Informatik Grundkenntnisse

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1 Informatik Grundkenntnisse Kapitel 2 «Hardware» 1. Was gehört bei einem Computersystem zur Hardware? Was versteht man unter Software? Als Hardware bezeichnet man alle Teile des Computers, die man anfassen bzw. greifen kann. Hardware sind zum Beispiel: Prozessor, Mainboard, Grafikkarte, Speicher, Drucker und so weiter. Hardware ist das Gegenteil von Software. Als Software bezeichnet man Programme, die auf Computern oder anderen Geräten, die Befehle ausführen können, gespeichert und somit nutzbar sind. Software sind zum Beispiel: Betriebssysteme, Utilities und Anwendungsprogramme. 2. Erläutern Sie das «EVA Prinzip»! Das EVA-Prinzip (Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe) gilt als Grundschema der elektronischen Datenverarbeitung (EDV). Daten werden zum Beispiel über die Tastatur eingegeben, vom Computer verarbeitet und anschliessend vom Bildschirm ausgegeben. 3. Was sind «Peripheriegeräte»? Welche zwei Hauptgruppen unterscheidet man? Als Peripheriegerät (Peripherie englische Bezeichnung für Umgebung) bezeichnet man ein Gerät, das an den Computer angeschlossen werden kann. Das sind alle Geräte, die um die Zentraleinheit angeschlossen werden können. Zum Beispiel: Tastatur, Bildschirm, Maus und so weiter. Die Peripheriegeräte werden in Ein- und Ausgabegeräte unterteilt. 4. Welche Eingabegeräte kennen Sie? Tastatur, Maus, Mikrofon, Trackball, Touchpad, Digitalisiertablett, Touchscreen, Scanner, Barcodleser, Handschrifterkennung. 5. Was ist ein Trackball? Der Trackball ist eine Mausalternative, die zumeist bei Notebooks eingesetzt wird. Der Trackball besteht aus einer Rollkugel in einer Halterung. Diese Kugel wird (zumeist mit dem Daumen) in die Richtung gerollt, in die sich der Mauszeiger bewegen soll. Im Prinzip funktioniert der Trackball wie eine auf dem Rücken liegende Maus. Informatik Grundkenntnisse (Kapitel 2) Lsg.doc 1 6. Wo findet man häufig Touchpads? Ein Touchpad ist ein berührungsempfindliches Feld, das vor allem bei Notebooks die Maus ersetzt. Man fährt mit der Fingerspitze in die Richtung, in die sich der Mauszeiger bewegen soll und betätigt ein der beiden Tasten (oder drückt direkt auf das Pad), die sich bei dem Touchpad befinden, um zu klicken.

2 7. Welchen Vorteil hat ein Digitalisiertablett gegenüber einer Maus? Die Steuerung von Pinseln und vergleichbaren Werkzeugen in Grafikanwendungen ist mit einem Grafiktablett deutlich genauer als mit der Maus. Wo mit einer Maus Formen nur angedeutet werden können, kann man nun ganze Bilder wirklich malen und exakt zeichnen. Der Grund liegt in der Sache an sich: Der Stift wird geführt von den empfindlich aufgebauten Muskeln der Finger und explizit des Zeigefingers, während die Maus von der gesamten Hand über die Ellenbogenknochen und dem Handgelenk geführt wird. - Es ist angenehmer für das Handgelenk. - Da das Signal des Stiftes Papier durchdringen kann, ist es möglich, auf Papier vorliegende Zeichnungen freihändig in den Computer durchzupausen. - Einige Grafiktabletts ermöglichen zusätzlich die Erkennung, in welchem Winkel der Stift zum Tablett steht. - Weiterhin bieten neuere Modelle die Möglichkeit, Funktionen auf speziellen Tasten auf der Tablettoberfläche zu hinterlegen. 8. Welche Kriterien sind beim Kauf eines Scanners zu beachten? - Ansprüche, was soll gescannt werden (Qualität), wie oft wird gescannt, etc. - Auflösung - Scanngeschwindigkeit (wie lange dauert der Einscannvorgang ) - Anschlussmöglichkeit (Schnittstellentyp) - Platzbedarf - Budget - Softwareausstattung, die mitgeliefert wird - Ausstattung (Durchlichteinheit für Dias, Kabel, etc.) - Energieverbrauch 9. Wozu dienen OCR Programme? OCR-Programme wandeln eingescannte Texte in editierbare Textdokumente um. (OCR ist die Abkürzung für Optical Character Recognition). 10. Was versteht man im Zusammenhang mit Bildschirmen unter «Auflösung»? Was ist ein «Pixel»? Ein Pixel ist die kleinste Einheit, die am Bildschirm dargestellt werden kann. (Pixel = Picture Element, deutsch: Bildelement) 11. Welche Vorteile haben die modernen TFT Monitore gegenüber den alten Röhrenbildschirmen (CRT Monitore) - sehr geringer Platzbedarf (geringe Einbautiefe) - stromsparend - arbeiten strahlungsfrei - flimmern nicht - geringeres Gewicht - keine Bildverzerrungen (flacher Bildschirm gegenüber gewölbtem Bildschirm) Informatik Grundkenntnisse (Kapitel 2) Lsg.doc 2

