Aufgaben der Hausarbeit
1. Erklären Sie den prinzipiellen Aufbau eines Computerarbeitsplatzes (Mindestkonfiguration, Hard- und Softwarekomponenten). Begriffserklärung!
2. Welche Speichermedien können in Computeranlagen Verwendung finden? (Arten, Aufbau, Wirkungsweise)
3. Welche Druckerarten werden als Ausgabegeräte genutzt? (Aufbau, Wirkungsweise)
4. Welche Gefahren beinhalten vor allem total vernetzte informationsverarbeitende Anlagen? Gibt es in der heutigen Zeit wirklich den gläsernen Menschen? Setzen Sie sich mit der Notwendigkeit eines Datenschutzes auseinander. (Datenschutzgesetz) Erarbeiten Sie sich eine eigene Meinung zu dieser Thematik!
Quellennachwei ß:
Computer - Wissen; Grundlagen Anwendungen Programme, Lingen Verlag, Bergisch Gladbach; Autor: Andreas Graeter
Compuer CD-ROM von Bertelsmann
1. Aufgabe:
Computer ist ein Sammelbegriff für elektronisch, programmierbare Datenverarbeitungssysteme unterschiedlicher Leistungsfähigkeit und Techniken. Einen Computer zeichnen drei Eigenschaften aus: 1. er kann rechnen, 2. er kann Programme und Daten speichern, 3. er kann Entscheidungen fällen und dadurch den Programmablauf steuern. Ein Computersystem besteht aus Hardware und Software. Dabei versteht man unter Hardware ganz allgemein alle physikalischen Bestandteile eines Computers (alles was man anfassen oder sehen kann, Tastatur, Monitor, Drucker, Disketten- und Festplattenlaufwerke - also alle Baukomponenten im inneren) vor allen Dingen die Zentraleinheit und die Peripherie. Die Zentraleinheit besteht aus dem Steuerwerk, dem Rechenwerk und dem internen Arbeitsspeicher, sie übernimmt die Ablaufsteuerung und die Koordination aller Aktivitäten des Computers bei der Programmausführung. Größere Datenmengen werden meist in Speichern abgelegt: Disketten, Festplatten und Magnetbänder. Je nach Speicherkapazität und anderen die Leistung beeinflussenden Faktoren unterscheidet man Mikro-Computer, z.B. Heim- und Personal-Computer, Geräte der mittleren Datenverarbeitung, wie z.B. Abteilungsrechner, und Großrechner. Die höchste Rechenleistung haben die Super-Computer oder Parallelrechner, bei denen mehrere Zentraleinheiten parallel an einem Problem arbeiten. Die Peripheriegeräte eines Computers sind die Datenein- und - ausgabeeinheiten. Sie dienen der Mensch-Maschine-Kommunikation (z.B. Tastatur, Maus, Bildschirm, Klarschriftleser) und der Ausgabe der computerermittelten Daten (z.B. Drucker, Plotter, Photosatzbelichter). Zur Peripherie werden auch Datenfernübertragungseinrichtungen gerechnet, die die Verbindung mit anderen Computern und Datenbanken erlauben. Zur Bedienerfreundlichkeit eines Computers trägt entscheidend die Software (Programme und Daten eines Rechners mit deren Hilfe man bestimmte Aufgaben lösen kann) bei, bei der man die Betriebssystem- und die Anwendersoftware unterscheidet. Das Betriebssystem überwacht unter anderem die Tastatureingaben, gibt Meldungen auf dem Bildschirm aus, verwaltet den Zugriff auf externe Speicher und bei Mehrbenutzerrechnern die Rechenzeit. Die Anwendersoftware ist schließlich das Element, das dem Computersystem die reale Aufgabe mitteilt und es dazu veranlaßt, das konkrete Problem zu lösen. Am häufigsten verwendet werden Textverarbeitungs-, Kalkulations- und Datenbankprogramme.
