Hardware. Naam: Cagla Ayyildiz & Serpil kapusuz. Klas: M4a / M44 / M4d. Docent: mr. De lange

Transcriptie

1 Hardware Naam: Cagla Ayyildiz & Serpil kapusuz Klas: M4a / M44 / M4d Docent: mr. De lange

2 Inleiding Hoofdstuk 1. Moederbord Hoofdstuk 2. Processor Hoofdstuk 3. Geheugen Hoofdstuk 4. Grafische kaart Hoofdstuk 5. Harddisk Hoofdstuk 6. Behuizing Hoofdstuk 7. Voeding Hoofdstuk 8. Besturingssysteem Hoofdstuk 9. Optische drive Hoofdstuk 10. SATA ervice&kind=pcbuilder

3 Hoofdstuk 1. Het moederbord Een moederbord in een personal computer is een printplaat met elektronica waarop andere (insteek-)printplaten kunnen worden gemonteerd. Vandaar de naam. In de loop der jaren is steeds meer functionaliteit in het moederbord ondergebracht. Rond 1989 bevatte het moederbord voornamelijk de processor, het werkgeheugen en interruptvoorzieningen, alle overige functies werden met insteekkaarten verzorgd. Anno 2012 treft men op een moederbord vaak een complete pc aan, inclusief geluids- en netwerkkaart, en in een aantal gevallen ook de videokaart. Hierdoor kunnen systemen goedkoper en compacter gebouwd worden.

4 Hoofdstuk 2. Processor Een processor, ook wel CPU (Engels: Central Processing Unit) of in het Nederlands centrale verwerkingseenheid (CVE) genoemd, is het hart van een computer. De eerste processors waren uitgevoerd als printplaten vol met losse componenten en IC's, maar sinds de jaren 70 ontstonden de eerste zogenaamde microprocessors, waarbij het hele systeem op één enkele chip werd vervaardigd. De eerste microprocessor was de i4004 van Intel. Processor koeler Een processorkoeler is een apparaat in de computer dat de processor op temperatuur houdt. Een gemiddelde processor produceert 90 W aan hitte. Bij een te hoge temperatuur begeven bepaalde onderdelen in de computer het door o.a. smelten van de gevoelige circuits in het onderdeel, waardoor een processorkoeler essentieel is. Ook verslechtert warmte de overdrachtskwaliteit van de geleiders waardoor er fouten zullen optreden met eventueel een systeemcrash tot gevolg. De processorkoeler kan gebaseerd zijn op waterkoeling of luchtkoeling, maar tegenwoordig ook thermo-elektrische koeling.

5 Hoofdstuk 3. Geheugen Computergeheugen stelt een computer in staat informatie op te slaan voor later gebruik. Computergeheugen kan worden onderscheiden in intern geheugen en extern geheugen of in vluchtig geheugen en niet-vluchtig (permanent) geheugen.

6 Hoofdstuk 4. Grafische kaart Een videokaart of grafische kaart is de interface tussen een computer en het beeldscherm en is in de computer aangebracht. Het belangrijkste onderdeel van de kaart is de GPU.

7 Hoofdstuk 5. Harddisk Een harde schijf, van het Engelse hard disk drive of HDD, is een vorm van extern geheugen, een elektromechanisch computeronderdeel waarop gegevens bewaard kunnen worden. Met de aanduiding harde schijf kan men de eigenlijke schijf bedoelen waarop in de vorm van magnetische polarisatie de gegevens zijn geschreven, maar meestal bedoelt men het hele apparaat met schijven, lees- en schrijfkoppen en besturingselektronica, samen in een behuizing. In IT-documentatie wordt de term vaste schijf gebruikt, omdat de schijf vast in de computer gemonteerd wordt. De gegevens zijn permanent, in tegenstelling tot het vluchtig Random-access memory (RAM) en blijven ook bewaard als de computer uit staat. Een harde schijf is tegenwoordig altijd voorzien van een besturingseenheid, de controller. Dit is een elektronische schakeling die de toegang tot de data op de schijf regelt.