3 12. Wo liegen Schwächen bzw. Einschränkungen von TFT Monitoren? Bei bewegten Bildern z. B Computerspielen, DVD-Videos, ist der Bildschirm zu langsam. Die Farbtreue ist noch ein Problem. Zudem ist die Bildqualität vom Blickwinkel abhängig. Die Anschaffungskosten sind deutlich höher als beim Röhrenbildschirm geringere Standfestigkeit als beim Röhrenbildschirm. Die laufende Entwicklung wird versuchen all diese Nachteile zu beseitigen. 13. Welche Druckertechnologien sind heute auf dem Markt? - Laserdrucker und Tintenstrahldrucker (aktuell) - Nadeldrucker, Typenraddrucker, Thermodrucker (veraltet) 14. Was ist mit «dpi» gemeint? dpi" (Abkürzung für "dots per inch" "Punkte pro Zoll") ist die Masseinheit der Abtastrate bzw. die Einheit für das Auflösungsvermögen grafischer Ein- und Ausgabegeräte, insbesondere von Druckern, Scannern oder Bildschirmen. Laserdrucker haben z.b. eine Auflösung von 300, 600 oder 1200 dpi, d.h., sie sind in der Lage, auf eine Fläche von einem Quadratzoll (25,4 x 25,4 mm²) , bzw einzelne Punkte zu drucken. Ein VGA-Monitor bildet auf der gleichen Fläche etwa Punkte ab, dies entspricht einer Auflösung von ca. 63 dpi. 15. Welche Druckerauflösungen sind heute üblich? Was gilt für professionelle Belichter? (professionelle Belichtung von Druckplatten, werden in Druckereien oder Druckzentren eingesetzt) - Drucker 300 dpi, 720 dpi, 1200 dpi - Belichter zwischen und dpi (1 270 ist weit verbreitet) 16. Welche Kriterien sind bei der Wahl eines Druckers zu beachten? - Ansprüche, was soll gedruckt werden (Qualität), wie oft wird gedruckt, etc. - Auflösung - Druckgeschwindigkeit - Anschlussmöglichkeit (Schnittstellen, Kartenleser eingebaut, WLAN, etc.) - Platzbedarf - Budget, Druckkosten pro Seite - Kosten der Tinte (Tintenfarben einzeln ersetzbar, etc.) - Softwareausstattung, die mitgeliefert wird - Ausstattung (Lightscripe, Duplexeinheit, etc.) - Geräuschpegel beim Drucken - Blattformate (nur bis A4 oder sogar A3) - Papierkassette - Energieverbrauch Informatik Grundkenntnisse (Kapitel 2) Lsg.doc 3

4 17. Was ist ein Plotter? Ein Plotter ist im Wesentlichen ein grosser Drucker, der auch grossformatige Papiere verarbeiten kann. Grösster Unterschied ist jedoch die Art, mit der die Linien aufs Papier gebracht werden: Bei Plottern finden sich einer oder mehrere (farbige) Stifte. Durch diese Tatsache ergibt sich auch der Aufgabenbereich für solche Geräte: CAD, zum Beispiel zum Zeichnen von Grundrissen. 18. Welche Ausgabegeräte kennen Sie? - Bildschirm - Drucker - Fax - Plotter - Projektor (Beamer) - Lautsprecher 19. Umschreiben Sie den Begriff Zentraleinheit? Zusammenfassung der wesentlichen Bestandteile eines PCs: Prozessor, Hauptplatine, Arbeitsspeicher, Schnittstellen. 20. Welche Komponenten befinden sich auf dem Motherboard (Mainboard)? Englische Bezeichnung für Hauptplatine im Computer. Auf dem Motherboard wird die weitere Hardware aufgebaut: CPU, interne Speicher, Steckplätze für Erweiterungen, Schnittstellen. 21. Wofür steht die Abkürzung CPU? CPU ist eine Abkürzung für Central Processing Unit. Bezeichnet den Hauptprozessor. Informatik Grundkenntnisse (Kapitel 2) Lsg.doc 4

