Thema: Multimedia. Hardware

Thema: Multimedia Hardware

OPDRACHTKAART Hardware 1

Thema: Multimedia MM-04-01-01

Basisopbouw van de computer Voorkennis: Geen Intro: In deze opdracht leer je de belangrijkste onderdelen in de computer herkennen en leer je wat hun functie is. Ook leer je wat voor aansluitingen je op de computer kunt tegenkomen. En op welke aansluitingen je bijvoorbeeld de muis, het beeldscherm of een printer moet aansluiten. Doelen: Aan het eind van deze opdracht kun je: – Belangrijke onderdelen in de computer aanwijzen, zoals het moederbord, de processor, RAM-chips, ROM-chips. – Verschillende randapparaten op de juiste plek aansluiten op de computer. Aan het eind van deze opdracht ken je: – De functie van belangrijke onderdelen in de computer, zoals het moederbord, de processor, RAM-chips, ROMchips. Activiteiten: – Lees de tekst ’Hardware’. – Maak de diagnostische toets ’Hardware’. – Lees de tekst ’Basisopbouw van de computer’. – Maak de diagnostische toets ’Basisopbouw van de computer’. – Maak de praktijkopdrachten. – Vul de checklist in. – Vul de evaluatie in. Tijd: Voor de opdracht heb je ongeveer 5 lesuren: – theorie bestuderen en theorievragen maken: 3 lesuren – praktijkopdrachten maken: 2 lesuren Materiaal: – tekst Hardware – diagnostische toets Hardware – tekst Basisopbouw van de computer – diagnostische toets Basisopbouw van de computer – praktijkopdrachten – checklist en evaluatie Beoordeling: Laat de docent de uitwerkingen controleren: – de antwoorden op de theorievragen – de uitwerkbladen van praktijkoefeningen 1 en 2 – de checklist – de evaluatie Later geeft de docent je de eindtoets.

Theorie Hardware 1

Thema: Multimedia MM-04-01-02

Het lijkt allemaal zo logisch. Je drukt op het toetsenbord op de V, en op het beeldscherm verschijnt een V. Maar vergis je niet: voor de computer is dit behoorlijk wat rekenwerk. Allereerst moet de computer het signaal van het toetsenbord inlezen. Dan moet de computer die gegevens omzetten in een signaal dat het beeldscherm begrijpt. Bovendien moet de computer het lettertype, de grootte, de kleur enz. aangeven. En waar de letter precies op het beeldscherm moet staan. Als de letter wordt tussengevoegd, moet de computer berekenen wat er met de rest van de tekst moet gebeuren. Toch gaat alles heel snel en lijkt het vanzelf te gaan. Dat komt doordat de computer heel snel kan rekenen en heel goed kan onthouden. De computer kan dan wel heel goed onthouden, maar zodra je de stroom uitschakelt vergeet de computer alles. Wil je dus iets bewaren, dan moet je het ergens anders ‘opslaan’. Het interne geheugen en de processor vormen samen het centrale deel van de computer. Dit deel slaat alle gegevens (tijdelijk) op en voert alle berekeningen uit. Om de computer iets te laten doen, moet je eerst gegevens invoeren. Dat kan bijvoorbeeld met een toetsenbord. Je kunt ook met allerlei andere apparaten gegevens invoeren. Bijvoorbeeld met een modem of met een muis. Na het invoeren wil je het resultaat zien. Die krijg je via de ‘uitvoer’. Ook dit kunnen weer verschillende apparaten zijn. Bijvoorbeeld het beeldscherm, de printer, of een machine die direct wordt aangestuurd door de computer.

Een voorbeeld van zo’n machine is de CNC-draaibank. Deze draaibank kan volledig op computerbesturing werken. Vaak wil je de gegevens bewaren. Het interne geheugen bewaart ze alleen tijdelijk. Zodra je de stroom uitschakelt, wordt het interne geheugen geleegd. Daarom moet je de gegevens ergens anders opslaan, op het ‘externe geheugen’. Bijvoorbeeld op de harde schijf, een CD-Rom of op een diskette (floppy). De apparaten die de harde schijf, een cd of een floppy beschrijven en lezen, heten ‘drives’. Zo heb je de harddisk drive (HDD) en de floppydisk drive (FDD).