8 Hoofdstuk 6. Behuizing De computerkast of computerbehuizing (Engels: case) is een omhulsel dat de belangrijkste componenten van een computer bevat. De kasten worden meestal gemaakt uit staal, aluminium of plastic, hoewel soms andere materialen (zoals hout of perspex) zijn gebruikt voor designkasten.

9 Hoofdstuk 7. Voeding De voeding in een (personal) computer is een goed voorbeeld van een veelzijdige PSU. Zelf gevoed met wisselspanning, levert de PSU de noodzakelijke gelijkspanningen voor de diverse componenten van een computersysteem. Daarbij valt o.a. te denken aan het moederbord, de processor, de harde schijf of schijven, het geheugen en dergelijke. Het is belangrijk dat de PSU voldoende vermogen kan leveren voor alle apparaten die zich in het computersysteem bevinden. De voeding van de personal computer heeft een bepaalde ontwikkeling doorgemaakt. Oudere voedingen zijn gebaseerd op de AT-standaard. Deze is ongeveer sinds de Pentium II vervangen door de ATX-standaard, die door de computer bestuurd kan worden. Sinds 2005 is een nieuwe standaard in opkomst, namelijk ATX 2.0. Een nieuwe computerkast wordt meestal inclusief PSU geleverd. Een PSU is echter ook los verkrijgbaar en past meestal in de kast. Er zijn verschillende typen PSU beschikbaar; actief gekoelde, passief gekoelde en watergekoelde voedingen. Daarnaast zijn voedingen in verschillende vermogens beschikbaar. Tegenwoordig (2009) hebben ze een vermogen vanaf 300 watt, oplopend tot wel 1200 watt. Tien jaar geleden was een PSU van 150 Watt een normaal verschijnsel, wat betekent dat energieverbruik van computers in deze periode is toegenomen. Dit geldt voor de 'standaard kasten'. Inmiddels is er een trend naar kleinere systemen, waarbij het energieverbruik weer lager is. Deze systemen gebruiken echter doorgaans geen gestandaardiseerde PSU. Een personal-computervoeding moet vijf elektrische spanningen leveren: +12V, -12V, +5V, -5V, +3,3V. De +12 en -12 V worden onder andere gebruikt voor aandrijving van motoren. +5 en -5 V voor 'normale' elektronische digitale schakelingen (TTL). De 3,3 V wordt gebruikt om de processor te voeden. De ATX-standaard dateert nog uit de tijd dat de meeste 'ballast' lag op de +5V, maar tegenwoordig wordt de 12V meer belast en dient een hoger vermogen te kunnen leveren.

10 Hoofdstuk 8. Besturingssysteem Een besturingssysteem (ook wel: bedrijfssysteem, in het Engels operating system of afgekort OS) is een programma (meestal een geheel van samenwerkende programma's) dat na het opstarten van een computer in het geheugen geladen wordt en dat de functionaliteiten aanbiedt om andere programma's uit te voeren.

11 Hoofdstuk 9. Optische drive Een cd-brander is een apparaat waarmee informatie op een compact disc (cd) gebrand kan worden. Tevens kunnen er cd's mee gelezen worden. Een cd-brander kan informatie schrijven naar een cd-r (eenmalig beschrijf baar) of een cd-rw (meerdere malen beschrijf baar). Het resultaat kan zowel een audio-cd als een cd-rom zijn. Cd-branders worden voornamelijk gebruikt voor bestanden, muziek of informatie. De cd-brander is opgevolgd door de dvd-brander, die ook cd's kan branden.

12 Hoofdstuk.10 Serial ATA Serial ATA (ook SATA of S-ATA) is een computer bus ontworpen voor het transport van gegevens tussen de computer en de harde schijf of dvd-/cd-speler. Serial ATA is de opvolger van Parallel ATA/PATA/P-ATA (Advanced Technology Attachment) of IDE-bus.