Die Bauteile eines PCs:
- Zentraleinheit (CPU): - Steuerwerk, Prozessorspeicher, Rechenwerk
- Monitor
- Eingabegeräte: - Diskette, -laufwerk, CD-ROM, Klarschriftlaser, Lightpen, Tastatur, Maus
- Ausgabegeräte: - Disketten, EOD, WORM, Sprachausgabe, Drucker, Plotter, externe Speicher, Magnetplattenspeicher, Magnetbandspeicher
- Datex und Fernsprechleitung
- Softwarearten:
- Grundsoftware: Betriebssystem
- Anwendersoftware
- Standartsoftware
Bestandteile des PCs:
- Hauptplatine
- Prozessor
- Hauptspeicher
- Netzteil
- Erweiterungskarten (Grafik/Schnittstellen/Video/Laufwerke ...)
- Laufwerke (Festplatte(n)/Diskette(n)/CD-ROM/Streamer ...)
- Zubehör (Soundkarte/Lautsprecher/Modem ...)
- PC-Gehäuseformen:
- Tower - oder Turmgehäuse; 30-60cm hoch, gute Erweiterungsmög.
- Desktop - oder Tischmodel; 20cm hohes Gehäuse, darauf der Monitor
- Mini-Tower -Gehäuse; etwa 30cm hoch
- Slimline -Gehäuse; nur 10cm hoch, wegen Platzmangels schlechte Erweiterungsmöglichkeiten
- Notebook; groß wie eine DIN-A4-Seite, 3-4cm dick
Bauteile:
Ein PC, egal von welchem Hersteller, besteht immer aus bestimmten, unbedingt nötigen Hardwarekomponenten:
Hauptplatine: (Haupt- oder Systemplatine)
Auf der H. sind alle zum Computerbetrieb notwendigen Komponenten versammelt. Die Steuerungslogik, den Prozessor (mit den Helfer-Chipsatz, ICs), Cache-Speicher-Chips, der Taktprozessor der die Schwingungen in Megahertz (MHz) erzeugt - nach denen Prozessor und Systembus getaktet werden, der Festspeicher der BIOS-ROM genannt wird sowie die Steckplätze für die Erweiterungskarten. Bei Pentium-Boards sind die Schnittstellen für weitere Festplatten, Diskettenlaufwerke, Kommunikationsanschlüsse sowie Der Druckeranschluß integriert.
Komponenten der Hauptplatine:
- Prozessor
- Taktgenerator (umschaltbar, für verschiedene Prozessoren)
- Festspeicher: System- BIOS (Basis Input Output System)
- Sockel zur Aufnahme von Arbeitsspeichermodulen
- Steckplätze für Erweiterungskarten (in verschiedenen Ausführungen)
- Schnittstellen (Laufwerke/Drucker/Kommunikation...)
Prozessor:
CPU-zentrale Rechen-Einheit
Vom Prozessor werden Ein- und Ausgaben der Daten verarbeitet, Berechnungen durchgeführt und Daten verglichen oder zwischengespeichert.
Zum P. gehöhren folgende Komponenten:
- Steuerwerk: steuert sämtliche Prozesse der Mikroprogrammierung, regelt die Abläufe der Datenlesung aus dem Arbeitsspeicher,sorgt für die Decodierung,
- Rechenwerk: durchführung von allen arithmethischen und logischen Operationen
- Register: interne Speicher des Prozessors,
- interne Busse: verbinden die einzelnen Funktionseinheiten miteinander
In den schnellen Pentium-Prozessoren sind heute bis zu 3 Millionen Transistoren integriert. Diese Bauteile sind mikroskopisch klein und auf mehrere nur 0,6 Mikron feine Schichten verteilt. Die Transistoren steuern den Strom von 3,45 bis 5 Volt, der durch den Prozessor fließt, nun programmgesteuert so, daß mit einfachen Additionen alle anfallenden Aufgaben erledigt werden können. Der P. wird dabei von einem Taktgeber getaktet, das heißt der Stromfluß wird in Intervallen ausgetauscht. Bei einer Taktfrequenz von 120 MHz werden die Transistoren entsprechend oft in einer Sekunde geschaltet.
