Logične osnove računalnika

Vsaka naprava ali mehanizem, ki ga ustvari oseba, temelji na določenih vzorcih delovanja, ki ga bodo razlikovale s funkcijami in funkcijami aplikacij. Potreba po zadovoljevanju neposrednih potreb je glavna spodbuda za razvoj novih vrst strojev, tehnologij itd. Takšno priložnost prinaša kopičenje znanja na številnih področjih znanosti in tehnologije, katerih uporaba nam omogoča, da najprej ustvarimo logične predpogoje za nova področja tehnologije, na primer logične temelje računalnikov in jih nato uporabimo v novih vrstah opreme. V preprostem človeškem jeziku se to imenuje "tehnični napredek".

Zagon za pojav računalnika je postal dva gonilna motiva: potreba po velikih količinah obdelave informacij in dosežkov na različnih področjih znanosti in tehnologije (elektrika, matematika, fizika in polprevodniška tehnologija, metalurgija in mnogi drugi). Prvi vzorci elektronskih računalnikov so potrdili načela računalniškega delovanja in obdobje hitrega razvoja novega razreda tehničnih predmetov, imenovane "elektronski računalniki".

Za izvajanje tehnične ideje računalniške naprave so bile logične temelje računalnika oblikovane z uporabo logike algebre, ki je določila niz funkcij in teoretično osnovo. Zakoni algebre logike, ki je opredelil logične temelje računalnika, je v 19. stoletju oblikoval angleški človek J. Boule. Dejansko je to teoretična podlaga za digitalne sisteme za obdelavo informacij. Njeno bistvo je pravila logičnih razmerij med številkami: konjunkcija, disjunkcija in druge, kar je zelo podobno znanim osnovnim razmerjem med števili v aritmetiki - množenju, dodatku itd. Številke v Boolovi algebri imajo binarno predstavitev, npr. Predstavljeni so le 1 in 0. Operacije s številkami so opisane z dodatnimi simboli algebre logike. Ti elementi matematike omogočajo kombinacijo najpreprostejših logičnih zakonov, ki opisujejo katero koli računsko nalogo ali nadzorno akcijo s posebnimi simboli, to je "napisati program". Z uporabo vhodne naprave je ta program "naložen" v računalnik in služi kot "vrstni red" za to, kar je treba izvesti.

Vhodna naprava pretvori vhodne simbole v električne signale v obliki binarne kode, a dejanja na njih - prenose in preoblikovanja, ki izvajajo aritmetične in logične operacije, izvajajo elektronske naprave, imenovane gate, adders, triggers itd. So sestavljeni iz tehničnega nadevanja računalnika, kjer njihovo število doseže več deset tisoč elementov.

Zasnova računalnika vsebuje 4 glavna vozlišča: UU - kontrolno vozlišče, RAM in ROM - operativno in trajno pomnilniško vozlišče, ALU - aritmetična logična enota, UVB - vhodna naprava. Seveda vsak od njih spoštuje logične temelje računalnika. Delovni tok računalnika je nalaganje delovnega programa v RAM-u ali ROM-u, napisan v posebnih kodah, ki je shranjen na udarnih karticah, magnetnih trakovih, magnetnih in optičnih diskih ter drugih medijih za shranjevanje. Ta program je zasnovan za manipulacijo CU s tokovi trenutnih ali delovnih informacij in pridobitev programiranega rezultata, na primer prikaz slike na monitorju ali pretvorbo avdio signala v digitalni itd. V ta namen UE izvaja več prenosov informacijskih blokov med vsemi napravami, ki so del računalnika.

Glavni "think tank" računalnika je ALU - izvajalec vseh aritmetičnih in logičnih operacij. Trenutno ALU funkcija izvaja napravo, imenovano procesor ali mikroprocesor, ki je polprevodniška naprava, ki je velikost nekaj polj za ujemanje, z nizom neverjetnih funkcij. Postopoma nadzorovanja zunanjih naprav - monitorjev, tiskalnikov itd. So bili dodani mikroprocesorju. Nedavni dogodki na tem področju so omogočili ustvarjanje mikroprocesorjev s celotnim naborom funkcionalnih naprav računalnika, zaradi česar so se pojavili enočipni računalniki žepnega formata in zmogljivosti polnega računalnika. Presenetljivo je, da se logični temelji računalnikov, razvitih naenkrat za prve računalniške naprave, še niso spremenili.