13 Vragen bij het verslag. Als je, met jouw verslag in de hand, antwoord kunt geven op deze vragen, dan is je verslag goed. - Wanneer is de pc uitgevonden? Een computer is een apparaat waarmee gegevens volgens formele procedures (algoritmen) kunnen worden verwerkt. Meestal wordt met het woord computer een digitaal apparaat bedoeld, maar er bestaan ook analoge computers. Oorspronkelijk werd het Engelse woord computer gebruikt om iemand mee aan te duiden die gecompliceerde berekeningen uitvoerde, met of zonder mechanische hulpmiddelen - vergelijk ook de Duitse term voor computer: 'Rechner' (rekenaar) de Zuid- Afrikaanse term voor computer: 'rekenaar' en de niet ingeburgerde Nederlandse tegenhanger rekenaar (feitelijk onjuist aangezien een computer gegevens verwerkt en alleen met behulp van een programma kan rekenen) - maar later werd de term ook gebruikt om apparaten te benoemen. Moderne computers worden voor veel meer gebruikt dan alleen wiskundige toepassingen. Ook veel administratieve en financiële taken worden aan de computer opgedragen, het Franse woord voor computer was eerst 'calculateur' of rekenaar en evolueerde naar 'ordinateur', letterlijk iets wat ordent, regelmaat aanbrengt. De wetenschap die tegelijk met de ontwikkeling van de computer is ontstaan, is de informatica. Computers zijn in te delen in een aantal types. Zo zijn er supercomputers, grote computers (of mainframes), minicomputers, persoonlijke computers en spelcomputers. Dit lemma gaat hoofdzakelijk over de laatste twee types. Sinds de grote opkomst van de computer worden zij ook gebruikt voor informatievoorziening (internet) en amusement. Bij de moderne productie worden computers geïmplementeerd om machines mee te besturen en om processen mee aan te sturen,

14 bijvoorbeeld bij de assemblage van auto's door robots. Doorgaans wordt hiervoor een programmable logic controller gebruikt. Door de verregaande miniaturisering en snelheidsvergroting is het steeds vaker mogelijk functionaliteit die voorheen in hardware werd aangebracht softwarematig te implementeren. Het grote voordeel van een dergelijke ontwikkeling is dat achteraf functionaliteit kan worden toegevoegd. In 1980 introduceerde IBM zijn Personal Computer: de IBM-PC. Dit in navolging van eerdere initiatieven, zoals de Altair 8800, Tandy TRS-80, Apple II en Commodore PET-computers en de homecomputers. De IBM-compatible pc vormde echter uiteindelijk de standaard (met tegenwoordig als enige uitzondering de Mac), nadat vele fabrikanten de computer goedkoop kloonden en zodoende het ontwerp standaardiseerden. Inmiddels speelt de pc in het dagelijks leven van veel mensen een essentiële rol. - Wat hadden, of hebben, de volgende bedrijven met pc s te maken: IBM, Microsoft, Adobe, Apple, Intel, AMD. IBM = International Business Machines Corporation (IBM, bijgenaamd Big Blue), gevestigd in Armonk, New York, is een bedrijf dat bij het grote publiek vooral bekend is vanwege de eerste IBM Personal Computer, de allereerste pc. Tot de kernactiviteiten van IBM behoren het ontwerpen en verkopen van computer hardware, -software, -technologie en dienstverlening in de IT-sector. Het bedrijf wordt ook wel Big Blue genoemd, refererend aan de grote macht van het bedrijf en het blauwe logo. De eerste Nederlandse vestiging werd in 1940 geopend. Microsoft = Microsoft Corporation (vaak afgekort als MS en MSFT) is een Amerikaans bedrijf uit Redmond in Washington. Microsoft ontwikkelt, verspreidt, licenseert en ondersteunt een breed scala aan producten die zijn gerelateerd aan computers. Het bedrijf werd opgericht door Bill Gates en Paul Allen op 4 april 1975.