Die Intel -Prozessorbezeichnung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Die Prozessoren-Kennzeichnung SX, DX, DX4 und Pentium:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Der Hauptspeicher:
Im H. werden Daten laufender Programme zwischengelagert, damit sie dem Prozessor bei Bedarf zur Verfügung stehen. Die CPU liest Daten aus dem Hauptspeicher, verarbeitet, organisiert oder berechnet sie und legt diese Informationen dann wieder im Hauptspeicher ab. Erst wenn man den Programmen den ausdrücklichen Befehl speichern geben, werden die Daten auf ein nichtflüchtiges Speichermedium z.B. Festplatten gespeichert. Der Arbeitsspeicher RAM dagegen ist ein flüchtiger Speicher indem die nicht gespeicherten Daten nach beenden des Programmes verlorengehen.
RAM - oder SIMM -Module (Arbeitsspeicherchips, Arbeitsspeichermodule): ...sind die Speicherchips aus denen der Arbeitsspeicher besteht und wo der Rechner seine Informationen ein- und ausließt.
2. Aufgabe:
Externe Speicher:
...sind alle Speichermedien und -arten, die sich nicht auf der Hauptplatine in Form von Hauptspeicher befinden.
- Lochkarten, Magnetkarten, Bandspeicher, Laserplatten, Festplatten, Disketten, CD-ROM, WechselFestplatten, Zip-Laufwerke, Bernoulli-Laufwerke, Magnetbänder, CD-Writer
1. Disketten:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
DD = „Double Density“ / HD = „High Density“
Der eigentliche Datenträger in einer Diskette ist eine dünne, flexible Kunststoffscheibe, die mit einem magnetischen Material beschichtet ist. Beim Zugriff auf das Diskettenlaufwerk dreht ein Motor die dünne magnetisierbare Scheibe mit 300 Umdrehungen unter einem Schreib- / Lesekopf, was ähnlich aussieht wie bei einem Plattenspieler. Die Datenübertragung erfolgt aber magnetisch, indem ein wechselndes Magnetfeld des Kopfes eine dauerhafte Magnetisierung der Scheibe erzeugt. Jedes Bit und Byte wird dabei in konzentrischen Spuren auf die magnetisierbare Oberfläche übertragen. Diese Spuren sind in Sektoren (Kleinste Einheit einer Diskette) unterteilt. Das dient dazu, eine bestimmte Stelle auf der Diskette gezielt und schnell anzufahren. Sollen Daten gelesen werden, fährt der Schreib/ Lesekopf auf den dazugehörigen Kreis und den betreffenden Sektor, mißt die Änderung des Magnetfeldes und gibt die Informationen an den PC weiter.
2. Die Festplatte:
Die Festplatten unterscheiden sich im wesentlichen nicht so sehr von den Disketten. Im inneren des Metallgehäuse befinden sich mehrere magnetisierbare Scheiben, die unter einem Schreib- / Lesekopf gedreht werden. Diese Scheiben bestehen aus beschichteten Aluminium. Im Vergleich zu Disketten können auf Festplatten wesentlich aber mehr Datenmengen gespeichert werden. Zudem sind Festplatten erheblich leistungsfähiger als Disketten: Während sich eine Diskette mit 300 Umdrehungen pro Minute im Laufwerk dreht, kommt der Datenträger in der Festplatte üblicherweise auf 3600 U/min, moderne Platten 4500 bis 6500 U/min. Dadurch können Daten schneller gelesen oder geschrieben werden. F. weisen eine höhere Anzahl Sektoren auf. Auch an die Qualität der Magnetisierungsschicht werden wesentlich höhere Anforderungen gestellt als an Disketten. Durch die dichte Anordnung darf der Schreib- / Lesekopf nur einen geringen Abstand zur Platte haben und schwebt daher auf einem Luftkissen das die Scheiben durch ihre Rotation selbst erzeugen. Als Zylinder bezeichnet man die Spuren und Sektoren die untereinander angeordnet sind. Die Z. unterteilen also die Angabe des Speicherortes weiter; wird eine Information benötigt, erfolgt der Zugriff nach Angabe von Zylinder, Spur und Sektor.
