De samenvatting van hoofdstuk 3 van enigma Verloop van communicatie -letterteken printer (schrijftransactie). -ieder apparaat heeft een unieke code. -CPU zet adres en code op de bus. -printer herkent adres en reageert. De Bus -kan uit een draadje bestaan en de transacties komen dan achter elkaar op de bus. -Dit werkt heel traag daarom bestaat de bus uit meerdere draden. DATA-Bus Transporteert gegevens tussen componenten. Adres-bus Verstuurd adres van de component waar de DATA heen moet. Control-Bus Verstuurt stuurgegevens. Busarbiter regelt het "verkeer" op de bus. Soorten Computers
Supercomputer- heel complex rekenwerk Mainframes- administratieve toepassingen Terminals- alleen monitor en toetsenbord de rest wordt geregeld door een server Netwerkcomputers- pc's zonder achtergrondgeheugen. Server- zware pc met een of meer CPU's Processors Regelt alles wat in de pc gebeurt Werking Iedere instructie die door de processor tijdens een instructiecyclus wordt verwerkt, bestaat uit een rij bits, bijvoorbeeld:01101101000010010000001100000100. Deze rij bits lijkt voor ons een willekeurige reeks enen en nullen, maar toch er zit een structuur in. De opbouw van de instructie is zo gekozen dat de processor deze zo eenvoudig mogelijk kan analyseren. In de machinetaal die in dit voorbeeld gebruikt wordt, worden de eerste 8 bits gebruikt om aan te geven welke bewerking de ALU moet uitvoeren. Dit wordt de operatiecode genoemd: 01101101. Er zijn codes voor rekenkundige bewerkingen zoals optellen, aftrekken, vermenigvuldigen of delen. Daarnaast voert de ALU logische bewerking uit, zoals de AND en de OR. In dit voorbeeld gaat het om het optellen van de inhoud van twee registers. Achter de operatiecode volgen nog drie keer 8 bits. Dit zijn de operandcodes. In het voorbeeld geven de operandcodes aan om welke registers het gaat. Als de ALU een bepaald getal moet bewerken, kan het getal als operandcode in de instructie worden opgenomen, Of de vindplaats (het adres) van het getal in het werkgeheugen, het nummer van het register dat het getal bevat.
In het voorbeeld wordt de inhoud van de registers bij elkaar opgeteld en het resultaat wordt in register 9 geplaatst. Instructies Regel 1: LOAD R0, 1234: kopieer het getal dat op geheugenplaats 1234 staat naar register 0. Regel 2: LOOP: hier springt het programma naar terug. ADD R0, #1: tel 1 bij de inhoud van register 0 op. Regel 3: CMP R0, #12: Vergelijk (compare) de inhoud van register 0 met het getal 12 Regel 4: JNG LOOP: JUMP NOT GREATER: als het getal niet groter dan 12 is, ga dan naar het label LOOP. RIS kan alleen standaard instructies uitvoeren CISC voert meer instructies uit met een microprocessor Er zijn 3 verschillende soorten van het werkgeheugen. Het ram. Het cache. Het ROM. Ram staat voor random access memory het maakt niet uit waar het wordt opgeslagen je computer kan het altijd snel vinden. Er zijn voordelen en nadelen aan het ram het grootste nadeel aan het ram is dat het heel gevoelig is. Er zijn meerdere voordelen eraan het is goedkoop, het kan veel opslaan, en is klein.
Cache is een zeer snel geheugen op of naast de processorchip. De processor bewaart hierin de laatste instructies en/of gegevens die uit het werkgeheugen zijn gehaald. Voordelen: Cachegeheugen sneller dan RAM, Geen transport nodig over de bus. ROM staat voor Read Only Memory. Het geheugen kon vroeger alleen uitgelezen en niet veranderd maar er kwamen langzaam meer versies van het ROM. Iets later kwam het prom de fabrikant kon hem zelf wel nog veranderen. Het eprom kon nog gewist worden nadat hij gemaakt is door 15min aan UV straling er op te schijnen. Het eeprom is de nieuwste versie van het ROM en daar kan het programma worden gewist door elektriciteit erna toe te sturen. Het achtergrondgeheugen: Alle computers hebben naast het werkgeheugen een achtergrondgeheugen (extern geheugen) voor de permanente opslag van software en data. Het achtergrondgeheugen bestaat uit een schijf of een aantal schijven die snel ronddraaien. Er zijn drie technieken om gegevens vast te leggen: Magnetisch Optisch Elektronisch
Magnetische opslag: Diskette: Het diskettestation is een standaard onderdeel van de computer geweest. Tegenwoordig wordt het diskettestation weggelaten of vervangen door andere vormen van opslag, omdat de opslagcapaciteit van een diskette slechts 1,44 MB is. Dat maakt ze ongeschikt voor de opslag van programma s, beeld en geluid. Harde schijf: Een harde schijf bestaat uit een aantal met magnetisch materiaal beklede platen van glas of metaal die met grote snelheid ronddraaien. De opslagcapaciteit is groter dan een diskette. Harde schijven zijn zeer gevoelig voor stof. Tape: Een tape verschilt van magnetische schijven door de manier waarop data wordt gelezen en weggeschreven. Bij een tape gebeurt dat achter elkaar, terwijl een schijf de data willekeurig kan lezen.
