Vorkurs Informatik

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Hardware und Programmierung
Eine Möglichkeit zur Beherrschung der Komplexität von Systemen wie der Software und der
Hardware eines Computers ist, Stufen unterschiedlichen Details einzuführen und dann für die
Komponenten eine Stufe anzugeben, wie sie in der nächst feineren Stufe realisiert werden. Abbildung
15.1 zeigt eine solche Vorgehensweise. Es gibt dort sechs Ebenen. Die unteren drei Ebenen
beziehen sich auf die Hardware, die oberen drei Ebenen auf die Programm- oder Software-Seite.
Ganz unten ist die konkrete Hardware angesiedelt. Sie setzt sich aus einer sehr großen Anzahl
von winzigen elektronischen Bauelementen, wie beispielsweise Transistoren und Verbindungswegen
zusammen. Diese sind heutzutage Bestandteile hochintegrierter Chips sind, die wiederum
auf Platinen montiert werden, aus denen sich ein Rechner zusammensetzt.
Die Bauelemente sind Bestandteile von sogenannten Schaltungen. Sie realisieren elementare
Operationen zur digitalen Verarbeitung von Daten, d.h. Daten, die sich aus diskreten Dateneinheiten
zusammensetzen und üblicherweise zwei Werte annehmen können. Werden diese als
Wahrheitswerte (true oder false) aufgefasst, führt das zu den Booleschen Operationen, beispiels-
Problemorientierte Programmiersprache
Assemblersprache
Programmierung
Maschinensprache
Registertransfer
Schaltungen
Hardware
Hardware-Ebene
Abbildung 15.1: Stufen der Rechner-Hardware und ihrer Programmierung
H. Müller, F. Weichert, Vorkurs Informatik,
DOI 10.1007/978-3-8348-2629-9_15, © Springer Fachmedien Wiesbaden 2013