3. CD - ROM - Laufwerke:
(Compact Disk Read Only)
Die CD-ROM verfügt über eine Speicherkapazität von 650 MByte, ist verschleisfrei und unempfindlich sowie im Vergleich zu Festplatten oder Disketten ein absolut sicherer Datenträger, da optisch statt magnetisch.
Der größte Nachteil einer CD-ROM liegt in der Technik ihres Aufzeichnungsverfahrens. Ein Laserstrahl tastet die CD-ROM berührungsfrei ab und registriert unterschiedliche Vertiefungen, die sogenannten Pits (Grube, Vertiefung), und Lands (Erhebung) aufgrund der unterschiedlichen Reflexion des Laserstrahls. Diese Signale werden ausgewertet und in für den PC verständliche digitale Informationen umgewandelt. Die Informationen auf der CD-Rom sind fest in die Metalloberfläche eingebrannt und können nicht verändert werden. Daher können CD’s nur gelesen und nicht beschrieben werden, es handelt sich hierbei um einen reinen Lesespeicher.
Typen von CD-ROM-Laufwerken:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
4. CD-Writer:
In dieser Spezialbauform eines CD-ROM_Laufwerkes können spezielle CD-R-Medien mit bis zu 650 MByte an Daten beschrieben werden. Eine CD-R-ROM kann danach aber auch nur wieder gelesen und nicht neu beschrieben werden.
3. Aufgabe:
Heute dominieren drei Druckerarten: Nadeldrucker, Tintenstrahldrucker und Laserdrucker.
Aufbau eines Druckers: - Gehäuse mit Bedienungselementen, Zentraleinheit, Schnittstelle, Netzgerät und Motor
Nadeldrucker:
Die Nadeldrucker verfügen über eine Reihe von winzigen und in einem Druckkopf senkrecht übereinanderstehenden Nadeln. Einzelne Zeichen werden erzeugt, Daß der Druckkopf in kleinen waagerechten Schritten über das Papier geführt wird und die betreffenden Nadeln durch Elektromagneten auf ein Farbband gedrückt werden und so das darunter geführte Papier bedrucken. Jeder gedruckte Buchstabe eines Nadeldruckers besteht aus vielen kleinen Punkten, daran ändern auch hochwertige Technologien wie 24-Nadel- oder 48 Nadeldrucker bei denen 2 bis 4 Zwölferreihen von Nadeln eng gepackt nebeneinanderliegen nicht viel. Die Qualität des Schriftbildes hängt von der Anzahl der im Druckkopf befindlichen Nadeln ab.
Tintenstrahldrucker:
Man unterscheidet zwei verschiedene Techniken, mit denen die Tinte aufs Papier gebracht wird: das Bubblejet - und das Piezo -Verfahren. Die Pizo -Technik nutzt den Druck, die Bubblejet -Technik arbeitet mit Hitze. Ziel ist es einen genau dosierten Tropfen (Durchmesser: 0,025 mm; Fluggeschwindigkeit: 700 km/h) gesteuert aufs Papier zu bringen. Im Druckkopf der Tintendruckpatrone sitzen 64 Düsen, die etwa halb so stark wie ein menschliches Haar. Farbgeräte verfügen über bis zu 256 Düsen, also bis zu 64 für jede der 4 Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Beim Bubblejet -Verfahren ist in jeder dieser Düsen ein winziges Thermoelement vorgeschaltet, das kuzzeitig erhitzt wird. Dadurch wird in der Tinte blitzartig eine Dampfblase erzeugt, die durch den entstehenden Überdruck auf das Papier geschleudert wird. Durch die Kapilarwirkung fließt die Tinte aus einem Tank automatisch in den Druckkopf nach. Ebenso ist das beim Piezo-Verfahren, wo der Druckkopf meist aus Glas oder Hartkeramik mit vielen eingebetteten Tintenkanälen besteht sowie einem Piezo -Element pro Kanal. Bei diesem Verfahren ändert ein elektrischer Impuls die Form eines Piezo -Kristalls. Diese Änderung bewirkt einen Druckimpuls im Tintenkanal, wodurch die Tinte auf das Papier geschleudert wird.
