Denna artikel är också tillgänglig som en ljudfil.

hårdvara

Från Wikipedia, den fria encyklopedin
Hoppa till navigation Hoppa till sökning

Hårdvara ( / ⁠ hɑːdˌwɛə ⁠ /brittiska eller / ⁠ hɑɹdˌwɛɚ ⁠ /amerikansk engelska ,) ibland förkortad till "HW" är den allmänna termen för de fysiska komponenterna (elektroniska och mekaniska komponenter) i ett databehandlingssystem , som ett komplement till programvara ( programmen och data ). [1]

Ords ursprung

Ursprungligen var den engelska hårdvaran ungefär synonym med "hårdvara" och används fortfarande i denna mening i engelsktalande länder idag - inte bara för datorhårdvara .

Skillnad mellan hårdvara och mjukvara

Databehandlingssystem, nedan kallade "datorer", består mestadels av hårdvara och programvara. Hårdvara är den del av en dator som du kan röra vid: varenda komponent, från en enkel kondensator till ett fullt befolkat kretskort, enheten som helhet och dess tillbehör som en mus , tangentbord , skärm och skrivare , men också databärare t.ex. hårddiskar eller USB -minnen .

Programvara är information och kan inte beröras eftersom det är oväsentligt. [2] Den kan delas in i program (processbeskrivningar) och data och avgör vad en dator gör och hur den gör (ungefär jämförbart med ett skript ). [3] Hårdvaran kör programvara och omvandlar den till åtgärder.

Precis som information kan programvara inte existera utan fysisk representation: programvara kan lagras, skrivas ut, visas eller transporteras på vissa medier. Dessa är dock inte programvaran, de innehåller den bara.

Hårdvaru- och mjukvarukontrollerad arbetsprincip

tidig dator som programmeras genom att ansluta kablar
På 1950 -talet lagrades mjukvara på håltejp . Varje möjlig hålposition representerar en bit . Hålen är dock inte mjukvaran; de är en del av hårdvaran. Även moderna databärare är inte programvaran, utan alltid hårdvara som bara innehåller programvaran.

Programvara behöver inte nödvändigtvis användas för att automatiskt styra hårdvaran i arbetsflödet. Även komplexa arbetsprocesser kan implementeras helt i hårdvara - den hårdvarukontrollerade arbetsprincipen . Maskinens grundfunktion, här beräkningsprocessen, specificeras under konstruktionen. Ett exempel är ett av de tidiga arkadspelen, Breakout -spelet som producerades av Atari 1976. Det fullständiga "programmet" (sekvensen, logiken) bestod uteslutande av hårdvara, bildligt talat om "hårdkopplade kontrollpaneler ". [4] Även med analoga datorer bestäms hela logiken av sammankoppling och kabeldragning av deras komponenter.

Även i dagens elektroniska enheter implementeras automatiserade arbetsflöden ibland direkt i hårdvaran, t.ex. B. i form av logiska grindar . De implementerar en specifik sekvens av instruktioner. Deras funktion fastställs av hårdvarans struktur och kan knappast ändras efteråt. För att uppdatera nya funktioner eller för att rätta till fel måste hårdvaran (åtminstone delvis) bytas ut, kompletteras eller anpassas genom andra fysiska ingrepp. I gengäld är bearbetningshastigheten vanligtvis högre och energiförbrukningen lägre än med en mjukvarulösning.

Om ett arbetsflöde ska kunna ändras bortom enkel konfiguration utan fysiskt ingripande spelar den mjukvarukontrollerade arbetsprincipen in: mjukvara kan enkelt anpassas och till och med ersättas helt utan att behöva byta hårdvara. Nästan vilken applikation som helst kan användas på samma enhet. Hårdvaran får en processor för detta . Detta kan "förstå" programvara, bearbeta det.

Mer komplexa hårdvarusystem innehåller ofta en kombination av hårdvaru- och programvarukontrollerade komponenter.

I exemplet ovan använde arkadmaskinen som tillverkades av Atari från 1976 inte en processor. Bara ett år senare överfördes spelprincipen till en processorstyrd enhet, datorn. Sedan dess har spelet också varit tillgängligt som mjukvara. [4] Datorspelet bestod inte längre av "trådbundna kontrollpaneler", utan av instruktioner för en processor inklusive den ytterligare information (data) som är nödvändig för bearbetning, som lagrades tillsammans på en databärare och utvärderades av datorn.

Underavdelning

De grundläggande komponenterna i en processor är de olika undergrupperna såsom styrenhet, aritmetisk enhet ("ALU" aritmetisk-logisk enhet ), lagringsenhet och ingång / utmatningsenhet (kringutrustning). Under tiden är många av dessa datorstrukturer integrerade i ett hårdvarukrets i moderna processorer, till exempel:

  • Styrenhet för ALU och för kommandokodning flera gånger för parallellbehandling;
  • Styrenhet för minneshantering (MMU Memory Management Unit );
  • cachen som en del av lagringsanläggningen,
  • styrningen för ett bussystem som ansluter interna och externa komponenter.

Med så kallade inbäddade processorer, som de som används i handdatorer ( Personal Digital Assistant ) eller tvättmaskiner, finns det en in- / utmatningsenhet i samma hölje i form av seriella gränssnitt (t.ex.USB), digital I / O (ingång / Output) till exempel för en pekskärm eller en motorstyrning och analog I / O till exempel lampor.

Så kallade SoCs (System on a Chip) för smartphones , till exempel där ytterligare komponenter är integrerade, till huvudminne (RAM) och flashminne , är ännu mer integrerade.

Datormaskinvaran innehåller också PC -komponenter:

Alla dessa kringutrustning och komponenter i en dator är till största delen konstruerade med logiska kretsar .

Hårdvara har ofta ett FCC -nummer, vilket gör att tillverkaren kan identifieras tydligt.

Se även

webb-länkar

Commons : Hårdvarualbum med bilder, videor och ljudfiler
Wiktionary: Hardware - förklaringar av betydelser, ordets ursprung, synonymer, översättningar
Wikibooks: Datorhårdvara - Inlärnings- och undervisningsmaterial
Wikibooks: Datorhårdvara för nybörjare - Inlärnings- och undervisningsmaterial

Individuella bevis

  1. ↑ Betydelsen av termen:
  2. Jochen Ludewig, Horst Lichter: Programvaruteknik. 1: a upplagan. dpunkt Verlag, 2007, ISBN 978-3-89864-268-2 , "Programvara är immateriell och består [...] av de språk och noteringar som den är formulerad på."
  3. Tessen Freund: Programvaruteknik genom att modellera kunskapsintensiva utvecklingsprocesser . ISBN 978-3-940019-11-0 , kap. 2.1.1 ”Programvara”, s. 25. Citat från Edmunds: ”Programvara innehåller datorprogram och data som används av dessa program […] Programvara avgör vad en dator gör och hur den gör det.” Google-books
  4. a b Steve Wozniak : iWoz - Hur jag uppfann persondatorn och var med och grundade Apple. Deutscher Taschenbuchverlag 2008, ISBN 978-3-423-34507-1 , s. 144-149.