Què explica un ordinador digital?

Llegeix un breu resum d' aquest tema

Ordinador digital Qualsevol classe de dispositius capaç de solucionar problemes amb la informació de processament en forma discreta. Funciona amb dades, incloent magnituds, lletres i símbols, que s'expressen Codi binari 1]i.e, usant només els dos dígits 0 i 1. Comptant, comparant, i manipulant aquests dígits o les seves combinacions d'acord amb un conjunt d' instruccions agafades en el seu Memòria , un ordinador digital pot realitzar tasques com ara per a controlar els processos industrials i regular les operacions de màquines; analitzar i organitzar grans quantitats de dades de negoci; i simular el comportament de dinàmica Sistemes (p. ex., global temps patrons i patrons Reaccions químiques ) en recerca científica.

Elements Funciós

Un digital típic sistema d' ordinadors té quatre elements funcionals bàsics: (1) equipament de sortida d' entrada , (2) Memòria principal Unitat de control (3), i (4) Unitat aritmètica-logic . S' usa qualsevol nombre de dispositius per introduir dades i instruccions de programa en un ordinador i per aconseguir accés als resultats de l' operació de processament. Els dispositius d' entrada comuns inclouen teclats i escàners òptics; els dispositius de sortida inclouen impressores i monitors. La informació rebuda per un ordinador des de la seva unitat d' entrada es desa en la memòria principal o, si no per a ús immediat, en una Dispositiu d' emmagatzematge auxiliar . La unitat de control selecciona i crida instruccions de la memòria en seqüència apropiada i transmet les ordres apropiades a la unitat apropiada. També sincronitza les velocitats operatius variades de l' entrada i els dispositius de sortida a la unitat aritmètica (ALU) per assegurar el moviment adequat de dades a tot el sistema d' ordinadors. L'ALU fa l'aritmètica i la lògica algorismes S' han seleccionat per processar les dades entrants a velocitats extremadament altes, 0000 € en molts casos en nanosegons (milèsims d' un segon). La memòria principal, la unitat de control i l'ALU juntes formen la Unitat de processament central (CPU) de la majoria dels sistemes informàtics digitals, mentre que els dispositius de sortida d'entrada i auxiliar Unitats d' emmagatzematge constitueix Perifèric Equip.

Desenvolupament de l'ordinador digital

Blase Pascal de França iRegion/ state name (optional, rarely needs a translation) Hettfried Wilhelm Leibniz Alemanya va inventar màquines de càlcul digitals mecànics durant el segle XVIII. El inventador anglès Charles Babbage De tota manera, normalment es pot fer reconeixement per haver concebut el primer ordinador digital automàtic. Durant els 1830 Babbage va dissenyar la seva suposada Motor d' anàlisi , un dispositiu mecànic dissenyat per combinar operacions aritmètica bàsiques amb decisions basades en els seus càlculs. La majoria dels elements fonamentals de l'ordinador digital modern. Per exemple, es van demanar que controlés seqüencialment antropi.e, control de programes que incloussin branques, bucles, i tant unitats d'aritmètica com d'emmagatzematge amb impressió automàtica. No obstant això, el dispositiu Babbage Van acabar i es va oblidar fins que els seus escrits van ser redescobrir més d'un segle més tard.

D'una gran importància en l'evolució de l'ordinador digital va ser el treball del matemàtic i lògic anglès. George Boole . En diversos assaigs escrits durant els mitjans 1800, Boole va parlar sobre el analogia Entre els símbols d'àlgebra i de la lògica que s'utilitza per representar formes lògiques i silogismes. El seu formalisme, operant només entre 0 i 1, esdevé la base del que ara es diu àlgebra Booleana , en quin ordinador commuta la teoria I els procediments estan castigats.

Des del desenvolupament de Harvard Mark I, l'ordinador digital ha evolucionat a un ritme ràpid. La successió d'avenços en l'equip informàtic, principalment en circuits lògics, sovint està dividida en generacions, amb cada generació S' està compilant un grup de màquines que comparteixen un grup comú tecnologia .

