Logické základy počítače

Každé zařízení nebo mechanismus vytvořený osobou je postaven na základě určitých pravidelností své práce, která ji rozlišuje pomocí funkcí aplikace a funkčnosti. Potřeba uspokojit okamžité potřeby je hlavním podnětem pro vývoj nových typů strojů, technologií atd. To je umožněno hromadění znalostí v mnoha oblastech vědy a techniky, jejíž použití umožňuje vytvořit první logický Prostory pro nové oblasti techniky, jako jsou logickými základy počítače, a pak převést je do nových typů zařízení. V jednoduchém lidském jazyce se to nazývá "technický pokrok".

Impulsem pro vznik počítačů byly dva jízdní motivy: potřeba velké objemy zpracování informací a úspěchy v různých oblastech vědy a techniky (elektřina, matematiky, fyziky a technologie polovodičů, kovů a mnoho dalších). První vzorky elektronické výpočty zařízení potvrdila principy provozu počítače a éry rychlého vývoje nové třídy technických objektů nazývaných "elektronické počítače".

Pro implementaci technické myšlenky výpočetního zařízení byly logické základy počítače formulovány pomocí logiky algebry, která určila soubor funkcí a teoretickou základnu. Zákony algebry logiky, které vymezily logické základy počítače, byly formulovány v 19. století Angličanem J. Boulem. Ve skutečnosti je to teoretický základ digitálních systémů zpracování informací. Jeho podstatou představují pravidla logických vztahů mezi čísly: spojení, disjunkcí a druhý, který je velmi podobný známých základních vztahů mezi čísly v aritmetice - násobení, přidání, atd Čísla v Booleovská algebra mít binární reprezentaci, tj. Čísla jsou reprezentována pouze čísly 1 a 0. Číselné operace jsou popsány dalšími symboly algebry logiky. Tyto prvky umožňují kombinace matematiky elementárních logických zákonů popsat jakýkoliv výpočetní problém nebo kontrolní akci speciálními znaky, to je, „napsat program.“ Pomocí vstupního zařízení je tento program "načten" do počítače a slouží jako "objednávka", která musí být provedena.

Vstupní zařízení přeměňuje příchozí symboly na elektrické signály ve formě binární kód, a akce na nich - přenosy a transformace, realizace aritmetických a logických akcí, jsou prováděny elektronickými zařízeními, které se nazývají brány, spouštěče, spouštěče apod. Vytvářejí technické vycpávky počítače, kde jejich počet dosáhne desetitisíců prvků.

Konstrukce se skládá z počítače hlavní jednotka 4: CU - řídící jednotku, RAM a ROM - paměti uzlu a skladovací kapacity, ALU - aritmetickou logickou jednotku, IOCTL - O vstupní zařízení. Samozřejmě, každý z nich respektuje logické základy počítače. Práce na počítači proces zahrnuje nakládku do RAM nebo operační ROM program napsaný ve speciálních kódech, je uložen na děrných štítků, magnetických pásek, magnetických a optických disků a ostatní nosičů informací. Tento program je určen pro manipulaci s UU proud teče nebo provozních informací a získání naprogramované výsledku, například zobrazování obrazu na monitoru nebo digitálního audio konverzi signálu, atd Za tím účelem provádí UE řadu přenosů informačních bloků mezi všemi zařízeními v počítači.

Hlavní "think tank" počítače je ALU - umělec všech aritmetických a logické operace. V současné době funkce ALU provádí zařízení nazývané procesor nebo mikroprocesor, což je polovodičové zařízení o velikosti několika krabic, které obsahují neuvěřitelný počet funkcí. Postupně byl přidán mikroprocesor správní funkce externí zařízení - monitory, tiskárny atd. Poslední vývoj v této oblasti umožnily vytvořit mikroprocesory s plnou sadou funkčních jednotek počítačů, takže se objevily single-chip počítače a kapesní vybaven celou počítač. Překvapivě se logické základy počítačů, které byly vyvinuty najednou pro první výpočetní zařízení, nezměnily dodnes.