Toets

Thema: Multimedia

Hardware 1

MM-04-01-03

1. Vul het schema hieronder verder in. LET OP: Een apparaat kan zowel gegevens invoeren als uitvoeren. Je moet dan in beide kolommen een kruisje zetten. Apparaat toetsenbord beeldscherm printer modem temperatuursensor op een machine (computergestuurde snij)machine extern geheugen scanner joystick muis

Invoerapparaat x

Uitvoerapparaat x

2. Is de harddisk een voorbeeld van een intern geheugen of van een extern geheugen? Leg uit waarom.

Theorie

Thema: Multimedia

Hardware 1

MM-04-01-04

Basisopbouw van een computer Inleiding Als je een advertentie van een computerwinkel leest, kom je allemaal getallen en eenheden tegen.

Als je weet wat alles betekent, weet je ook wat er in en aan de computer zit. Dat maakt het een stuk gemakkelijker om te kiezen. Zeker als je maar een bepaalde hoeveelheid geld hebt te besteden. In dit hoofdstuk leggen we uit welke onderdelen je kunt vinden op een standaard computer. Buitenkant van de computer Aan de voorkant van de computer zitten vaak de aan/uit-knop en de resetknop. Ook zie je hier de drives, bijvoorbeeld voor een CD-Rom en voor een floppydisk. Aan de achterkant van de computer zie je aansluitpunten. Je noemt zo’n aansluitpunt een ‘poort’. Op een poort sluit je de randapparatuur aan, zoals de muis en de printer. Poorten zien er heel verschillend uit. Je moet altijd de juiste poort kiezen voor het apparaat dat je wilt aansluiten. Je kunt vaak aan de stekker zien in welke poort die hoort. Soms staat er een teken bij de poort.

Dat teken geeft aan voor welke apparatuur hij is bedoeld. Bij een poort kan bijvoorbeeld het teken van een beeldscherm staan. Aan de losse onderdelen heb je niets. De onderdelen moeten onderling verbonden zijn voor je gegevens kunt invoeren, bewerken en weer kunt uitvoeren. Deze verbindingen zitten in de computer. Je ziet ze als je de computer openmaakt. In de rest van dit hoofdstuk bespreken we een aantal belangrijke onderdelen in de computer. Ook bespreken we de functie van elk onderdeel. Moederbord Het moederbord (in het Engels: Mainboard) is de grondplaat van de computer. Het moederbord verbindt alle elektronische onderdelen van de computer. Op het moederbord zitten allerlei aansluitpunten, met daartussen verbindingslijnen. Op de aansluitpunten zijn allerlei onderdelen aangesloten: – de processor – de ROM-chips – de RAM-chips

Theorie Hardware 1

Daarnaast zijn de ‘flatcables’ (dat zijn platte kabels die uit veel aparte draadjes bestaan) van de drives op het moederbord aangesloten. Ook zitten er houders voor (uitbreidings-)kaarten op het moederbord. Je noemt zo’n houder een ‘slot’. In de slots zitten kaarten. Deze hebben aan de achterkant van de computer aansluitingen. In deze aansluitingen, de zogeheten poorten, steek je de stekkers van de randapparatuur. Bijvoorbeeld de stekker van de monitor. Enkele poorten voor de randapparatuur zitten vast aan het moederbord. De poort voor het toetsenbord is hiervan een voorbeeld. Steeds vaker zitten ook andere standaardpoorten aan het moederbord vast, zoals die van de muis, voor een printer en/of een universele poort (USB-poort). Meestal zijn er nog allerlei aansluitpunten over. Je kunt de computer dan nog uitbreiden. Bijvoorbeeld met extra geheugen of met extra kaarten. De computer stuurt de gegevens rond via de verbindingslijnen tussen de aansluitpunten. Hoe meer lijnen er naast elkaar lopen, hoe meer informatie er tegelijkertijd (naast elkaar) verstuurd kan worden.

