De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

B2 Hoofdstuk 3 Computers en randapparatuur. Harde schijf Printer Geheugen DVD-speler Scanner Processor Monitor Stedelijk Gymnasium Breda RCM2 USB Busstructuur.

Verwante presentaties


Presentatie over: "B2 Hoofdstuk 3 Computers en randapparatuur. Harde schijf Printer Geheugen DVD-speler Scanner Processor Monitor Stedelijk Gymnasium Breda RCM2 USB Busstructuur."— Transcript van de presentatie:

1 B2 Hoofdstuk 3 Computers en randapparatuur

2 Harde schijf Printer Geheugen DVD-speler Scanner Processor Monitor Stedelijk Gymnasium Breda RCM2 USB Busstructuur Netwerken Serieel Parallel Embedded Dit hoofdstuk gaat over de hardware

3 Computers en randapparatuur Computers zijn overal B2H03 paragraaf 1

4 §1 Computers zijn overal navigatie wasmachine MP3-speler dvd-recorder mobieltje fototoestel vliegtuig trein cv-ketel Stedelijk Gymnasium Breda RCM4 afwasmachine cv-thermostaat fietsverlichting alarmsysteem kopieermachine geldautomaat Nintendo 3DS netwerkrouter laptop... bankpas OV-chipkaart RFID-chip irisscanner auto tablet tv-toestel smartphone

5 Stedelijk Gymnasium Breda RCM5 §1 Computers zijn overal Opdracht 1 Jargon  Acer Aspire S G12tws  13,3"  Intel Core i5-4200U  4GB  128GB SSD  Intel HD Graphics 4400  Touchscreen  Hoeveel mag dit kosten?  Meer specificaties  Acer Aspire Acer Aspire

6 Opdracht 2 Zoeken naar randapparatuur • Hoe ziet het er uit? • Hoe werkt het? • Wat doet het? Stedelijk Gymnasium Breda RCM6 §1 Computers zijn overal

7 Computers en randapparatuur De processor B2H03 paragraaf 2

8 Stedelijk Gymnasium Breda RCM8 Elke computer heeft minimaal • Processor • Geheugen (RAM, ROM) • Contact met de omgeving • sensoren en actuatoren • Zelfs je bankpas §2 De processor

9 • CPU (Central Processing Unit) • CVE (Centrale verwerkingseenheid) • Instructies uitvoeren • Gegevens en opdrachten komen uit het intern geheugen. Stedelijk Gymnasium Breda RCM9 §2 De processor

10 • Hoeveel instructies zijn nodig om een beeld op een scherm van 768 x 1366 op te bouwen? • ca instructies! • In welke tijd gebeurt dat? • < 0,5 seconde! Stedelijk Gymnasium Breda RCM10 §2 De processor

11 CPU 11 Klok kloksignaal Besturingsbus Databus Adresbus R1R2R3R4R5R6R7R8 Registers Besturings eenheid Rekenkundige en logische eenheid Stedelijk Gymnasium Breda RCM §2 De processor CPU

12 Instructies Voorbeeld  Waarde van adres A naar R1  Waarde van adres B naar R2  R1 + R2 naar R3  waarde van R3 naar adres C  Volgende instructie Stedelijk Gymnasium Breda RCM12 §2 De processor

13 Voor elke instructie: • Ophalen • Decoderen • Uitvoeren • Volgende Stedelijk Gymnasium Breda RCM13 §2 De processor

14 Waarde van adres A naar R1 Waarde van adres B naar R2 R1 + R2 naar R3 waarde van R3 naar adres C Stedelijk Gymnasium Breda RCM14 •Ophalen •Decoderen •Uitvoeren •Volgende •Ophalen •Decoderen •Uitvoeren •Volgende §2 De processor

15 Opdracht  Processor simulatie  Kopieer de map ProcSim (zip) naar je eigen omgeving  Uitpakken Stedelijk Gymnasium Breda RCM15 §2 De processor

16 • Klok en klokfrequentie • eenheid: MHz of GHz • 1 GHz = 1000 MHz (1024 MHz?) • De klokfrequentie zegt niet zo veel over de snelheid van de computer. Stedelijk Gymnasium Breda RCM16 §2 De processor

17 • Een Ferrari is heel erg snel. • Heb je er iets aan als er geen banden onder zitten? • Een processor met een klokfrequentie van 3,6 GHz is heel erg snel. • Heb je er iets aan als de geheugentoegang erg traag verloopt? Stedelijk Gymnasium Breda RCM17 §2 De processor

18 Factoren die de snelheid bepalen •toegangssnelheid van het geheugen •werking van de processoren •grootte van het (cache) geheugen •fysieke afstand tussen processor en geheugen Stedelijk Gymnasium Breda RCM18 §2 De processor

19 Andere vergelijkingsmaten • FLOPS Floating Point operations • MIPS Mega Instructions per second • ICICOMP Icomp Intel Comparative Microprocessor Performance Index Stedelijk Gymnasium Breda RCM19 §2 De processor

