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Was versteht man unter einem Singleboard-Computer?

Motherboard Platine

Ein Single-Board Computer wird auch als Einplatinencomputer bezeichnet. Darunter wird ein PC System verstanden, bei dem die elektrischen Komponenten, die für den Betrieb des Gerätes nötig sind, auf nur einer einziges Leiterplatte integriert. Das Netzteil ist hier das einzige Bauteil, das nicht auf der Leiterplatte integriert ist. Die Singleboard Computer werden in verschiedenen Bereichen verwendet, beispielsweise im industriellen Bereich, in Gebrauchsgegenstände, die elektrisch gesteuert werden, sowie im Hobby- und Privatbereich.

Die Grundlagen des Singleboard Computers

Seit Mitte der 1970er Jahre bildeten der Apollo 1, der Microprofessor 1 und der KIM 1 die Vorreiter im Bereich der späteren Personal Computer und Heimcomputer. Von Hackern und Computerenthusiasten wurden diese oft verwendeten und auch selber gebaut. In den folgenden Jahren waren sie allerdings im privaten Bereich immer seltener anzutreffen. Von ihrer Konstruktion her gesehen zählen auch viele Heimcomputer, die es in den 1980er Jahren gab, wie zum Beispiel der Commodore 64, der Atari ST oder der Sinclair ZX81 zu den Singleboard Computern. Normalerweise wurden diese allerdings nicht als solche bezeichnet.

Im industriellen Bereich wurden die Single Board Computer hauptsächlich in der Regelungs-, Steuer- und Messtechnik eingesetzt. In einigen Bereichen ersetzten sie die fest verbundenen Steuerungen, weil durch Modifizierungen eine Veränderung der Abläufe der Steuerung erreicht werden kann. Außerdem sind diese auch günstiger im Preis als die Steuerungen, die speicherprogrammierbar sind.

Auch in Gebrauchsgegenständen, die elektronisch gesteuert sind, werden die eingebetteten Systeme angewendet. Dies sind beispielsweise Kraftfahrzeuge, Haushaltsgeräte, Unterhaltungselektronik, Medizintechnik oder Routern für WLAN Netzwerke. Oft werden hier bestimmte Versionen des Betriebssystems Linux verwendet, wie beispielsweise Embedded Linux.

Im privaten Bereich sind die Single Board Computer wieder seit dem Jahr 2012 verbreitet, zum Beispiel mit dem Rasperry Pi. Dieses wurde ganze fünf Millionen Mal verkauft. Genutzt werden diese Geräte als Heimserver, günstiges Mediacenter, Linux Experimentiergerät oder als Schulrechner.

Der Aufbau der Singleboard Computer

Die Singleboard Computer sind aufgebaut auf einem Prozessor, einer Reset Logik, einem Taktgenerator, Ein- und Ausgabebaugruppen und einem festen Speicher, dem Rom. Durch diesen Aufbau können simple Steuerungen von Abläufen realisiert werden. Soll der Computer eine komplexere Aufgabenstellung bewältigen, braucht es zusätzliche Komponenten. Hier ist besonders RAM wichtig, damit Zwischenergebnisse abgelegt werden können oder Unterprogramme ausgeführt werden können. Auch ein Flash Speicher oder ein EEPROM sind nötig, um änderbare Parameter einstellen zu können, die auch bei einem plötzlichen Ausfall des Stroms überdauern würden.

Oft werden die Single Board-Computer für den Fall, dass im Programm ein plötzlicher Fehler auftaucht oder die Versorgung des Stroms ausfällt, mit einer Überwachungsschaltung ausgestattet, die den Computer in einen vorher festgelegten Ausgangszustand zurücksetzen kann.

Außerdem ist es möglich, dass die Singleboard-Computer mit Zählerbausteinen, Analog Digital Wandlern, speziellen Schaltungen und Schnittstellen zur Kommunikation an ihre entsprechende Ausgabe genau angepasst werden.

Verschiedene Bauformen und Varianten

Bezüglich ihrer Konstruktion sind sehr viele heimische PCs, wie beispielsweise der Sinclair ZX81 oder der C64 im eigentlichen Sinne Singleboard-Computer, die eine Videoausgabe integriert haben. Außerdem ist bei diesen Modellen eine Tastatur ergänzend dabei, oft auch weitere Elemente für die Bedienung, ein Massenspeicher und ein Anschluss für ein sogenanntes Peripheriegerät. Sind die aufgezählten Erweiterung nicht dabei, können die Geräte allerdings nicht sinnvoll eingesetzt werden.