Thema: Multimedia MM-04-01-05

Processor De processor bewerkt de gegevens. Om dat te kunnen doen, moet de processor eerst de juiste programma’s laden. De BIOS (een speciale ROM-chip) vertelt de processor hoe hij het besturingsprogramma moet laden. De processor slaat dit op in het interne geheugen (de RAM-chips), zodat hij het programma kan gebruiken. Het besturingsprogramma zorgt ervoor dat de processor ook de benodigde toepassingsprogramma’s kan inlezen en dat de invoergegevens bij de processor terechtkomen. De processor is een grote chip die direct op het moederbord zit. Voorbeelden van processors zijn: de ‘Xeon’ of ‘Athlon’ bij Dos/Windowscomputers en de ‘Power PC G4’ op Apple-computers.

Theorie Hardware 1 Een andere naam die je vaak tegenkomt is CPU (Central Processing Unit). Dit is de eenheid die de bewerkingen uitvoert. De processor is hiervan het belangrijkste onderdeel. De Nederlandse vertaling van CPU is CVE (Centrale Verwerkings Eenheid). Van een processor wordt de klokfrequentie in gigahertz (GHz) aangegeven. De klokfrequentie wil zeggen: de frequentie waarop de processor werkt, wat aangeeft hoe snel zo’n processor is. ROM-chip Een ROM-chip is een geheugenchip. ROM staat voor ‘Read Only Memory’. Vertaald betekent dit ‘alleen lezen geheugen’. Dit betekent dat ROM een geheugen is waar je niets bij kunt schrijven of uit kunt wissen. Het is een permanent (blijvend) geheugen. Je kunt dit deel van het geheugen dus alleen uitlezen. De BIOS is een voorbeeld van een speciale ROM-chip. De BIOS zorgt ervoor dat de computer kan opstarten. Hij vertelt de processor stap voor stap hoe de computer moet opstarten en het besturingsprogramma moet laden (onder ander waar te zoeken). Zonder BIOS doet de computer helemaal niets. De BIOS-chip zit direct op het moederbord.

Thema: Multimedia MM-04-01-06 RAM-chips De RAM-chips zijn het interne geheugen van de computer. Dit heet ook wel het werkgeheugen. Alles wat de processor nodig heeft en uitrekent slaat hij op in het RAM. Dus: – allereerst het besturingsprogramma en de applicatieprogramma’s. Deze leest hij in voor hij aan de slag kan. – alle invoergegevens en de tussen- en eindresultaten van de bewerkingen die hij uitvoert. RAM staat voor ‘Random Access Memory’. In het Nederlands betekent dit ‘willekeurig toegankelijk geheugen’. De processor kan precies de gegevens ophalen die hij nodig heeft, willekeurig waar ze staan. De processor kan deze gegevens ook makkelijk overschrijven. De RAM-chips zitten in slots (sleuven) op het moederbord. Vaak zijn er nog slots over op het moederbord voor eventuele uitbreiding.

De RAM-chips worden steeds kleiner, maar kunnen tegelijkertijd toch steeds meer data bevatten. Data is een Engels woord voor ‘gegevens’. Je herkent de BIOS-chip aan de opdruk en aan de plaats op het moederbord, dicht bij het batterijtje.

Soorten RAM-geheugens Er zijn verschillende soorten RAM-geheugens: – SRAM is RAM dat blijft bestaan als je de computer uitzet. De BIOS heeft een kleine chip met SRAM. Hier staan de instellingen van de computer op. Het SRAM heeft wel stroom nodig, maar de kleine batterij op het moederbord is al genoeg.