20 19714-bits0,74 MHz bits0,80 MHz bits5,0 MHz bits5,0 MHz bits10 MHz bits16 MHz bits150 MHz bits1300 MHz Stedelijk Gymnasium Breda RCM20 §2 De processor

21 bits3200 MHz bits2660 MHz bits3200 MHz bits3800 MHz Wikipedia Stedelijk Gymnasium Breda RCM21 §2 De processor

22 Stedelijk Gymnasium Breda RCM22 §2 De processor

23 Stedelijk Gymnasium Breda RCM23 §2 De processor

24 Stedelijk Gymnasium Breda RCM24 §2 De processor

25 B2H03 Paragraaf 1 en 2 Theorie bestuderen Processor simulator Opdrachten maken Stedelijk Gymnasium Breda RCM25 §2 De processor

26 Computers en randapparatuur Het geheugen B2H03 paragraaf 3

27 B1H03 De hardware §1 Computers zijn overal §2 De processor §3 Het geheugen 27 Stedelijk Gymnasium Breda RCM §3 Het geheugen

28 Eerste onderscheid InternExtern Stedelijk Gymnasium Breda RCM28 chips cache (S)DDR RAM/ROM hard disk (HDD) Static State Drive (SSD) CD/DVD flash-drive/USB tape diskette/floppy (?) §3 Het geheugen

29 Schijf (extern) geheugen. • Elke schijf is verdeeld in sectoren (taartpunt). • Elke sector heeft een aantal sporen. • Zo is elke plaats exact aan te wijzen. • Schijfgeheugen is adresseerbaar Stedelijk Gymnasium Breda RCM29 §3 Het geheugen

30 Stedelijk Gymnasium Breda RCM30 Schijfopslag §3 Het schijfgeheugen

31 Schijfopslag • Diskette of floppy1,44 MB • CD700 MB • DVD5,0 GB • Blu-ray50 GB • Hard disk1 TB • SSD250 MB Stedelijk Gymnasium Breda RCM31 §3 Het geheugen

32 Bits moeten worden vastgelegd. • Magnetisch (noord en zuid) • Optisch (gaatje of niet) • Flash, SSD (1 V of 3 V) Stedelijk Gymnasium Breda RCM32 §3 Het geheugen

33 USB-opslag • Gebaseerd op Flash-geheugen • ROM-geheugen • Uitgevonden in 1984 • 1996 USB 1.0 • 2000 eerste USB-stick 8 MB • 2009 USB-stick 128 GB • 2013 USB-stick 512 GB Stedelijk Gymnasium Breda RCM33 §3 Het geheugen

34 Intern geheugen • RAM ( Random Access Memory ) werkgeheugen • ROM ( Read Only Memory ) Opstartprocedure • Cache geheugen veel sneller, maar duurder Stedelijk Gymnasium Breda RCM34 §3 Het geheugen

35 Intern geheugen • Bepaalt mede de snelheid van de computer. • Intern geheugen is sneller dan schijfgeheugen • Intern geheugen s • Schijfgeheugen s Stedelijk Gymnasium Breda RCM35 §3 Het geheugen

36 Virtueel geheugen Een stukje schijfgeheugen dat als intern geheugen wordt gebruikt. Stedelijk Gymnasium Breda RCM36 §3 Het geheugen

37 Computers en randapparatuur De busstructuur B2H03 paragraaf 4

38 B1H03 De hardware §1 Computers zijn overal §2 De processor §3 Het geheugen §4 De verbindingen 38 Stedelijk Gymnasium Breda RCM §4 Busstructuur

39 • Een bus is een kabel waarover data wordt getransporteerd. • Zo’n kabel bestaat weer uit een aantal (8) draadjes. • Feitelijk zijn het dunne banen van koper op de printplaat. Stedelijk Gymnasium Breda RCM39 §4 De busstructuur

40 • Er is een bus voor de data (gegevens). • Er is een bus voor de instructies. • Er is een bus voor de adressering. • Databus, besturingsbus, adresbus. Stedelijk Gymnasium Breda RCM40 §4 De busstructuur

41 CPU Stedelijk Gymnasium Breda RCM41 Klok kloksignaal Besturingsbus Databus Adresbus R1R2R3R4R5R6R7R8 Registers Besturings eenheid Rekenkundige en logische eenheid §4 De busstructuur

42 • Waar staat de data?  adresbus • Wat is de data?  databus • Wat is de opdracht?  besturingsbus Stedelijk Gymnasium Breda RCM42 §4 De busstructuur

43 • De computer moet communiceren met andere apparaten. • Intern: grafische kaart, netwerkkaart, geheugen,etc. • Dat gaat intern via slots (PCI, IDE) Stedelijk Gymnasium Breda RCM43 §4 De busstructuur

