) in den Regalen der Händler oder war nie erhältlich. Die Windows NT Linie ist mehr für den professionellen Bereich und Netzwerken in Büros gedacht. (Sie wird hier nicht weiter beachtet.) Mit Windows 95 wird erstmals das Startmenu integriert. Windows 98 ist das erste Betriebssystem mit guter Multimediafähigkeit und Internetfunktionen. Von Windows 98 ist auch noch eine Second Edition (SE - Zweite Edition) erschiennen, diese enthielt kleinere und Größe Fehlerbehebungen. Mit Windows Me versuchte man das DOS aus dem Windows zu entfernen, dieses funktionierte aber nicht wie geplant und bis auf ein paar schönere Icons gegenüber Windows 98 ist das Windows gescheitert. Der neuste Spross der Windowsfamilie ist nun Windows XP. Hier ist gelungen was unter Windows Me gescheitert ist - das entfernen der DOS Funktion. Dabei verbindet Windows XP die Vorzüge beider Linien. Die Stabilität der NT-Linie und die Benutzerfreundlichkeit der 9x-Linie. Es ist in einer abgespeckten Home Edition und Bild 18 der kompletten Professional Edition erhältlich. Weitere Windows XP Editionen sind geplant. Der Zeitplan von Microsoft besagt das 2004 das Windows mit dem Codenamen Longhorn erscheinen soll. Es soll ähnlich Revolutionär wie Windows XP sein. 14

16 Office Auch im Office-Bereich ist Microsoft führend. Office gibt es in mehren Ausführungen mit unterschiedlicher Programmanzahl. Hier ein Überblick über die einzelnen Programme: Word: Das Textbearbeitungsprogramm schlechthin. Es tut fast alles, ob Serienbriefe oder Layouten von Broschüren, s schreiben oder Internet Seiten erstellen. Exel: Exel eignet sich für Datenbankverarbeitung im mittelgroßen stil. Es beherrscht rechnen und kann sogar Diagramme der eingegeben Werte erzeugen. Powerpoint: Powerpoint eignet sich besonders gut zum erstellen von Präsentationen. Man kann diverse Effekt und sogar Sprache einfügen und diese dann als ausführbare Dateien an Bekannte weitergeben. Access: Access eignet sich für sehr große Datenbanken. Weiterhin unterstützt Access gegenüber Exel auch den Zugriff über eine Programmiersprache mit der man die Datenbanken gesondert steuern kann. Was ist Office? Office ist eine Ansammlung von Programmen die ursprünglich für den Einsatz in Büros gedacht war. Es erfüllt mit seinen einzelnen Programmen alle Richtungen die man für die Arbeit im Büro braucht. Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, HTML-Editor, Termin-Verwaltung und Präsentationsprogramm. Frontpage: Mit Frontpage kann man ganze Internetpräsenzen erstellen ohne auch nur eine Zeile HTML (Hyper Text Markup Language) zu können. Frontpage ist ein so genannter WYSIWYG - Editor (What you see is what you get Was man sieht ist auch, dass was man bekommt). Mit diesen und vielen weiteren Programmen deckt Microsoft Office XP alles und noch viel mehr ab gegen über dem was man eigentlich braucht. Es gibt aber auch Konkurrenz zu Office XP. StarOffice wird von der Firma Sun hergestellt und ist mittlerweile in der Version 6 erhältlich. Es gibt aber auch ein gänzlich kostenloses Office. Der Name dieser Programmsammlung heißt OppenOffice.Org und ist unter der gleichnamigen Internetadresse zu beziehen. OpenOffice.Org ist ein Open-Source-Projekt und den Quellcode dafür von Sun von StarOffice bekommen, deshalb ähneln sich die Programme sehr. Der Vorteil von StarOffice und OpenOffice.Org ist der, dass es auch für Linux erhältlich ist. Nicht nur die Kompatibilität unter den Betriebssystemen wird gewahrt sondern auch zwischen Microsoft Office. Es möglich mit Hilfe eines speziellen Filters zum Beispiel Word-Dokument zu schreiben und zu öffnen. Ein sehr großer Vorteil, aber auch nötig um gegen die Übermacht zu bestehen. 15

17 Quellenverzeichnis Buch: Computer und Internet sehen und verstehen Bravo Screenfun Poster Buch: PC Hardware Bilderverzeichnis Bild 1 Bild 2 PC Games Hardware Bild 3 Bild 4 PC Games Hardware Bild 5 Bild 6 Bild 7 Bild 8 Bild 9 Bild 10 Buch: PC Hardware Bild 11 Bild 12 Bild 13 Bild 14 Bild 15 Bild 16 Holger Stitz Bild 17 Holger Stitz Bild 18 All Rights reserved Copyright by Holger Stitz 16