Theorie Hardware 1 – DRAM is RAM dat alles heel snel weer vergeet. Daarom moet de computer alles telkens opnieuw in het geheugen zetten, vele malen per seconde. Als je de computer uitzet, is het geheugen gewist. DRAM is veel sneller en goedkoper dan SRAM. Om deze reden is DRAM het meest gebruikte geheugen in computers. Je moet je documenten dus altijd opslaan op een extern geheugen voordat je de computer uitzet. Doe je dat niet, dan ben je de documenten kwijt. – SDRAM is DRAM dat gelijktijdig (synchroon) met de processor werkt. Het is daardoor veel sneller dan DRAM.

Thema: Multimedia MM-04-01-07 Drives In de computer zijn vaak verschillende drives aanwezig waarmee je de gegevens kunt opslaan. Voorbeelden hiervan zijn de harddisk drive en de CD-Rom drive.

De grootte van een harddisk wordt aangegeven in GB.

– DDR-SDRAM is SDRAM dat op dubbele snelheid werkt. De grootte van het RAM-geheugen wordt aangegeven in MB (of GB). Soorten aansluitingen Je komt regelmatig de namen SIMM’s en DIMM’s tegen. SIMM’s hebben alleen pinnetjes aan de voorkant van het kaartje. DIMM’s hebben pinnetjes aan de voor- en achterkant.

De drives zitten niet vast op het moederbord. Ze zijn via een ‘flatcable’ (platte kabel) verbonden met het moederbord.

Je vindt SIMM’s alleen nog in oudere computers.

Een flatcable heeft twee stekkers. Hierop kun je twee harddisks aansluiten of een harddisk en een cd-rom.

Theorie

Thema: Multimedia

Hardware 1

MM-04-01-08

Kaarten Zoals we al zeiden, zitten er op het moederbord houders, ‘slots’, voor (uitbreidings-)kaarten. Je klikt de kaarten vast in een slot van het moederbord. De kaart heeft een plaat met daarop de poorten waarin je de stekkers van randapparatuur kunt steken.

Videokaart Je herkent de videokaart onder andere aan het teken op de kaart (van een beeldscherm). Bij een videokaart wordt de grootte van het eigen werkgeheugen aangegeven in MB.

De kaarten zorgen voor een verbinding tussen het moederbord en (de poorten van) de randapparatuur. Op de kaarten zit vaak ook een processor en een werkgeheugen. De centrale processor op het moederbord geeft dan opdrachten en gegevens door aan de kaart. De kaart verwerkt de gegevens en zet ze om in een signaal dat het randapparaat kan verwerken.

I/O-kaart De I/O-kaart staat voor Input/Output-kaart (invoer en uitvoer). Op deze kaart vind je COM-poorten (communicatiepoort voor bijvoorbeeld een modem) en/of LPT-poorten (voor bijvoorbeeld een printer). Op de I/O-kaart kan ook de speciale poort voor de muis zitten. Bij sommige computers is de I/O-kaart ingebouwd in het moederbord. Dan is hij dus niet meer als kaart te herkennen. De poorten zitten dan vast aan het moederbord. Bussen Een belangrijk ‘onderdeel’ van de computer is de verbinding tussen de onderdelen. Een computer kan alleen snel zijn, als de gegevens ook snel doorgestuurd worden. Je noemt de verbinding tussen de onderdelen de ‘systeembus’. De systeembus bestaat uit vier bussen. Deze bussen lopen op het moederbord. Ze bestaan uit meerdere lijnen. Hierdoor kunnen gegevens naast elkaar doorgestuurd worden.

Videokaart De videokaart maakt het signaal voor het beeldscherm. Het beeld is opgebouwd uit beeldpuntjes. Hoe meer beeldpuntjes in één beeld, hoe hoger de resolutie. De kaart moet al deze beeldpuntjes heel snel op het beeldscherm kunnen brengen. Daarvoor heeft de kaart een groot werkgeheugen en een snelle processor nodig. De videokaart heeft dan ook (bijna) altijd een eigen processor en eigen werkgeheugen. Je ziet het verschil in resolutie en snelheid vooral bij grafisch ontwerpen en bij de nieuwste spelletjes.

