1.3 Technische Kommunikation

7.2. Verarbeitung

Als Datenverarbeitung bezeichnet man den organisierten Umgang mit Datenmengen mit dem Ziel, Informationen über diese Datenmengen zu gewinnen oder diese Datenmengen zu verändern. Daten werden hierzu in Datensätzen erfasst, nach einem vorgegebenen Verfahren durch Menschen oder Maschinen verarbeitet und als Ergebnis ausgegeben. Eine systematische Datenverarbeitung ist die Grundlage für Statistik, Handel, Technik, Wissenschaft und Verwaltung.

Die Elektronische Datenverarbeitung (EDV) ist der Sammelbegriff für die Erfassung und Bearbeitung von Daten (Datenverarbeitung) durch elektronische Maschinen oder Rechner.

Verarbeitungsarten:

• Stapel-(Batch)betrieb

·         Dialog-(interaktiver) Betrieb

• Echtzeitbetrieb

Unter Rechnerarchitektur wird die technische Realisierung einer Datenverarbeitungsanlage verstanden.

Gesamtheit der Bauprinzipien einer Datenverarbeitungsanlage.

• Festlegung der inneren Darstellung von Daten,
• ablaufende Operationen auf Grund der Datendarstellung,
• Aufbau der Maschinenbefehle,
• Definitionen von Schnittstellen (Funktionseinheiten und Geräte),
• Bauplan nach dem die Einzelteile zusammengeschaltet werden um die Anforderungen zu erfüllen.

Bild 1-078: Motherboard bzw. Hauptplatine eines Computers

Alle zentralen Bestandteile des Computers befinden sich auf dem Motherboard bzw. der Hauptplatine (Bild 1-078).

Das Motherboard (Mainboard) ist die größte Platine in einem Computer. Alle Informationen laufen dort zusammen. Auf ihr sind alle wichtigen Komponenten wie der Prozessor (CPU) oder die Grafikkarte aufgesteckt. Festplatten und Laufwerke sind durch Kabel (Flachband) mit dem Motherboard verbunden.

Auch die Speicherchips für den Arbeitsspeicher befinden sich auf der Platine.

Das ebenfalls dort beheimatete BIOS (Basic Input Output System) verwaltet den Arbeitsspeicher

und prüft bei jedem Start, ob alle Bauteile des Computers funktionstüchtig sind. Die Aufgaben werden verteilt und die von dem Benutzer eingegebenen Daten werden verwaltet.

Hier findet auch die Hauptverarbeitung statt. Die Chipsätze auf dem Mainboard bestimmen größtenteils die Leistungsfähigkeit eines Motherboards.

Das Motherboard ist das komplizierteste Bauteil des Computers, mit dem sich der normale Anwender in der Regel am wenigsten auseinandersetzt.

Bild 1-079: Hauptprozessor (CPU) eines Computers (Beispiel)

Der Prozessor ist die Rechenzentrale es Computers, die alle Programmbefehle abarbeitet. Er besteht aus mehreren Millionen kleiner Schaltungen und ist ausschlaggebend für die Leistungsfähigkeit eines Computers. Er braucht Daten um sie zu bearbeiten. Daten werden aus dem Datenspeicher geholt und gespeichert.

Für diese Vorgänge braucht man eine "Verbindung", die die Daten transportiert. Diese elektrische Leitung nennt man bei einem PC Bussystem, kurz Bus.

Dieses Bussystem verbindet jede angeschlossene Baugruppe mit jeder anderen Einheit.

Der Bus stellt sicher, dass die Daten auch bei der richtigen Einheit ankommen. Die Busbreite bezeichnet die Anzahl der Leitungen des Busses.                                                                     

Da innerhalb eines Computers nicht nur Daten, sondern auch Steuersignale ausgetauscht werden, unterscheidet man drei Bussysteme (Bild 1-079):

• Datenbus (Data Bus):
  Der Datenbus transportiert die zu verarbeitenden Daten von einer Baugruppe zum Prozessor oder umgekehrt.

·         Adressbus (Address Bus):
Da alle Baugruppen parallel an den Datenbus angeschlossen sind, aber immer nur eine Baugruppe Daten senden oder empfangen darf, da sonst eine Datenkollision entsteht, muss jede Einheit eine Adresse erhalten, mit der sie vom CPU adressiert werden kann. Alle Baugruppen des PCs werden parallel an den Datenbus angeschlossen, um die Adressen an die Einheiten zu übermitteln. Daten auf dem Datenbus dürfen nur gesendet oder empfangen werden, wenn eine Baugruppe die ihr zugewiesene Adresse auf dem Adressbus empfängt.

• Steuerbus (Control Bus):
  Wird über den Adressbus eine Einheit (z. B. Arbeitsspeicher) adressiert, so muss dieser auch mitgeteilt werden, ob Informationen hineingeschrieben oder ausgegeben werden sollen. Mithilfe des Steuerbusses gibt der Prozessor einer Baugruppe dies bekannt.