44 • De computer moet communiceren met andere apparaten. • Extern: muis, toetsenbord, monitor, externe HD, USB-stick • Dat gaat via poorten, • stekkers en stekkerbussen Stedelijk Gymnasium Breda RCM44 §4 De busstructuur

45 1, 2 ps2 poorten (muis, toetsenbord) 3.DVI-poort (digitale monitor) 4.VGA-poort (analoge monitor 5.Parallelle poort (printer, scanner) 6.Firewire (videocamera) 7.USB-poort 8.Netwerkpoort 9, 10, 11 Audiopoorten Stedelijk Gymnasium Breda RCM45 §4 De busstructuur

46 • B2H03 • Paragraaf 3 en 4 • Theorie bestuderen • Opdrachten maken Stedelijk Gymnasium Breda RCM46 §3 Het geheugen

47 Computers en randapparatuur Von Neumann principe B2H03 paragraaf 5

48 B1H03 De hardware §1 Computers zijn overal §2 De processor §3 Het geheugen §4 De verbindingen §5 Instructies uitvoeren 48 Stedelijk Gymnasium Breda RCM §5 Von Neumann

49 • De processor verwerkt instructies. • Steeds één tegelijk • Op volgorde (sequentieel) • Von Neumannprincipe Stedelijk Gymnasium Breda RCM49 §5 Het Von Neumannprincipe

50 • Instructies starten na elkaar • Snelheid van computers is steeds belangrijker • Instructies moeten op elkaar wachten • Von Neumann-bottleneck Stedelijk Gymnasium Breda RCM50 §5 Het Von Neumannprincipe

51 Dit principe moest worden verbeterd en de bottleneck opgelost. • Harvard architectuur • Coprocessor • Gekoppelde processor • Dual core • Quad core Stedelijk Gymnasium Breda RCM51 §5 Het Von Neumannprincipe

52 Harvard architectuur • Toegepast bij embedded systems (microcontrolers) • Bussen zijn meer gescheiden • In- en uitvoer zitten elkaar niet in de weg. Stedelijk Gymnasium Breda RCM52 §5 Het Von Neumannprincipe CPU Klok kloksignaal Besturingsbus Databus Adresbus R1R2R3R4R5R6R7R8 Registers Besturings eenheid Rekenkundige en logische eenheid

53 Co-processor • Hulpje, slaaf • Toegepast bij de (1982) en (1986) Gekoppelde processor • één processor met twee CVE’s • één processor twee besturingseenheden • slechts één cache • toegepast bij de Pentium (1993) Stedelijk Gymnasium Breda RCM53 §5 Het Von Neumannprincipe

54 Dual Core – Quad core • meer processoren in één chip • ze delen het hoofdgeheugen • bottleneck! • software moet erop zijn aangepast. Stedelijk Gymnasium Breda RCM54 §5 Het Von Neumannprincipe

55 Computers en randapparatuur De BIOS B2H03 paragraaf 6

56 B1H03 De hardware §1 Computers zijn overal §2 De processor §3 Het geheugen §4 De verbindingen §5 Instructies uitvoeren §6 Een pc opstarten 56 Stedelijk Gymnasium Breda RCM §6 De BIOS

57 • Basic Input Output System • Ligt vast in ROM. • Bij opstarten wordt de instructie uit het ROM-geheugen uitgevoerd. • De BIOS wordt van HD geladen • en uitgevoerd. Stedelijk Gymnasium Breda RCM57 §6 De BIOS

58 Dit programma test • het geheugen • de HD’s • de videokaart • netwerkpoorten • toetsenbord en muis • monitor etc. Stedelijk Gymnasium Breda RCM58 §6 De BIOS

59 • Drivers worden gezocht en... • gekopieerd naar het intern geheugen. • Het laadprogramma voor het besturingssysteem wordt van HD naar het intern geheugen gekopieerd. Stedelijk Gymnasium Breda RCM59 §6 De BIOS

60 • De eerste instructie wordt uitgevoerd. • De BIOS is klaar. • Het besturingssysteem neemt het verder over. • Je moet inloggen bij Windows Stedelijk Gymnasium Breda RCM60 §6 De BIOS

61 • Wat zijn ‘Drivers’? • Kleine programmaatjes die bij een stukje hardware horen. • Ze verzorgen de communicatie tussen deze hardware en I/O-poort. • Ze worden door de fabrikant van de hardware gemaakt. • De input en output voldoen aan een standaard. Stedelijk Gymnasium Breda RCM61 §6 De BIOS

62 • B2H03 • Paragraaf 5 en 6 • Theorie bestuderen • Opdrachten maken Stedelijk Gymnasium Breda RCM62 §6 De BIOS

63 B2 Hoofdstuk 3 Computers en randapparatuur


Download ppt "B2 Hoofdstuk 3 Computers en randapparatuur. Harde schijf Printer Geheugen DVD-speler Scanner Processor Monitor Stedelijk Gymnasium Breda RCM2 USB Busstructuur."

Verwante presentaties


Ads door Google