Laserdrucker:
Sie gehöhren zu den Seitendruckern, die so heißen, weil Sie die gesamte Druckseite zuerst im druckeigenen Speicher aufbauen müssen. Jeder einzelne Bildpunkt einer Seite muß erst berechnet werden und wird dann an einen Stück ausgedruckt. Im inneren eines Lasers wird eine rotierende, lichtempfindliche Trommel elektrisch negativ aufgeladen. Ein über Spiegel umgelenkter Laserstrahl Schreibt dann ein Abbild der zu druckenden Seite auf die Trommel. An den Stellen, wo der Strahl auftrift, entlädt sich die Spannung. Dieser Vorgang wird bei LED -Druckern dadurch erreicht, daß eine eng gepackte LED -Reihe (ein LED-Verschlu ß) das Licht einer sehr starken Quarzlampe entsprechend abhält oder durchläßt, bevor es, über Focussierlinsen gebündelt, auf die Trommel trifft. Die Trommel läuft anschließend an negativ geladenem Tonerpulver dabei ab. Nur an den neutralisierten Flächen bleibt es haften. Das Papier wird nun über die Trommel geführt. Eine zweite, positiv geladene Trommel oder pos. Geladene Drähte auf der anderen Seite des Papiers sorgen dafür, daß die Tonerpartikel von der Trommel auf das Papier übergehen. Damit das Pulver auch auf dem Papier bleibt, läuft der Bogen Anschließend über ein oder zwei Entwickler - oder Fixiertrommeln. Die Heizelemente dieser Trommeln bringen ein im Toner enthaltenes Harz bei etwa 150 Grad Celsius zum Schmelzen und verbinden denToner dadurch dauerhaft mit dem Papier.
Thermotransfer-Druckern:
Bei T.-D. werden die Farben aus speziellen Farbwachsfolien mit etwa 2500 einzelnen Thermoelementen pro A4-Seitenbreit auf Spezialpapier geschmolzen.
Thermosublimations-Drucker:
... verdampfen die Farbwachspartikel aus den Trägerfolien auf extrem teuren Spezialfolien. Die Temperatur jeder einzelnen Heizdüse läßt sich steuern, dadurch kann die Dichte der Farbpartikel reguliert werden.
4.Aufgabe:
Datenschutz
Schutz des Bürgers vor Mißbrauch personenbezogener Daten bei ihrer Speicherung, Übermittlung, Veränderung und Löschung; im Bundesdatenschutzgesetz von 1977 erstmals festgelegt. Über die Einhaltung wachen Datenschutzbeauftragte des Bundes, der Länder und der Unternehmen.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Hauptbestandteile eines Computerarbeitsplatzes?
Ein Computerarbeitsplatz besteht aus Hardware- und Softwarekomponenten. Die Hardware umfasst die Zentraleinheit (Steuerwerk, Rechenwerk, Arbeitsspeicher), Eingabegeräte (Tastatur, Maus, etc.) und Ausgabegeräte (Monitor, Drucker, etc.). Die Software umfasst das Betriebssystem und Anwendersoftware.
Welche Arten von Speichermedien werden in Computern verwendet?
