Daniel Häfliger: Wie funktioniert ein PC

Hallo liebe Leser
Ich muss in Physik ein Projekt machen, ich habe mich dafür entschlossen, die Funktionen eines PCs zu 'erkunden'. Ich meine nicht die Funktionen, die ein Windows bietet, nein, wie z.B. die microchips funktionieren. Ihr könntet mir sehr helfen, wenn ihr mir Links oder Tipps geben könntet!
Es grüsst Daniel

  1. Ich muss in Physik ein Projekt machen, ich habe mich dafür entschlossen, die Funktionen eines PCs zu 'erkunden'. Ich meine nicht die Funktionen, die ein Windows bietet, nein, wie z.B. die microchips funktionieren. Ihr könntet mir sehr helfen, wenn ihr mir Links oder Tipps geben könntet!

    Oha. Wie weit möchtest du denn in den Kasten vordringen? Bis in die Tiefgarage? Dann frag' Google mal nach "Halbleiter", "Transistor", "Diode" oder "PN-Schicht", jeweils Zusammen mit "Funktion" oder "Aufbau". Damit erschlägst du dann auch gleich die elektronische Eieruhr und den piepsenden Schlüsselanhänger :)

    Gruß,
      soenk.e

    1. Danke schön, ich werds versuchen
      Daniel

  2. hi!

    Ich muss in Physik ein Projekt machen, ich habe mich dafür
    entschlossen, die Funktionen eines PCs zu 'erkunden'. Ich meine
    nicht die Funktionen, die ein Windows bietet, nein, wie z.B. die
    microchips funktionieren. Ihr könntet mir sehr helfen, wenn ihr mir
    Links oder Tipps geben könntet!

    In unserem Studiengang muss man im Grundstudium ein digital-elektro-
    nisches Praktikum machen, bei dem man am Ende sogar eine kleine 8-bit-
    CPU selbst baut. Hier ist der Link zum entsprechenden Skript, in dem
    alle Versuche zu Transistoren und Schaltungen wie Flip-Flops, Zähler
    und letztendlich der CPU erklärt sind:
      http://www.techfak.uni-bielefeld.de/ags/ti/lehre/DEP/depskriptS00.pdf

    Ansonsten kann ich auch noch folgenden Link empfehlen, in dem aber eher
    anfänger-orientiert erklärt ist, wie die einzelnen Komponenten eines
    PCs aufgebaut sind. Ist aber vielleicht ein Einstiegspunkt, mit dem
    du in bestimmte Richtungen weitersuchen kannst:
      http://www.mkdata.dk/click/

    bye, Frank!

  3. Hallo Daniel,

    Ich meine nicht die Funktionen, die ein Windows bietet, nein, wie z.B. die microchips funktionieren.

    Versuch es mal mit der "Sendung mit der Maus", kein Scherz, die haben mal eine Gechichte darueber gemacht. Es wird anhand von Ein- oder Augeschalteten Gluehbirnen erklaert wie ein Computer arbeitet.
    http://www.wdrmaus.de/sndg/sags_rechner_01.html

    gruesse
      jens mueller

  4. Sup!

    Tja, da hast Du Dir was vorgenommen...

    Also erstmal gibt es da die Transitoren und Dioden, aus denen man bistabile Multivibratoren (aka. Flip-Flops) (==Speicher in primitiver Form) und Logik-Bausteine aufbauen kann, das sind so Dinger, die AND,OR,NOT,XOR  weitere logische Funktionen implementieren - mit AND und NOT kann man uebrigens alle anderen logischen Funktionen nachbauen - es geht aber auch noch mit anderen, ich denke mit NOT und XOR oder so... ist ja auch egal!

    Aus den logischen Bausteinen kann man dann komplexe Bausteine aufbauen, z.B. Halbaddierer, die 2 Bit addieren können, oder sogenannte "Latches", die so ähnlich funktionieren wie Flip-Flops.
    Aus 2 Halbaddieren kann man dann einen Volladdierer bauen.

    Was man noch bauen kann, sind Multiplexer; Multiplexer bestehen aus vielen AND und OR und können dazu genutzt werden, Daten im Speicher zu addressieren.

    Mit einem Taktsignal und Multiplexern und  kann man dann aus Flip-Flops, Multiplexern und ein wenig Logik Schieberegister bauen.

    Dann kann man darauf aufbauend mit ein wenig Logik einen Addierer und Subtrahierer bauen. Den kann man dann zum Multiplizierer und Dividierer ausbauen... schliesslich kann man mit genug Aufwand einen Mikroprogrammgesteuerten Prozessor aufbauen.

    http://www7.informatik.uni-erlangen.de/tree/IMMD-VII/Curriculum/OTRS1/

    Der gleiche Lehrstuhl bietet in den Unterverzeichnissen /ORTS2 /OTRS3 /OTRS4 noch mehr Material an... bei OTRS 4 bist Du dann bei den mikroprogrammierbaren Prozessoren, OTRS 2 ist über die elektrotechnischen Sachen... naja, viel Spaß bei Deinem Projekt.

    Gruesse,

    Bio

    1. Hallo, Forumsgenossinnen und -genossen,

      Ich kenn' mich zwar nicht wirklich aus, gebe jetzt aber trotzdem auf die Gefahr hin, grausam entbloesst zu werden (Es ist in der Tat fraglich, *fuer wen* es grausam ist, wenn ich entbloesst wuerde... Aehem, nun gut), meinen Senf dazu und zar naemlich:

      Aus den logischen Bausteinen kann man dann komplexe Bausteine aufbauen, z.B. (...) sogenannte "Latches", die so ähnlich funktionieren wie Flip-Flops.

      AFAIK gilt: Latches == D-Flip-Flops.
      (hab' aber keine Ahnung, wie D-FlipFlops funktionieren).

      ... schliesslich kann man mit genug Aufwand einen Mikroprogrammgesteuerten Prozessor aufbauen.

      Nun, die Formulierung "man kann" zertruemmert nun auf nicht-subtile Weise mein Selbstbewusstsein...

      Friedliebende Gruesse,
      --- Ingomar Wesp der im-Geiste-teilweise-Bio-Unterstuetzer, der zu feige/faul ist, sich aktuelle Nightlies zu holen, dennoch aber (vermutlich ebenfalls) den 0.9.8er sehnsuechtig erwartet und - damit das hier nicht allzusehr nach Schleimierei aussieht - hiermit Kundtut, dass er sich mit PHP im Moment wesentlich lieber ausenandersetzen wuerde als mit als Perl.

      1. Sup!

        AFAIK gilt: Latches == D-Flip-Flops.
        (hab' aber keine Ahnung, wie D-FlipFlops funktionieren).

        Ja, ich glaube, daß passt, das besondere daran ist, daß sie den Wert am Eingang erst bei fallender Taktflanke übernehmen oder so... auf jeden Fall sind die Teile aus wesentlich mehr Bauteilen als ganz normale Flip-Flops gebaut...

        Nun, die Formulierung "man kann" zertruemmert nun auf nicht-subtile Weise mein Selbstbewusstsein...

        Och, es heisst doch immer "man kann alles erreichen" - auch Du kannst mit hinreichend viel Aufwand einen mikroprogrammgesteuerten Prozessor entwerfen - ich glaube ganz fest daran! :-)

        Gruesse,

        Bio