Les 03 - Hardware

• Informatica
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

Hardware

Examenprogramma informatica

Domein E

Leerdoel

• Je bent bekend met de Von Neumann-architectuur.

• Je kunt de diverse hardware-onderdelen (moederbord, SOC, processor, intern geheugen, sensoren, actuatoren, connectoren, opslagmediums en voeding) benoemen en bent bekend met de werking van deze onderdelen.

Welke van de onderstaande apparaten is geen voorbeeld van een embedded system?

1. Een wasmachine
2. Een smartwatch
3. Een pinautomaat
4. Een alarmsysteem

Op amsterdamsmartcity.com staat een overzicht van alle smart-city-technieken die in de stad Amsterdam worden gebruikt. Bekijk het project Yellowbox.

Wat houdt het project Yellowbox in?

1. Hier kunnen mensen hun gemiste postpakketjes ophalen.
2. Hier kunnen mensen hun mobiele devices opladen.
3. Hier kunnen mensen grofvuil achterlaten.
4. Hier kunnen mensen veilig hun spullen opbergen.

Hardware

Von Neumann-architectuur

Kernapparatuur

• Processor en interne geheugen (RAM)

Randapparatuur

• Alle andere hardware

Hardware

Wat is het grootste nadeel van het von Neuman architectuur?

Moederbord

De grootste hardware-interface in een apparaat

• Een grote printplaat
  

Verbind alle onderdelen met elkaar

• System-on-a-chip (SOC)
  

Processor

• Central Processing Unit: het hart van een apparaat
  
• Bestaat uit miljarden transistors
  

• Multi-processorsystemen
  
• Multicoreprocessor
  
• Multitasking
  

Taken van een processor

Je kunt een CPU splitsen in

• Besturingsorgaan
  
• Rekenorgaan
  

De taken van de processor zijn onder andere:

• Het ophalen van instructies en gegevens uit het interne geheugen
  
• Het laten uitvoeren van berekeningen door het rekenorgaan
  
• Het opslaan van resultaten in het computergeheugen
  
• Het regelen van de uitvoer van gegevens, bijvoorbeeld naar beeldscherm of printer

Snelheid van een processor

Verwerkingssnelheid

• Hoeveel instructies een processor in één seconde kan verwerken
  
• Eenheid: mips (millions of instructions per second)
  

Kloksnelheid

• Een vast aantal malen per seconde een puls aan de processor om alle verwerkingsstappen synchroon te laten lopen
  
• Eenheid: Hertz (Hz)
  

Pipelining

• Instructies splitsen in deelinstructies
• De deelinstructies parallel uitvoeren

Interne geheugen

• ROM: read only memory
• RAM: random access memory

• ROM geheugen gebruikt een apparaat o.a. om te starten
• In RAM geheugen worden instructies en uitkomsten van de CPU opgeslagen
• Ook wel werkgeheugen genoemd

Overige

• Sensoren: input
  
• Actuatoren: output
  
• Connectoren: usb, hdmi, ...
  
• Opslag: flashgeheugen
  
• 
  Voeding: voedingseenheid of accu 

Is moederbord de belangrijkste onderdeel? Motiveer je antwoord.