Week 1
Hoofdstuk 1 Von Neumann
Hardware: wat je ziet + tastbaar is.
Von Neumann-architectuur, basisconstructie computer verbonden door set aan
kabels (bus):
1. Processor (Central Processing Unit): het brein.
a. Processor maakt berekeningen, verplaatst data en reguleert de
werking van andere componenten.
b. Beperkte hoeveelheid basishandelingen (ontzettend snel).
c. Snelheid in Hz hoeveelheid handelingen per seconden (bijv. 2.2 GHz
= 2.200.000.000 ticks per seconde).
d. Verbeteren snelheid kan door meer cores (processors) toe te voegen
aan de processors chips.
2. Primair geheugen (RAM: random acces memory): slaat informatie die actief
gebruikt wordt door processor en andere componenten op. Ook kunnen
instructies opgeslagen worden voor de processor.
Sequential acces: zoals een film alles langzaam doorspoelen tot einde om iets
te vinden (eerst alles voorbij).
a. Primair geheugen is snel (sneller = meer RAM kopen). Minder snel dan
CPU (in realiteit alsnog snel, maar CPU kan 100 dingen doen in tijd dat
RAM 1 doet).
b. Geen stroom = verdwijnen informatie vluchtig.
c. Capaciteit geheugen in bytes. Klein geheugen.
d. Telefoon geen extra RAM, want moeten zo dun mogelijk en dus geen
plek.
3. Secundair geheugen.
a. Geen stroom = vasthouden informatie (permanent, niet vluchtig).
b. Trager dan ophalen primair geheugen (langzaam).
c. Veel meer informatie dan RAM (groot geheugen).
d. Hard disk/drive: magnetische disk om informatie op te slaan. Sensor
leest de sporen waarop informatie opgeslagen is gebruikt in oude
PC’s.
e. Solid state drive (SSD): flash memory i.p.v. draaiend oppervlak zoals
hard disk. Voordeel: lichter, sneller en betrouwbaarder. Nadeel:
prijziger dan hard disk gebruik in telefoons, laptops etc.
4. Andere componenten (telefoon geen muis etc. en rest zit er al in):
a. Toetsenbord, muis, microfoon, scanners, camera’s etc. leveren input.
b. Beeldschermen, speakers, printers etc. leveren output.
c. WiFi, bluetooth etc. netwerkcomponenten.
5. Alles is verbonden door set draden (bus) (werkelijkheid meerdere bussen).
a. Bus tussen RAM en CPU: kort, snel, maar duur.
b. Bus koptelefoonaansluiting: goedkoop.
c. Bus kan ook buiten de computer (USB).
Telefoons minder componenten aangezien de telefoon zelf dit al bevat.
Officiële 6 onderdelen Von Neumann architectuur: CPU, RAM, Secundair,
beeldscherm, toestenbord + muis, andere randapparatuur (bijvoorbeeld camera,
microfoon, printer).
,Logic gates: output op basis van 1 of 2 inputwaardes:
Transistor: schakelaar (stroom aan of uit zetten aan de hand van spanning).
Integrated circuit (ICs ook wel microchip): hier staat dit alles op (meerdere
transistors etc.).
Moore’s Law: doordat de technologie verbetert worden transistors op een IC
verdubbeld per jaar, later elke 2 jaar (anderen zeggen elke 18 maanden). Fysiek
onmogelijk om dit voor eeuwig te blijven doen, dus Moore’s Law zal ooit stoppen.
Tegenwoordig vaker meerdere CPU op IC i.p.v. transistors.
Hoofdstuk 2 A/D + binair
Analoog: kan alle waarden aannemen en soepel veranderen (sturen voor richting
auto/waterkraan). Kleine verandering in het ene, is een kleine verandering in het
andere.
Digitaal: bepaalde waarden aannemen (1 en 0, niks tussen). Thermometer geeft 25
graden aan bij 24,5-25,5 graad of richtingaanwijzer is uit of aan. Verandering is dus
niks of iets heel anders. Waarom digitaal?
- Makkelijker voor computers (computers kunnen alleen werken met digitale
data).
, - Makkelijk verkleind worden (opslagruimte besparen – geen onnodige
informatie).
- Versleuteling ter beveiliging/privacy.
- Samenvoeging andere informatie.
- Exact gekopieerd worden.
- Eindeloos opgeslagen worden.
- Preciezer dan analoog (stopwatch).
Analoog zal wel langer blijven bestaan dan digitaal in fysieke vorm (horloge).
Afbeeldingen
- Analoog: beeld vastleggen met verf op stukje film (beperkte mogelijkheden
dus).
- Digitaal: lichtgevo|elige groep detectoren (pixel) bepaalt hoeveelheid rood,
groen en blauw van elk element. Afbeelding 4000 bij 3000 pixels = 12
miljoen pixels = 12 megapixels. Met vergrootglas naar scherm kijken kan je
de drie kleuren zien.
Geluid (geluidsbron creëert schommelingen in luchtdruk door vibraties, hersenen
interpreteren als geluid).
- LP: discs van vinyl die spiralende groeven die schommelingen in luchtdruk
vastleggen. Groeven bootsen luchtdrukschommelingen na en door
luidsprekers wordt dit versterkt.
- Digitaal: reeks cijfers die uit de grafiek voortvloeit is een digitaal
geluidsbestand (kopiëren, opslaan, verzenden etc.). Apparaat dat de waarden
omzet is A/D converter (analoog-digitaal).
o CD eerste consumentenvoorbeeld. Laser leest de groeven. Elke
groef/plek/kuil is een bit en reeks bits vertegenwoordigt weer de
numerieke waarde/binaire codering.
Films
- Vroeger: veel opeenvolgende beelden om beweging te creeeren.
- Nu: 24 beeldjes/frames per seconde, tv vaak 25/30 en video games 60.
Bij digitale films worden geluid en beeld vaak gecombineerd/gesynchroniseerd.
Tekst