5 22. In welcher Einheit wird die Taktfrequenz eines Prozessors angegeben? Hz (1 Hz = 1 Takt/Sekunde), ein moderner Pentium 4 Prozessor hat eine Taktfrequenz bis zu 3.8 GHz (3.8 Giga Hertz 3.8 Milliarden Takte/Sekunde). 23. Was zeichnet moderne Multicore Prozessoren aus? Mehrkernprozessoren stellen neben einer Erhöhung der Taktfrequenz eine von vielen Möglichkeiten dar, die Leistung von Mikroprozessoren zu erhöhen. Die rein theoretische Leistungssteigerung ist vergleichsweise effizient und beträgt maximal 100 % (gegenüber einem einzelnen Kern) pro zusätzlichen Kern. In der Praxis hängt die Leistungssteigerung aber stark von dem Parallelisierungsgrad des ausgeführten Programms und des verwendeten Betriebssystems ab. 24. Welche Komponenten umfasst der sog. «interne Speicher»? RAM, ROM und Cache 25. Wofür steht die Abkürzung RAM? Wie lautet bzw. lauten die deutschen Übersetzungen? Abkürzung für Random Access Memory (Speicher mit wahlfreiem Zugriff). 26. Welche Daten befinden sich im RAM und wie lange? RAM Arbeitsspeicher. Der Arbeitsspeicher ist das "Kurzzeitgedächtnis" des Computers. Hier befinden sich während der Arbeit Teile des Betriebssystems, die laufenden Programme und die erzeugten Daten. Der Arbeitsspeicher ermöglicht das rasche Arbeiten mit den Programmen. Die Informationen im RAM-Speicher gehen beim Abschalten verloren. 27. Welche Funktion hat der Cache? Der Cache (französisch»versteck«, sprich "kasch") ist ein schneller Speicher, der Daten zwischenspeichert und diese immer wieder sehr schnell zur Verfügung stellen kann. 28. Wofür steht die Abkürzung «ROM»? Welche Bedeutung hat dieser Speicher? ROM ist eine Abkürzung für Read Only Memory. Dieser Speicher ist das "Langzeitgedächtnis" des Computers. Hier werden elementare Programme zum Starten des PCs und Laden des Betriebssystems gespeichert. Diese Programme werden vom Hersteller im ROM gespeichert und sind für uns nicht veränderbar. Diese Programme nennt man deshalb Firmware sie bleiben auch ohne Strom immer erhalten. Informatik Grundkenntnisse (Kapitel 2) Lsg.doc 5

6 29. Was verbirgt sich hinter den Begriffen PCI und PCI Express? - PCI (Abkürzung für peripheral component interconnect) ist ein von Intel entwickeltes Bussystem. - Modernere und leistungsfähigere Variante des PCI-Bus. 30. Wofür ist das BIOS zuständig? Was bedeutet die Abkürzung? Das BIOS ist ein Programm, das in einem nichtflüchtigen Speicher auf der Hauptplatine des PCs abgelegt ist und unmittelbar nach dessen Einschalten ausgeführt wird. Es ist unter anderem die Aufgabe des BIOS, den PC zunächst zum Leben zu erwecken und im Anschluss das Starten eines Betriebssystems einzuleiten. Dass das griechische Wort Bios (geschrieben: βιός) zugleich Leben bedeutet, ist vor diesem Hintergrund vermutlich ein beabsichtigter Zufall. BIOS steht für Basic Input/Output System" (deutsch: grundlegendes Ein-/Ausgabesystem). 31. Was wird im CMOS festgehalten? Im CMOS-RAM werden die Einstellungen gespeichert, die im BIOS getätigt wurden. Zum Beispiel: die Bootreihenfolge, Einstellungen für die Hardware, individuelle Einstellungen und so weiter. Eine kleine Batterie sorgt dafür, dass die Daten auch nach dem Ausschalten erhalten bleiben. 32. Was sind «Benchmarks»? Ein Test, der die Verarbeitungsgeschwindigkeit einer Hard- oder Softwarekomponente durch ein Testprogramm ermittelt, wird "Benchmark(test)" genannt. Diese Programme oder deren einzelne Komponenten sind in der Regel speziell auf bestimmte Hardwarekomponenten zugeschnitten. Die Ergebnisse verschiedener Benchmarkprogramme sind nicht vergleichbar, sondern können nur relative Aussagen liefern. 33. Wozu benötigt ein PC Steckplätze (Slots)? Bei den Steckplätzen handelt es sich um den externen Bus in einem PC. Die externen Bussysteme sind genormt und ermöglichen es, den PC mit Erweiterungssteckkarten aufzurüsten. 34. Welche Funktion hat die Grafikkarte? Spezielle Erweiterungskarte für die Ansteuerung des Monitors. Oft ist der eingebaute Grafikchip zu wenig leistungsfähig (z. B. für Spiele) und muss durch eine spezielle Grafikkarte ersetzt werden. Informatik Grundkenntnisse (Kapitel 2) Lsg.doc Wozu dient die Soundkarte? Spezielle Erweiterungskarte für den PC. Damit können die akkustischen Fähigkeiten des Systems verbessert werden. Soundkarten sind eine wichtige Voraussetzung für die Nutzung von Multimediaanwendungen.