Verschiedene Speichermedien können verwendet werden, darunter Disketten, Festplatten, Magnetbänder, CD-ROMs, CD-Writer, WechselFestplatten, Zip-Laufwerke, Bernoulli-Laufwerke, Magnetbänder, CD-Writer.
Welche Arten von Druckern werden als Ausgabegeräte verwendet?
Die gängigsten Druckertypen sind Nadeldrucker, Tintenstrahldrucker und Laserdrucker. Es gibt auch Thermotransfer- und Thermosublimationsdrucker.
Was sind die Gefahren von vernetzten Informationsverarbeitungssystemen und wie steht es um den Datenschutz?
Vernetzte Systeme bergen Gefahren im Hinblick auf den Datenschutz und die Möglichkeit des Missbrauchs personenbezogener Daten. Das Bundesdatenschutzgesetz soll den Bürger vor solchen Gefahren schützen. Der gläserne Mensch ist eine Folge der zunehmenden Vernetzung, es ist aber nicht die Regel, sondern die Ausnahme.
Was ist die Hauptplatine und welche Komponenten befinden sich darauf?
Die Hauptplatine (auch Systemplatine genannt) ist die zentrale Komponente eines PCs. Sie enthält die Steuerungslogik, den Prozessor (mit Chipsatz), Cache-Speicher-Chips, den Taktprozessor, den BIOS-ROM und Steckplätze für Erweiterungskarten sowie Schnittstellen.
Was ist der Unterschied zwischen RAM und externen Speichern?
RAM (Random Access Memory) ist der flüchtige Arbeitsspeicher, in dem Daten laufender Programme zwischengespeichert werden. Externe Speicher (z.B. Festplatten, Disketten) sind nichtflüchtige Speichermedien, auf denen Daten dauerhaft gespeichert werden können.
Wie funktionieren Diskettenlaufwerke?
Diskettenlaufwerke verwenden eine magnetisierbare Scheibe, die sich unter einem Schreib-/Lesekopf dreht. Daten werden durch Magnetisierung der Oberfläche in konzentrischen Spuren und Sektoren gespeichert und gelesen.
Wie funktionieren Festplatten?
Festplatten ähneln Disketten, verwenden aber mehrere magnetisierbare Scheiben, die sich schneller drehen. Dadurch können größere Datenmengen gespeichert und schneller gelesen/geschrieben werden.
Wie funktionieren CD-ROM-Laufwerke?
CD-ROM-Laufwerke verwenden einen Laserstrahl, um Vertiefungen (Pits) und Erhebungen (Lands) auf der CD-ROM abzutasten. Diese werden dann in digitale Informationen umgewandelt. CD-ROMs sind reine Lesespeicher.
Wie funktionieren Nadeldrucker?
Nadeldrucker verwenden Nadeln, die durch ein Farbband auf das Papier gedrückt werden, um Zeichen zu erzeugen. Die Qualität des Schriftbildes hängt von der Anzahl der Nadeln ab.
Wie funktionieren Tintenstrahldrucker?
Tintenstrahldrucker verwenden entweder das Bubblejet- oder das Piezo-Verfahren, um Tinte auf das Papier zu sprühen. Beim Bubblejet-Verfahren wird die Tinte durch Hitze verdampft, während beim Piezo-Verfahren ein piezoelektrischer Kristall die Tinte ausstößt.
Wie funktionieren Laserdrucker?
Laserdrucker verwenden eine lichtempfindliche Trommel, die elektrisch aufgeladen und von einem Laserstrahl belichtet wird. Tonerpulver haftet an den belichteten Stellen und wird dann auf das Papier übertragen und fixiert.
Was ist Datenschutz?
Datenschutz umfasst den Schutz von Bürgern vor dem Missbrauch personenbezogener Daten. Das Bundesdatenschutzgesetz regelt die Speicherung, Übermittlung, Veränderung und Löschung von Daten.
- Arbeit zitieren
- Gelfort Daniel (Autor:in), 1994, Steuern mit dem Computer, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/96611