15 Microsoft is 's werelds grootste softwarebedrijf. Microsoft staat ook op de lijst van 's werelds waardevolste bedrijven Adobe = Adobe Systems Incorporated is een Amerikaans softwareproducent die zich met name richt op het ontwikkelen van grafische software. Adobe is opgericht in 1982, en is nu een van de grootste softwarebedrijven ter wereld Apple = Eind jaren 70 is Apple bekend geworden met de Apple II, een van de eerste succesvolle personal computers ter wereld. De Apple II speelde een essentiële rol bij de opkomst van de pcmarkt. Intel= Intel is een van oorsprong Amerikaans bedrijf dat zich specialiseert in het maken van chips, moederborden, software en andere componenten van computers, computernetwerken en communicatiesystemen. AMD = Advanced Micro Devices (AMD) is een bedrijf uit Sunnyvale, Californië in de Verenigde Staten en is tegenwoordig het meest bekend door zijn aanbod microprocessoren en videokaarten ten behoeve van pc's. - Wat doet een transistor (in een computer)? Dient vooral om elektronische signalen te versterken of te schakelen. - Wat is binaire taal? Dat is de taal die de computer gebruikt en het bestaat meestal uit cijfers per letter heb je ongeveer 11 cijfers nodig. - Er zijn een aantal grote spelers op de markt die besturingssystemen (operating system) maken voor computers. Noem er minimaal drie. 1. Windows 2. Apple 3. ANDROID

16 - Er zijn veel verschillende typen pc s. Bijvoorbeeld een notebook, netbook, desktop, tablet etc. Benoem er een aantal en beschrijf de verschillen. Notebook = Een laptop, schootcomputer of notebook is een draagbare computer die in principe op de schoot kan worden gebruikt. Netbook = Een netbook is een categorie van kleine, lichte en goedkope laptoppen die geschikt zijn voor algemeen gebruik en om toegang te krijgen tot internetapplicaties. Een netbook kan worden gezien als een zware pda die pc-programma's kan draaien; of als een zeer lichte laptop, met een klein scherm, zonder optische schijf en met weinig processorkracht. Desktop = De term desktop (Engels voor bureaublad) wordt in een GUI overdrachtelijk gebruikt om de achtergrond van het computerscherm aan te duiden; het scherm waar bovenop alle applicaties worden getoond. Op de desktop kunnen pictogrammen (ook wel bekend als iconen) getoond worden voor veelgebruikte toepassingen, mappen en documenten. Tablet = Een tablet-pc is een computer die in de hand kan worden gebruikt. Hij kan worden gezien als een grote, krachtigere pda, of als een kleine laptop. Het begrip is een geesteskind van Microsoft, maar het idee stamt al uit de jaren 60. De eerste tablet-pc verscheen begin jaren 90 op de markt. Het verschil= dat je op een andere manieren er gebruik van maakt. Zoals dat je het op het op je schoot kan leggen en je hebt ook eentje voor in je hand en eentje voor op de tafel. Je hebt ze ook in verschillende maten.

17 - Wat is en hoe werkt een LCD monitor? (LED monitor mag ook.) Een liquid crystal display (lcd, Engels voor vloeibaar-kristalscherm) is een plat beeldscherm met een laag energieverbruik. Hierdoor zijn lcd s bij uitstek geschikt om te gebruiken in platte elektronische apparatuur of in draagbare apparaten die een batterij met beperkte capaciteit hebben. - Wat betekent onboard? Onboard betekent ingebouwd. De term wordt onder andere gebruikt in relatie tot een moederbord: bijvoorbeeld een moederbord met een ingebouwde geluidschip. - Wat is het verschil tussen de CMOS en de BIOS? CMOS = Complementary Metal Oxide Semiconductor of CMOS is een halfgeleidertechniek die gebruikmaakt van metaaloxideveldeffecttransistoren met zowel n- als p-typegeleiding. Door deze complementaire schakeling zijn circuits ofwel met de negatieve ofwel met de positieve voedingsspanning verbonden, terwijl de tegenoverliggende transistor niet geleidt, waardoor de schakeling vrijwel geen stroom verbruikt als er niet geschakeld wordt. CMOS werd in 1967 gepatenteerd door Frank Wanlass. CMOS-schakelingen worden veel gebruikt als logische poorten in geïntegreerde schakelingen, ook wel IC's genaamd, onder meer vanwege het relatief lage stroomverbruik van deze schakelingen ten opzichte van transistor-transistorlogica (TTL) wat voorheen de heersende standaard was. BIOS = Het BIOS, wat een acroniem is voor Basic Input Output System, is een bibliotheek met een set basisinstructies voor de communicatie tussen het besturingssysteem en de hardware. Tijdens het opstarten van een pc, wanneer het besturingssysteem nog niet geladen is, is dit ook de enige software die beschikbaar is.