Dit maakt een tape zeer geschikt voor het maken van een back-up, maar ongeschikt voor het snel bewerken van een file. Optische opslag: CD-ROM: Cd-roms worden al jarenlang gebruikt om grote hoeveelheden gegevens op te slaan, bijvoorbeeld multimediale presentaties met geluid- en videofragmenten en computerprogramma s. De afkorting ROM geeft al aan dat je aan een dergelijke disk geen gegevens kunt toevoegen. Een cd wordt gemaakt door met een infraroodlaser gaatjes te branden in een glazen schijf. Er zijn cd's die je kunt beschrijven. Dit wordt branden genoemd. Er zijn twee soorten: CD-Recordables (CD-R), die slechts eenmaal kunnen worden beschreven. CD-ReWritables (CD-RW), die vele malen kunnen worden beschreven en ook weer kunnen worden gewist. DVD: In 1995 kwam de opvolger van de cd op de markt: de dvd. Het systeem werd ontwikkeld onder de naam digital video disc, maar omdat er meer toepassingen kwamen dan video, werd het al snel digital versatile disc genoemd.
Er zijn vier opslagformaten voor DVD's: DVD-5: single side, single layer: 4,7 GB DVD-9: single side, dual layer: 8,5 GB DVD-10: double side, single layer: 9,4 GB DVD-18: double side, dual layer: 17 GB Blu-ray: De komst van HD TV en de moderne spelcomputers vragen media met hoge opslagcapaciteit. Blu-ray maakt gebruik van een blauwe laser (blue ray) met een kortere golflengte dan de rode laser van de dvd. Daardoor kan een schijf meer informatie bevatten. Elektronische opslag: Voor de opslag van grote bestanden, die makkelijk meegenomen moeten worden, maakt men gebruik van flashgeheugen. Dit is een manier van elektronische dataopslag, waarbij het mogelijk is door middel van een programmeeractie op verschillende plekken in het geheugen te schrijven of te wissen. Bijvoorbeeld: Een USB-stick. Controller: Ook de randapparaten communiceren met de CPU en het geheugen via de bus.
Die communicatie wordt geregeld door speciale elektronica, de controller. Om het lezen en schrijven van het apparaat naar de bus te regelen heeft de controller een speciale chip: De I/O-processor. Deze processor neemt opdrachten van de CPU aan en zorgt voor de verwerking van de opdrachten. Scanner: Een scanner kan tekst en afbeeldingen omzetten zodat die verder kunnen worden bewerkt in een computer. Het meest verkochte type is een vlakbedscanner waarin de tekst of de afbeelding op een glasplaat wordt gelegd. Een lichtbron in de scanner verlicht de afbeelding. Witte gedeeltes van de pagina kaatsen meer licht terug dan zwarte of gekleurde gedeeltes. Dat verschil in licht wordt door de lichtgevoelige chips waargenomen. Een analoog-digitaal-converter zet het om in een patroon van pixels. De kwaliteit van de lichtgevoelige chips bepaalt in hoge mate de kwaliteit van de scanner. Overige: Touchpad:
Een touchpad wordt in een laptop gebouwd. Het bestaat uit een klein aanraakgevoelig scherm waarbij de vingers gebruikt worden om de muis over het scherm te bewegen. Grafische Tablet: Een grafisch tablet wordt vaak door architecten en ontwerpers gebruikt, omdat de muis niet precies genoeg is om daarmee te tekenen. Een pen met daarin een elektronische kop wordt over de tablet verplaatst, die de beweging omzet naar digitale signalen die naar de computer worden gestuurd. Het resultaat is een lijn op het scherm. Touchscreen: Bij een touchscreen ligt er over het scherm een dunne aanraakgevoelige laag. Met een speciale pen of met je vingers kun je objecten op het scherm verplaatsen en menukeuzes maken door daarop te tikken. Beeldscherm: Een computer is niet compleet zonder een kleurenscherm waarop je kunt zien wat je precies op je computer doet. Er zijn twee typen beeldschermen: CRT (Cathode Ray Tube) LCD (Liquid Cristal Display)
Luidsprekers: Moderne computers worden altijd geleverd met luidsprekers. Dit wordt gedaan omdat de interne luidspreker van een PC alleen geschikt is om waarschuwende geluiden af te spelen als er iets mis is. Printers en plotters: Printers: De meest verkochte printer is tegenwoordig de inkjetprinter. De inkjet printers kunnen in kleur afdrukken en vooral bij de duurdere apparaten zijn fotos en tekst die daar mee afgedrukt worden haarscherp. Het nadeel is dat de inktcartridges erg kostbaar zijn en er maar een beperkt aantal pagina s mee kan worden afgedrukt. Plotters: Een plotter is een uitvoerapparaat om grote afbeeldingen of tekeningen te printen. Er zijn twee soorten: Penplotters: deze werken met een groot aantal pennen(een soort viltstiften). Inkjetplotters: deze werken net als inkjetprinters.
Plotters worden veel gebruikt in architectenbureaus en door ontwerpers die met CAD programma's werken. Modems: Een modem wordt gebruikt om gegevens van een computer via een lijn (bv een telefoonlijn of kabel) naar andere computer te versturen. Om dit hele proces in goede banen te leiden, is ook een communicatieprogramma nodig. Dat zorgt ervoor dat er een verbinding tussen de twee modems is en de gegevens kunnen worden verzonden. Hiervoor worden protocollen gebruikt waarin standaard is vastgelegd hoe de gegevensoverdracht moet verlopen, hoe er op fouten wordt gecontroleerd en hoe daarop moet worden gereageerd. Modems worden tegenwoordig vooral gebruikt om verbinding te maken met het Internet. Om alle computers die verbonden zijn met het internet d.m.v. een modem foutloos met elkaar te kunnen laten communiceren wordt gebruik gemaakt van TCP/IP: Transmission Control Protocol/Internet Protocol.