El 1946 J. Presper Eckert i John W. Maucly - Tots dos. Universitat de Pennsilvàniausa. kgm , construït ENIAConstellation name (optional) (an acrònim per e lectrònic n umeriicalCity name (optional, probably does not need a translation) i ntegratorCity name (optional, probably does not need a translation) a ndunit description in lists cunit description in lists omputador), una màquina digital i la primera edició general, ordinador electrònic. Les seves característiques de computació es van derivar de la màquina Atanasoff, tant els ordinadors inclosos els tubs de buit enlloc de reenviar els seus elements de lògica actius, una característica que va provocar un augment significatiu en la velocitat d'operacions. El concepte d'un ordinador del programa emmagatzemat es va introduir a mitjans de 1940, i la idea d' emmagatzemar codis d' instruccions, així com dades en una memòria elèctrica, va ser modificable Implementació in EDVAConstellation name (optional) ( e lectrònic d iscrateCity name (optional, probably does not need a translation) v Ariable a Utomatic cunit description in lists omputador).

La segona generació d'ordinadors va començar a finals dels anys 50, quan s'utilitzaven màquines digitals Transistors Es va tornar comercialment disponible. Encara que aquest tipus de Dispositiu semiconductor S'havia inventat el 1948, més de 10 anys de treball de desenvolupament era necessari per a representar-lo viable alternatiu a la tub de buit . La mida petita del transistor, la seva major fiabilitat, i el seu poder relativament baix tuberculosi Ho va fer granment superior al tub. S'utilitza en circuits d'ordinadors Va permetre la manufactura de sistemes digitals que eren considerablement més eficients, més petits i més ràpid que els seus primers avantpassats.

Els finals del 1960 i de l'Iv70 van ser testimonis més importants de l'ordinador. maquinari . La primera va ser la teixit de la circuit integrat , a dispositiu d' estat sòlid contenint centenars de transistors, dodedes , i Reversors En un petit silici xip . Aquest microChat ha fet possible la producció de Plana central (escala alta) ordinadors de velocitats operatius més altes, capacitat i fiabilitat en un cost molt baix. Un altre tipus d'ordinador de tercera generació que es va desenvolupar com a resultat de microelecció d'euros va ser el miniordinador , una màquina molt més petita que l'ordinador central estàndard, però prou potent per controlar els instruments d'un laboratori científic sencer.

El desenvolupament de Integració amb gran escala (LI) habilitat fabricants de maquinari per a recollir milers de transistors i altres components relacionats amb un xip de silici sobre la mida d'un nadó esgarrapant. Aquest microChanaty va donar dos dispositius que van generar la tecnologia informàtica. El primer d'aquests va ser el microprocessador , que és un integrat El circuit que conté totes les aritmètica, lògica i control de circuits d'una unitat de processament central. La seva producció ha resultat en el desenvolupament de microordinadors , els sistemes no es fan més grans que els televisors portàtils encara amb un potencial de computació considerable. L'altre dispositiu important que surti del circuit LSI era el memòria semiconductora . Consistint només unes quantes fitxes, aquest dispositiu d'emmagatzematge compacte està ben adequat per utilitzar en miniordinadors i microordinadors. A més a més, s'ha trobat un nombre creixent de subordinadors, especialment aquells dissenyats per a aplicacions d'alta velocitat, a causa de la seva velocitat d'accés ràpid i gran magatzem capacitat . El desenvolupament d'aquests electrònics compactes va portar a finals dels anys 70 Ordinador personal , un ordinador digital petit i baix suficientment per a ser utilitzat pels consumidors normals.

Pel començament dels anys 80 integrats circuits s'havia avançat a Integració a escala molt gran (VLSI). Aquest disseny i la tecnologia de fabricació van augmentar en gran mesura la densitat del circuit del microprocessador, la memòria, i el suport de les pactxies.e., aquells que serveixen als microprocessadors de la interfície amb dispositius de sortida d' entrada. En els anys 90, alguns circuits VLSI tenen més de 3 milions de transistors en un xip de silici menys de 0,3 polzades quadrades (2 cm quadrats) a l'àrea.

Els ordinadors digitals dels anys 80 i els 90 utilitzen tecnologies LSI i VSI sovint es fan referència a sistemes de quarta generació. Molts dels microordinadors produïts durant els anys 80 van ser equipats amb un xip únic en què els circuits per a processadors, memòria i funcions d'interfícies estaven integrades. ( Veure també superordinador .)