18 Wanneer een computer wordt gestart, wordt eerst de Power-On Self Test (POST) in het BIOS doorlopen. Als alles in orde lijkt, roept het BIOS vervolgens de bootloader aan (meestal door de eerste sector van een aanwezige harde schijf te lezen). Dit opstarten wordt 'booten' genoemd: de bootstrap-routines in het BIOS zijn de eerste stap waarmee de computer zichzelf start. - Benoem de opbouw van een harde schijf (HDD). De harde schijf heet hard omdat hij bestaat uit één of meer nietflexibele ronde platen, in tegenstelling tot de flexibele floppy's die bij de oudste minicomputers het enige opslagmedium waren. De platen zijn gecoat met een microndunne magnetiseerbare laag. Deze platen worden platters genoemd. Op een beweegbare arm (actuator) zitten de lees- en schrijfkoppen. Die arm heeft een spoel die beweegt tussen sterke magneten. Door de spoel van meer en minder spanning (Positief - Negatief) te voorzien kan de arm zeer precies worden gestuurd. De informatie wordt dus met koppen op de schijf gezet en weer teruggelezen. Omdat hiervoor de kop moet worden verplaatst en soms moet worden gewacht tot het juiste gedeelte van de schijf onder de kop doordraait is de harde schijf een aantal ordes van grootte trager dan geheugen in geïntegreerde schakelingen. De opslagcapaciteit van harde schijven is de laatste decennia enorm - Benoem de opbouw van een harde schijf (SSD). Kenmerkend aan solid state drives is dat er geen bewegende onderdelen gebruikt worden die wel in harde schijven te vinden zijn, zoals lees- en schrijfkoppen die op de juiste plaats gepositioneerd moeten worden. Daardoor is de toegangstijd tot een willekeurig gegeven verwaarloosbaar klein en treden er (weinig tot) geen mechanische fouten meer op. Een solid state drive wordt gebruikt voor opslag van gegevens. Daarvoor is geheugen nodig. Bij SSD's heeft men hiervoor de keuze uit twee soorten geheugens: DRAM en flashgeheugen.

19 - Wat is de functie van het RAM-geheugen? Je zou het RAM geheugen kunnen zien als een kleine harddisk waar de inhoud constant van wisselt terwijl je met de computer aan het werk bent. RAM is alleen véél sneller dan een harddisk. Programma-onderdelen die in het geheugen staan zijn daardoor veel sneller op te roepen dan vanaf de harddisk. Het RAM geheugen is eigenlijk het opslagruim van de processor (naast het cache geheugen) Tijdens het werken met de computer vindt er constante data-uitwisseling plaats tussen de processor en het RAM geheugen. RAM geheugen is opgebouwd uit miljoenen transistoren en condensatoren die in koppels geheugencellen vormen. De condensatoren kunnen lading vasthouden en kennen daarom twee staten: geladen en ongeladen. Hierdoor kan er informatie voor langere tijd opgeslagen worden in binaire vorm (nietgeladen is 0 en geladen is 1). De rijen geladen en ongeladen geheugencellen vormen een bitreeks, ofwel digitale (en binaire) informatie! De processor kan data in het geheugen zetten en dat later weer opvragen. Zo is bewezen dat de term 'geheugen' in elk geval gerechtvaardigd is. - Hoe kan het RAM-geheugen vergroot worden? Neem een gebruiksaanwijzing op in je verslag. Simpel kan worden gesteld dat wanneer een Windows XP computer 256 MB intern geheugen of minder heeft, het geheugen uitgebreid moet worden. Om comfortabel met Windows XP te kunnen werken is 512 MB geheugen geen overbodige luxe. De hoeveelheid geheugen die daadwerkelijk nodig is in een computer hangt voor een groot deel af van de programma's die u gebruikt en of u ze gelijktijdig gebruikt. Om te controleren of uw computer beschikt over voldoende geheugen kunt u de volgende test doen. Gebruik uw computer een aantal dagen zonder hem tussendoor uit te zetten of opnieuw op te starten.