7 36. Über welche Schnittstellen verfügen heute PCs? Wo liegen die Unterschiede bzw. typischen Einsatzgebiete? Serielle Schnittstelle Parallele Schnittstelle USB-Schnittstelle Firewire Die Bits werden nacheinander übertragen. Eignet sich für kleine Datenmengen. Diese Übertragung ist nicht schnell, aber wenig störungsanfällig. Anwendungen: Maus, Modem Die Bits werden parallel (mehrere Leitungen notwendig) übertragen. Eignet sich für grössere Datenmengen. Anwendung: Drucker Hinweis: durch die Entwicklung der USB-Schnittstelle verliert die parallele Schnittstelle an Bedeutung veraltete Schnittstelle! Abkürzung für Universal Serial Bus. Mit USB ausgestattete Geräte oder Speichermedien können im laufenden Betrieb miteinander verbunden und angeschlossene Geräte automatisch erkannt werden: Anwendungen: Maus, Festplatte, Drucker, Scanner, Tastatur, Speichersticks, Digitalkameras, etc. FireWire (auch bekannt als i.link oder IEEE 1394) ist ein von Apple entwickeltes serielles Bussystem. Mit Firewire ausgestattete Geräte können im laufenden Betrieb miteinander verbunden und angeschlossene Geräte automatisch erkannt werden. Anwendungen: Übertragung von Bildern oder Videos, externe Massenspeicher, etc. 37. Welche externen Speicher finden sich in heutigen PCs? Welche zwei Grundkategorien lassen sich unterscheiden? Grundkategorien: optische und magnetische Speicher - Harddisk (magnetisch) - CD und DVD (optisch) - Solid State (Halbleiterlaufwerk Zukunft) 38. Wo liegt der Einsatzbereich eines Streamers (Magnetbandlaufwerk)? Magnetbandlaufwerke werden zur Datensicherung eingesetzt. 39. Worin unterscheiden sich CD und DVD? DVD ist die Weiterentwicklung der CD. Die Speicherkapazität bei CDs beträgt 650 bis 700 MB. Bei den DVDs beträgt die Speicherkapazität 4.7 bis 17 GB. 40. Wie heisst der Nachfolger der DVD? Die Blu-ray Disc ist das Nachfolgespeichermedium. Es hatte die HD-DVD verdrängt. Die Speicherkapazität soll 25 GB bzw. 50 GB bei zwei Lagen haben. Informatik Grundkenntnisse (Kapitel 2) Lsg.doc 7

8 41. Welche Arten von Flash Speichern kennen Sie? Wo werden diese eingesetzt? Flash-Speicher sind digitale Speicherchips; die genaue Bezeichnung lautet Flash- EEPROM. - Speicherkarten für Digitalkameras (SD-Karte, CF-Karte) - Speicherkarten für Mobiltelefone (microsd, microsdhc) - USB-Memorysticks Diese Speicherart wird zum Transport von Daten eingesetzt (Mobile Geräte). Die Nachteile dieser Speicherart ist die kleinere Datenrate (Geschwindigkeit) und die Fehleranfälligkeit (Flashspeicher werden mit der Zeit unbeschreibbar). 42. Was wird an die RJ45 Schnittstelle angeschlossen? Über die RJ45-Schnittstelle können verschieden Computer miteinander verbunden werden (Netzwerk, Internet, etc.). Informatik Grundkenntnisse (Kapitel 2) Lsg.doc 8