Eingebetteter PC

Maus- und Tastaturanschlüsse
Computer-Motherboards müssen über zwei separate Anschlüsse verfügen, an die Benutzer ihre externe Maus und Tastatur anschließen können. Diese Anschlüsse sind für das Senden von Anweisungen und Empfangen von Antworten vom Computer verantwortlich. Es gibt zwei Tastatur- und Mausanschlüsse, den PS/2- und den USB-Anschluss. Der Personal System/2(PS/2)-Anschluss ist ein Mini-DIN-Stecker mit sechs Pins und verbindet die Maus oder Tastatur mit einem IBM-kompatiblen Computer. Andere Computer verwenden den USB-Anschluss, um die Maus oder Tastatur anzuschließen.

Universal Serial Bus (USB)
USB ist eine Computerschnittstelle, die Computer mit anderen Geräten wie Telefonen verbindet. Der USB-Anschluss ist ein wichtiger Teil eines Motherboards, über den Benutzer externe Peripheriegeräte wie Drucker, Scanner und USB-Sticks an den Computer anschließen können. Darüber hinaus können Benutzer Daten zwischen dem Gerät und dem Computer übertragen. Über einen USB-Anschluss können Benutzer Peripheriegeräte anschließen, ohne das System neu starten zu müssen. Zu den USB-Typen gehören USB-A, USB-B, USB-Mini, Micro-USB, USB-C und USB-3.

CPU
Die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) wird allgemein als das Gehirn des Computers bezeichnet. Die CPU steuert alle Funktionen eines Computers. CPUs sind in verschiedenen Formfaktoren erhältlich und benötigen jeweils einen bestimmten Steckplatz auf der Hauptplatine. Eine CPU kann einen oder mehrere Kerne enthalten. Eine CPU mit einem einzigen Kern kann jeweils nur eine einzige Aufgabe ausführen, während CPUs mit mehreren Kernen mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen können.

RAM-Speicher
RAM-Steckplätze verbinden den Arbeitsspeicher (RAM) mit der Hauptplatine. RAM ermöglicht dem Computer, Dateien und Programme, auf die die CPU zugreift, vorübergehend zu speichern. Computer mit mehr RAM-Kapazität können größere Dateien und Programme speichern und verarbeiten und so die Leistung steigern. Allerdings wird der RAM-Inhalt gelöscht, wenn der Computer heruntergefahren wird. Ein Computer hat normalerweise zwei RAM-Steckplätze. Einige Computer haben jedoch bis zu vier RAM-Steckplätze auf der Hauptplatine, um den verfügbaren Speicher zu erhöhen.

Grundlegendes Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS)
Das BIOS enthält die Firmware des Motherboards. Es enthält Anweisungen dazu, was beim Einschalten des Computers zu tun ist. Es ist für die Initialisierung der Hardwarekomponenten und das Laden des Betriebssystems des Computers verantwortlich. Das BIOS ermöglicht dem Betriebssystem des Computers außerdem, mit Eingabe- und Ausgabegeräten wie Maus und Tastatur zu interagieren und auf diese zu reagieren.
Bei einigen Motherboards wird das alte BIOS durch die moderne Extensible Firmware Interface (EFI) oder die Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) ersetzt. UEFI und EFI ermöglichen einen schnelleren Start des Computers, bieten mehr Diagnose- und Reparaturtools und eine effizientere Schnittstelle zwischen dem Betriebssystem und den Computerkomponenten.

Chipsätze
Die Chipsätze eines Computers steuern, wie die Computerhardware und -busse mit der CPU und anderen Komponenten interagieren. Chipsätze bestimmen auch die Speichermenge, die Benutzer einem Motherboard hinzufügen können, und die Art der Anschlüsse, die das Motherboard haben kann.
Der erste Chipsatztyp ist der Northbridge-Chipsatz. Die Northbridge verwaltet die Geschwindigkeit, mit der die CPU mit den Komponenten kommuniziert. Sie steuert auch den Prozessor, den AGP-Videosteckplatz und den RAM.
Der zweite Chipsatztyp ist der Southbridge-Chipsatz. Der Southbridge-Chipsatz steuert die restlichen an den Computer angeschlossenen Komponenten, einschließlich der Kommunikation zwischen dem Prozessor und Erweiterungsanschlüssen wie USB-Anschlüssen und Soundkarten.

Kühlventilatoren
Die Hitze, die entsteht, wenn elektrischer Strom zwischen Komponenten fließt, kann einen Computer verlangsamen. Wenn sich zu viel Hitze ungehindert ansammelt, können Computerkomponenten beschädigt werden. Ein Computer arbeitet also besser, wenn er kühl gehalten wird. Kühllüfter erhöhen den Luftstrom, wodurch die Hitze vom Computer abgeführt wird. Einige Elemente, wie z. B. Grafikkarten, verfügen über eigene Kühllüfter.

Adapterkarten und Erweiterungssteckplätze
Adapterkarten sind in die Hauptplatine integriert, um die Funktionalität eines Computers zu erweitern. Beispiele hierfür sind Audio- und Videoadapter. Die Erweiterungssteckplätze ermöglichen Benutzern die Installation kompatibler Adapterkarten. Beispiele für Erweiterungssteckplätze sind der PCI-Steckplatz (Peripheral Component Interconnect), der AGP-Steckplatz (der das Einsetzen von Grafikkarten ermöglicht), der PCI-Express-Seriellbus-Steckplatz und der PCI-Extended-Steckplatz.

CMOS-Batterie
Die CMOS-Batterie ist eine kleine runde Batterie, die sich auf der Hauptplatine jedes Computers befindet. Sie versorgt den CMOS-Chip (Complementary Metal Oxide Semiconductor) mit Strom. Der CMOS-Chip speichert BIOS-Informationen und Computereinstellungen, auch wenn er ausgeschaltet ist. Mit der CMOS-Batterie müssen Benutzer beim Einschalten ihres Computers nicht jedes Mal BIOS-Konfigurationen wie Startreihenfolge, Datums- und Uhrzeiteinstellungen zurücksetzen.

Speichergeräte
Speicherlaufwerke speichern Daten dauerhaft oder rufen Daten von einer Medienfestplatte ab. Die Speichergeräte können entweder als Festplatten oder als Wechsellaufwerke im Computer installiert werden, die über die USB-Anschlüsse mit dem Computer verbunden werden können. Festplattenlaufwerke (HDD) oder Solid-State-Laufwerke (SSD) sind die primären Speicherlaufwerke von Computern. Computer mit SSDs führen Aufgaben viel schneller aus und bieten eine bessere Leistung als HDDs. Benutzer können auch optische Laufwerke wie CDs zum Speichern von Informationen verwenden.

Frontpanel-Anschlüsse
Frontpanel-Anschlüsse verbinden die Leuchtdioden (LED) an der Vorderseite des Gehäuses mit der Festplatte, dem Netzschalter, dem Reset-Knopf und dem internen Lautsprecher zum Testen. Einige USB- und Audiogeräte verfügen ebenfalls über LED-Leuchten.
Diese Frontpanel-Anschlüsse werden normalerweise in kleine Pins auf der Hauptplatine gesteckt. Obwohl die Pins gruppiert und farbcodiert sind, variiert ihre Layoutstruktur je nach Hauptplatinenmodell.

Stromanschluss
Der Stromanschluss versorgt den Computer mit Strom, damit er wie vorgesehen funktioniert. Der Stromversorgungsanschluss hat 20 Pins und wandelt 110-V Wechselstrom in +/-12-Volt, +/-5-Volt und 3,3-Volt Gleichstrom (DC) um.

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