Bussen: de ’snelwegen’ van lijntjes op het moederbord

Theorie Hardware 1 Er zijn vier soorten bussen: – adresbus – databus – controlebus – powerbus Adresbus De adresbus wijst aan waar de informatie ‘woont’ in het geheugen. Dus: waar de computer de informatie kan vinden. Ook geeft de adresbus aan, waar nieuwe informatie naar toe moet in het geheugen. Het aantal lijnen in de adresbus bepaalt hoeveel gegevens in het interne geheugen kunnen worden opgeslagen. Met iedere extra lijn kan de bus tweemaal zoveel gegevens wegschrijven: 1 lijn = 1 bit 21 = 2 mogelijkheden 2 lijnen = 2 bits22 = 2*2 = 4 mogelijkheden 3 lijnen = 3 bits23 = 2*2*2 = 8 mogelijkheden = 1 byte

In advertenties zie je vaak de grootte van het geheugen in megabyte (MB) staan. Een byte is gelijk aan 8 bits. Een megabyte (1 MB) is dus gelijk aan 8 megabits (8 Mb). Hoe meer bits in de bus, hoe meer plaatsen de adresbus tegelijkertijd kan aanwijzen. En dus hoe meer gegevens in het interne geheugen kunnen worden opgeslagen.

Thema: Multimedia MM-04-01-09 Databus De gegevens worden heen-en-weer gestuurd via de databus. Hoe meer lijnen in de databus: – hoe meer gegevens tegelijkertijd in één klokcyclus kunnen worden doorgestuurd – hoe sneller het gegevenstransport in de computer is Een ander woord voor gegevenstransport is datatransport. Controlebus De controlebus bestuurt de adresbus en de databus. De controlebus zorgt ervoor dat de gegevens naar het geheugen toe en van het geheugen af niet ‘botsen’. Powerbus De powerbus verzorgt de stroomvoorziening van alle bussen.

Toets

Thema: Multimedia

Hardware 1

MM-04-01-10

1. Wat gebeurt er als je de BIOS verwijdert? O O O O

De computer kan niet opstarten De computer kan geen gegevens opslaan De computer wordt wat langzamer De computer kan geen contact maken met het modem

2. Waar slaat de processor de bewerkte gegevens op? O O O O

Op het ROM Op het RAM Op de I/O-kaart Op de netwerkkaart

3. Koppel, met lijnen, de onderdelen aan de functie. Onderdeel ROM-BIOS SRAM RAM Moederbord Processor ‘Bus’ Harde schijf Videokaart

Functie Tijdelijke opslag van gegevens Doorsturen van gegevens Bewerken van gegevens Langdurige opslag van gegevens Opslag van gegevens voor opstarten van de computer Signaal maken voor het beeldscherm Grondplaat van de computer Opslag van computerinstellingen

4. Veel onderdelen hebben vaak gebruikte andere benamingen. Vul de onderstaande benamingen in achter het juiste onderdeel DIMM’s, SIMM’s, CPU, CVE, HDD, werkgeheugen, intern geheugen, extern geheugen, mainboard. Onderdeel Moederbord Processor RAM CD-Rom Harde schijf

Andere benamingen

Toets

Thema: Multimedia

Hardware 1

MM-04-01-11

5. Als je randapparatuur wilt aansluiten, heb je poorten nodig. Deze poorten zitten vaak op een kaart (en soms rechtstreeks op het moederbord). Vul bij elk onderdeel in op welke kaart de poort zit die je nodig hebt. Type kaart Beeldscherm Muis Toetsenbord Printer Boxen Netwerk Intern modem Extern modem

6. Het aantal lijnen in de adresbus bepaalt hoeveel gegevens in het interne geheugen kunnen worden opgeslagen. Met iedere extra lijn kan de bus tweemaal zoveel gegevens wegschrijven: 1 lijn = 1 bit: 21 = 2 mogelijkheden 2 lijnen = 2 bits: 22 = 4 mogelijkheden 3 lijnen = 3 bits: 23 = 8 mogelijkheden a. Vul zelf de boomstructuur verder in voor 4 lijnen.

b. Hoeveel gegevens kan een adresbus met 4 lijnen wegschrijven? Tel de mogelijkheden die je in opdracht 6a hebt getekend.