Die perfekte Ernährung für Sportler und Bodybuilder – Protein ist wichtig!

Hantel- und Muskeltraining

Wer im Bereich Bodybuilding-/Fitness Karriere machen möchte, für den ist der Grundpfeiler dafür ein guter Muskelaufbau. Dabei nimmt hier eine Schlüsselfunktion die Ernährung ein. Eine hier zum Einsatz kommende ausgewogene und gesunde Ernährung ist der Grundstein für die Regeneration, die erforderliche Energie und den Muskelaufbau. Die Ziele, dies sich beim Bodybuilding jemand stellt, sind nur durch eine gute Ernährung zu erreichen.

Wichtig dabei ist ein Ernährungsplan. Hierzu gehört einiges an Grundlagenwissen, die man wissen muss, um hier eine gesunde Ernährung zu erreichen.

Timing der Mahlzeiten

Was die tägliche Grundernährung anbelangt, so sollten hier regelmäßig kleinere und häufigere eingenommene Mahlzeiten bevorzugt werden. Dabei nehmen viele Sportler immer noch 2 bis 3 große Hauptmahlzeiten mit täglichen Zeiten zu sich, die stets wechseln.. Dabei ist es für den Körper wesentlich sinnvoller, mehrmals am Tag mit Nährstoffen versorgt zu werden. Hierbei liegt der Grund darin, dass die Stoffwechselrate im Körper am Ansteigen ist, wenn der Körper zu mehreren kleinen Terminen mit Nährstoffen versorgt wird. Auch wird bei dieser Ernährungsform dann auch zusätzlich noch Fett verbrannt. Diese in sehr kürzeren Abständen durchgeführten Mahlzeiten sind für Bodybuilder und Sportler sehr wichtig, weil der Körper nach 3 bis 4 Stunden weitere Proteine, Kohlenhydrate und Fette benötigt. Denn ohne eine Nährstoffaufnahme nach dieser Zeit stellt der Körper seinen muskelabbauenden Zustand um.

In einem solchen Stadium verliert der Körper an Muskelmasse und Fett wird abgebaut. Der Grund liegt darin, weil dann der Körper annimmt, dass nach dieser Zeit er sich in einer Hungersituation befindet und deshalb beginnt er, einen Teil der Muskelmagermasse für die Energiebereitstellung abzubauen. Gleichzeitig bereitet sich der Körper darauf vor, Kalorien in Form von Fett einzulagern.

Deshalb ist es sinnvoll, dass ein Ernährungsprogramm, das auch Proteine, Kohlenhydrate und Fette beinhaltet, aus 4 bis 6 Mahlzeiten (hängt von den Trainingszielen und dem Geschlecht ab) für Sportler und Bodybuilder besteht, die dann in einem Zeitraum von 2 bis 3 Stunden-Abschnitten eingenommen werden.

Die Grundnährstoffe

Bei Sportlern und Bodybuildern sollte jede Mahlzeit die Grundnährstoffe, wie Fett, Protein sowie Kohlenhydrate in einem genauen Verhältnis enthalten. Wenn eine solche Mahlzeit nicht einwandfrei zusammengestellt ist (beispielsweise zu wenig Fett oder Kohlenhydrate), entsteht nicht der erwartete Effekt. Um für ein hartes Training als Sportler oder Bodybuilder gerüstet zu sein, muss dem Körper jeder Makro-Nährstoff zugeführt werden.

Hierzu einige Beispiele:

Wenn beispielsweise nur eine Mahlzeit mit Kohlenhydraten gegessen wird, bricht der Energiespiegel nach 30 Minuten zusammen und alle Kohlenhydrate, die der Körper nicht benötigt, werden als Fett gespeichert.

Wenn dagegen die Mahlzeit nur aus Protein bestehen würde, fehlt dem Körper Energie und dadurch ist der Körper nicht in der Lage, das aufgenommene Protein in Muskelmasse umzusetzen, weil es für den Körper ganz schwierig ist, Protein aufzunehmen, wenn gleichzeitig nicht entsprechende Kohlenhydrate vorhanden sind.

Die optimale Zusammensetzung besteht in der Regel aus 45 Prozent Kohlenhydrate, 40 Prozent Protein und 15 Prozent Fett.