Für unterschiedliche Anwendungsbereiche haben sich Kategorien von Rechnern herausgebildet. Sehr lebhaft entwickeln sich Personal Computer, die zunehmend die Qualität von Workstations haben.
Ein Rechner-Arbeitsplatz hat eine Tastatur mit Maus zur Eingabe und einen Bildschirm zur Ausgabe. Das Rechnergehäuse enthält eine Grundplatine, Karten in Einschubplätzen, Festplatten- und Diskettenlaufwerke Alle Komponenten sind durch den Systembus verbunden.
Die Prozessorkarte enthält vor allem den Prozessor und den Hauptspeicher, die durch den Prozessorbus verbunden sind. Ein Taktgenerator erzeugt die nötige Frequenz für Prozessor und Bus.
Im Prozessor lassen sich Datenwerk, Adreßwerk, Steuerwerk und Bustreiber als funktionale Gruppen unterscheiden. Zu jeder funktionalen Gruppe gehören Register, das sind schnelle prozessorinterne Speicherplätze verschiedener Breite.
Der Arbeitsspeicher kann aus Hauptspeicher und Erweiterungsspeicher bestehen. Er dient zum Ablegen und Wiederabrufen von Befehlen und Daten. Die Speicherzellen, Bytes, sind über ihre Adresse durch wahlfreien Zugriff (random access) erreichbar. Dynamisches RAM wird bevorzugt als Speicherbaustein eingesetzt.
Der Prozessorbus läßt sich aufteilen in Datenbus, Adreßbus, Steuerbus. Die Leistungsfähigkeit eines Busses hängt wesentlich von Busbreite und Taktfrequenz ab.
Schnittstellen dienen zum Anschluß von Geräten. Neben der Tastaturschnittstelle ist besonders wichtig der Anschluß von Diskette und Festplatte mittels DMA (engl. direct memory access).
Externe Geräte (Peripheriegeräte) werden ebenfalls über Schnittstellen angeschlossen. Die Grafikkarte erzeugt das Bild zur Ausgabe auf dem Monitor. Sie braucht eigenen Speicher für die heute verlangte hohe Auflösung und reiche Auswahl an Farben. Ein eigener Grafikprozessor erlaubt Befehle zur Darstellung und Manipulation grafischer Elemente.
Die Diskette ist ein portables Speichermedium mit Kapazitäten bis zu 2,88 MByte und Zugriffszeiten um 200 ms. Festplatten bieten Platz im Gigabytebereich bei Zugriffszeiten um 10 ms.
Ausgabegeräte ermöglichen die dauerhafte Ausgabe von Text und Grafik auf Papier. Unterschiedliche Anforderungen haben zu verschiedenen Druckertypen geführt. Von den Zeilendruckern bieten Typendrucker mit unveränderbarem Zeichensatz hohe Ausgabequalität oder große Druckleistung. Für Text- und Grafikausgabe durchgesetzt haben sich Matrixdrucker wie die Tintenstrahldrucker, bei denen beliebige Zeichen aus einer Punktmatrix zusammengesetzt werden können. Zu den Seitendruckern, die die gesamte Seite vor dem Druck erzeugen, gehören Laserdrucker, die sich wegen hoher Druckqualität und Leistung rasch weiter durchsetzen werden. Plotter arbeiten wie x-y-Schreiber und dienen der Ausgabe von mehrfarbiger Liniengrafik.
Für den Datenaustausch von Rechnern untereinander über das Telefonnetz gibt es das Modem und ISDN.
Wichtigste Eingabegeräte neben der Tastatur sind die Maus und das Digitalisiertablett, bei denen die Position des Zeigegerätes an den Rechner übertragen wird. Scanner und Klarschriftleser ermöglichen die Eingabe von Text und Grafik ohne Tastatur. Die Spracheingabe wird zukünftig Bedeutung gewinnen.
Wichtige portable Speichermedien sind Magnetbänder, die große Datenmengen sequentiell speichern. Große Zukunft haben (magneto-)optische Platten für extrem große Datenmengen (auch wiederbeschreibbar) mit wahlfreiem Zugriff.
Numerik-Koprozessoren sind spezialisierte Hardware, die abgestimmt auf den Prozessor, REAL-Arithmetik und Funktionsberechnungen extrem schnell durchführen können. 6.1