20 Na deze periode start u Taakbeheer door de toetsencombinatie Ctrl-Alt-Delete te drukken. In Taakbeheer kiest u vervolgens het tabblad Prestaties. - Wat wordt er bedoeld met de kloksnelheid van een pc? De kloksnelheid, vaak uitgedrukt in Hertz of een veelvoud daarvan, duidt aan hoe vaak per seconde een signaal gelezen, geschreven of verwerkt wordt in bijvoorbeeld de processor van een computer. Bij een computer is het vaak bepaald door de frequentie van een kristaloscillator. Typisch voor deze kristaloscillator is een vaste sinusoïdale golfvorm, het frequentiereferentie-signaal. Elektronische circuits vertalen de golfvorm in een vierkante golf van dezelfde frequentie. Een kloksnelheid van 1 Hz komt overeen met één bewerking per seconde. Wanneer men spreekt over de kloksnelheid van een computer, wordt hiermee meestal de kloksnelheid van de processor bedoeld. Moderne processors werken rond de 3 GHz. Ze voeren dus 3 miljard keer per seconde hun bewerkingen uit. De kloksnelheid wordt dikwijls genoemd als de bepalende factor voor de snelheid van een systeem. De architectuur van een processor is echter minstens even belangrijk. Een processor van 3 GHz kan in de praktijk sneller werken dan een processor van 4 GHz, omdat deze een efficiëntere architectuur kan hebben. Aan hoge kloksnelheden zijn ook nadelen verbonden: de chips zijn duurder en moeilijker te fabriceren, en ze verbruiken meer stroom. Bovendien worden processoren met een hogere kloksnelheid warmer waardoor de levensduur afneemt. - Wat is het nut van een videokaart in een pc en hoe zit het eigenlijk met de resolutie? Een videokaart of grafische kaart is de interface tussen een computer en het beeldscherm en is in de computer aangebracht. Het belangrijkste onderdeel van de kaart is de GPU.

21 - Wat is een netwerk? De eenvoudigste vorm van een netwerk noemt men een LAN (Local Area Network) of lokaal netwerk. Hierbij zijn de computers binnen een lokaal of een gebouw met elkaar verbonden. Bv. een computerlokaal in een school of de computers binnen een bedrijf. Naast het feit dat de computers met elkaar gegevens kunnen uitwisselen, is er als bijkomend voordeel dat er per lokaal slechts 1 printer of scanner nodig is. Veelal maakt een netwerk gebruik van een server. Dit is een computer die ten dienste staat van alle andere computers (werkstations) waarmee hij verbonden is. De werkstations ook clients genoemd halen hun gegevens op van de server en laten de server ook daarna hun gegevens bewaren. De server voert de printopdrachten uit. Men spreekt in dit geval van een client-server model. Wanneer je thuis een netwerk hebt zal dit meestal een peer-to-peer netwerk zijn. Hierbij zijn alle computers gelijkwaardig. Voor een netwerk heb je een netwerkkaart nodig. Deze zorgt ervoor dat de gegevens doorgestuurd kunnen worden naar een andere computer. De verbinding met de andere computers gebeurt ofwel via een netwerkkabel ofwel draadloos. In het eerste geval is er ook nog een hub nodig. Dit is een soort verdeeldoos waarop de netwerkkabels worden aangesloten. In het tweede geval heb je een accesspoint nodig. Dit is een soort zender die de gegevens ontvangt van de ene computer en doorzendt naar een andere.

22 - Wat is internet? Een internet is een netwerk van computernetwerken (zie ook intranet en extranet). Een computernetwerk is over het algemeen alleen beschikbaar binnen een organisatie of gebouw, een beperking die opgeheven wordt door een internet. Om een internet goed te laten werken is het nodig om afspraken te maken over protocollen. Een bijna universeel gebruikt protocol is het zogenaamde Internetprotocol (IP). Computers in verschillende computernetwerken kunnen dankzij die afspraken met elkaar communiceren.