Toets

Thema: Multimedia

Hardware 1

MM-04-01-12

7. In een advertentie staat de volgende tekst.

Wat betekenen de getallen en de afkortingen? Om welk apparaat gaat het hierbij? Afkorting Xeon 3,3 GHz GeForce 128 MB 200 GB 512 MB DDR-RAM

Apparaat

Omschrijving

PRAKTIJKOPDRACHT 1

Hardware 1

Thema: Multimedia MM-04-01-13

Herkennen en omschrijven van hardware Dit heb je nodig: – tekengereedschap – uitwerkblad – een computer in basisuitvoering – tekst Basisopbouw van de computer ■

■

Dit ga je doen: Voorbereiden 1. Maak een zo nauwkeurig mogelijke tekening van de achterkant van de computer. 2. Zoek op alle ingestoken kaarten de symbolen die in de bevestigingsplaatjes zijn gedrukt. (Er kunnen kaarten bij zitten waar geen symbolen op staan.) 3. Teken elk symbool na en geef aan wat het symbool betekent. ■

■

Herkennen van de kaarten en hun aansluitingen 1. Geef van elke kaart de functie in de computer aan. Begin met het moederbord. Een volledige beschrijving is niet nodig. Geef wel de officiële benaming. Andere voorbeelden van kaarten zijn: – grafische kaart – geheugenkaart 2. Geef voor elke computeraansluiting aan wat je op die plaats kunt aansluiten. Bijvoorbeeld: de muis, het beeldscherm. ■

■

Aantekeningen

PRAKTIJKOPDRACHT 2

Thema: Multimedia

Hardware 1 Herkennen en tekenen van componenten in de computer Dit heb je nodig: – tekengereedschap, – uitwerkblad, – een computer in basisuitvoering, ZONDER netsnoer, – tekst Basisopbouw van de computer. ■

■

Dit ga je doen: Voorbereiden 1. Haal alle snoeren uit de aansluitingen. 2. Maak de computer open met een passende schroevendraaier. ■

■

Herkennen en tekenen van de hoofdcomponenten 1. Teken op je uitwerkblad de plaats van de volgende onderdelen: – moederbord – uitbreidingsslots – voeding – drives (harddisk drive, floppydisk drive) – RAM-chips – ROM-BIOS-chip 2. Zet de namen van de onderdelen erbij. 3. Geef aan waar de hoofdprocessor zit op het moederbord. ■

■

Afsluiten 1. Plaats het deksel terug op de computer. 2. Draai het deksel vast met de juiste schroeven en met een passende schroevendraaier. ■

■

MM-04-01-14

Checklist

Thema: Multimedia

Hardware 1

MM-04-01-15

Ga na of je alles goed hebt gedaan. Kruis aan wat klaar is. Leerling

Docent

Heb je alle kaarten van de computer nagetekend en benoemd?

O

O

Heb je voor iedere aansluiting aangegeven welke apparaten je mag aansluiten?

O

O

Heb je alle genoemde onderdelen in de computer aangegeven?

O

O

Heb je de hoofdprocessor aangegeven?

O

O

Heb je de (open) computer zo achtergelaten als je hem aantrof?

O

O

Evaluatie Hardware 1

Thema: Multimedia MM-04-01-16

1. Wat vond je leuk aan deze praktijkopdrachten?

2. Wat vond je moeilijk aan deze praktijkopdrachten?

3. Had je voldoende tijd voor de praktijkopdrachten?

4. Geef jezelf een beoordeling voor deze praktijkopdrachten: O Zeer onvoldoende want: ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– O Onvoldoende want: –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– O Zwak want: ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– O Voldoende want: ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– O Goed want: ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– O Zeer goed want: –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Eindbeoordeling docent Cijfer: