The digital world 1
Kernighan: 1, 2.3
Informatietechnologie
Het begrijpen van de computer als machine
Computersysteem
Volgens de Von Neumann architectuur
Processor/CPU
Central Passing Unit
• Voert één voor één instructies uit.
• Zit vlakbij het geheugen voor snelle communicatie.
• De snelheid wordt bepaald door de klok.
• Voert instructies uit zoals:
• Rekenen
• Logische instructies
• Data instructies: load, store, move
• Program flow instructies
• De volgende instructie vinden
Geheugen
Random Acces Memory
• Geheugenchip bestaat vooral uit datacellen.
• Daaromheen zitten een aantal schakelingen voor onder andere communicatie.
• Een datacel bestaat uit nullen en enen.
• Heeft geheugenadressen; elke 8 data-eenheden/bits is één adres.
• Zo komt het juiste getal op het juiste adres.
• Bij RAM verdwijnt alles wanneer je je computer uitzet.
• Daarvoor is permanente opslag (lange-termijngeheugen).
• Onder andere ook op USB, CD en harde schijf.
• Dit kan onder andere door middel van magnetisme.
• De processor haalt instructies uit het instruction memory en bewerkt het data memory.
Instruction memory
Data memory
Input
Bijvoorbeeld: toetsenbord, touchscreen, camera
Output
Bijvoorbeeld: printer, VR-bril
Bestaat verder o.a. uit:
Moederbord
Zorgt voor de verbinding tussen de hardware componenten
Voeding
Coolsysteem voor CPU
, Chips voor bluetooth en dergelijken
Input en output chips
Getalsrepresentatie & notatie
Getallen:
Discrete getallen
• Bijvoorbeeld het aantal wielen van een auto
• Aftelbaar: precies getal, geen kommagetal
Hiermee werken computers
Continue getallen
• Bijvoorbeeld de afstand tussen Rotterdam en Utrecht
• Niet aftelbaar: kan je altijd preciezer maken, kommagetal vaak
Verschillende getalsrepresentaties
Binaire getalsrepresentatie
Ter beschikking: 0 en 1.
Prefix: 0b
Werkt hetzelfde als bij de decimale getalsrepresentatie, je schuift een plek op wanneer je
getallen op zijn.
Decimale getalsrepresentatie
Ter beschikking: 10 symbolen, 0 tot en met 9
Prefix: geen
Hexadecimale getalsrepresentatie
Ter beschikking: 16 symbolen, 0 tot en met 9 en A tot en met F
Prefix: 0x
Terminologie
Bit
één symbool (0 of 1)
Nibble
getal van 4 bits
Byte
getal van 8 bits (1 geheugenadres bestaat uit 8 bits)
16/32/64-bit word
getal van 2/4/8 bytes
Geheugendump
Voor één byte zijn maar 2 hexadecimalen nodig.
Kernighan: 1, 2.3
Informatietechnologie
Het begrijpen van de computer als machine
Computersysteem
Volgens de Von Neumann architectuur
Processor/CPU
Central Passing Unit
• Voert één voor één instructies uit.
• Zit vlakbij het geheugen voor snelle communicatie.
• De snelheid wordt bepaald door de klok.
• Voert instructies uit zoals:
• Rekenen
• Logische instructies
• Data instructies: load, store, move
• Program flow instructies
• De volgende instructie vinden
Geheugen
Random Acces Memory
• Geheugenchip bestaat vooral uit datacellen.
• Daaromheen zitten een aantal schakelingen voor onder andere communicatie.
• Een datacel bestaat uit nullen en enen.
• Heeft geheugenadressen; elke 8 data-eenheden/bits is één adres.
• Zo komt het juiste getal op het juiste adres.
• Bij RAM verdwijnt alles wanneer je je computer uitzet.
• Daarvoor is permanente opslag (lange-termijngeheugen).
• Onder andere ook op USB, CD en harde schijf.
• Dit kan onder andere door middel van magnetisme.
• De processor haalt instructies uit het instruction memory en bewerkt het data memory.
Instruction memory
Data memory
Input
Bijvoorbeeld: toetsenbord, touchscreen, camera
Output
Bijvoorbeeld: printer, VR-bril
Bestaat verder o.a. uit:
Moederbord
Zorgt voor de verbinding tussen de hardware componenten
Voeding
Coolsysteem voor CPU
, Chips voor bluetooth en dergelijken
Input en output chips
Getalsrepresentatie & notatie
Getallen:
Discrete getallen
• Bijvoorbeeld het aantal wielen van een auto
• Aftelbaar: precies getal, geen kommagetal
Hiermee werken computers
Continue getallen
• Bijvoorbeeld de afstand tussen Rotterdam en Utrecht
• Niet aftelbaar: kan je altijd preciezer maken, kommagetal vaak
Verschillende getalsrepresentaties
Binaire getalsrepresentatie
Ter beschikking: 0 en 1.
Prefix: 0b
Werkt hetzelfde als bij de decimale getalsrepresentatie, je schuift een plek op wanneer je
getallen op zijn.
Decimale getalsrepresentatie
Ter beschikking: 10 symbolen, 0 tot en met 9
Prefix: geen
Hexadecimale getalsrepresentatie
Ter beschikking: 16 symbolen, 0 tot en met 9 en A tot en met F
Prefix: 0x
Terminologie
Bit
één symbool (0 of 1)
Nibble
getal van 4 bits
Byte
getal van 8 bits (1 geheugenadres bestaat uit 8 bits)
16/32/64-bit word
getal van 2/4/8 bytes
Geheugendump
Voor één byte zijn maar 2 hexadecimalen nodig.
