2. De fysieke laag#
Hoewel de eerste informatici hun werk deden zonder computers, beginnen wij in deze module wel bij de fysieke hardware waaruit een computer is opgebouwd. Daar is een heleboel over te vinden, dus we gaan jullie niet uitleggen welke onderdelen er allemaal zijn: daarvoor gaan jullie zelf op onderzoek uit!
Oefening 2.1
Tijdens de bijeenkomst krijg je een computer en een paar schroevendraaiers. Probeer zo veel mogelijk uit te vinden over de computer en alle onderdelen. Je mag alles losschroeven en open maken, maar aan het eind van de bijeenkomst moet alles wel weer in elkaar zitten! Maak dus veel foto’s tussendoor, zodat je precies terug kunt kijken waar elk onderdeel vandaan kwam en waar dat ene stekkertje nou nog maar weer in zat…
Tijdens de bijeenkomst bespreken we wat jullie gevonden hebben. Hier hebben we een paar vragen om je op weg te helpen bij het onderzoek:
Welke onderdelen zitten in deze computer?
Hoe heten deze onderdelen?
Welke rol spelen deze onderdelen?
Met welke andere onderdelen is dit onderdeel verbonden en waarom zou dat zo zijn?
Sommigen van jullie zullen al wat onderdelen herkennen, anderen misschien niet één. Weet je niet wat een onderdeel is of doet: vraag Google eens. Het invoeren van een code, die op een zwart blokje staat, kan een wereld voor je openen. Vaak kun je zo ook achterhalen wat voor soort onderdeel het is, zodat je daar vervolgens mee verder kunt zoeken.
Het is handig om voor deze opdracht in tweetallen te werken: iemand houdt de schroevendraaier vast, terwijl de ander overal foto’s van maakt. Wissel wel af, zodat jullie er beide echt mee aan de slag zijn geweest!
Als je meer structuur nodig hebt om op onderzoek te gaan, gebruik dan deze vragen als leidraad.
Als je de hardware helemaal hebt uitgeplozen, is het interessant om verder te kijken hoe we die hardware nuttig kunnen maken:
Oefening 2.2
Als je de computer wilt gebruiken, dan is de eerste knop op het apparaat die je gebruikt de aan-knop. Even later is het besturingssysteem opgestart en wordt je gevraagd om in te loggen. Wat gebeurt er allemaal tussendoor? Zoek uit hoe de computer opstart en welke abstracties je daar tegenkomt.
2.1. Soorten onderdelen#
In de meeste systemen vind je drie soorten onderdelen:
Sensoren: deze onderdelen maken het mogelijk om input aan het systeem te geven. Sommige sensoren meten de omgeving, bijvoorbeeld de temperatuur of de lichtintensiteit. Andere sensoren zijn voor gebruikersinteractie, bijvoorbeeld knoppen die een signaal sturen als die worden ingedrukt.
Actuatoren: deze onderdelen zijn de output van het systeem. Beeldschermen en luidsprekers vallen hieronder, maar ook motoren, signaallampjes en alle andere onderdelen die iets in de echte wereld veranderen zijn actuatoren.
Besturing: deze onderdelen vormen het “brein” van het systeem. Ze hebben zelf geen effect op de omgeving en ze hebben ook geen mogelijkheid om informatie uit de omgeving te halen, maar ze zorgen ervoor dat het systeem doet wat het moet doen. Ze verwerken de signalen die van de sensoren komen en sturen de actuatoren aan.
Daarnaast vind je nog andere onderdelen, zoals een plastic behuizing en rubber dopjes op de knoppen, maar alle interessante onderdelen vallen in één van die drie categorieën.
Klaar om aan de slag te gaan? Kijk hier hoe dit onderdeel in de eindopdracht zit.