Quins són els components funcionals d'un ordinador digital que explica amb un diagrama de blocs?

La Ordinador digital és un sistema digital que realitza diverses tasques computacionals. La paraula digital implica que la informació de l' ordinador està representada per variables que prenen un nombre limitat de valors discrets. Aquests valors estan processats internament per components que poden mantenir un nombre limitat d' estats discrets.

Els dígits decimals 0, 1, 2,..., 9, per exemple, proporcionen 10 valors discrets. El primer ordinador digital electrònic, desenvolupat a finals dels anys 40, es va utilitzar principalment per a càlculs numèrics i els elements discrets eren els dígits. D' aquesta aplicació ha aparegut el terme digital de l' ordinador.

A la pràctica, els ordinadors digitals funcionen amb més fiabilitat si només s'utilitzen dos estats. A causa de la restricció física dels components, i perquè la lògica humana tendeix a ser binari (i.e. true o fals, sí o sense declaracions), els components digitals que estan constrensos per a prendre valors discrets es poden obtenir només dos valors i es diuen que són binaris.

Els ordinadors digitals usen el sistema binari de nombres, que té dos dígits: 0 i 1. S'anomena un dígit binari. La informació es representa en ordinadors digitals en grups de bits. Usant diverses tècniques de codificació, es poden fer grups de bits per a representar números binaris però també altres símbols discrets, com dígits decimals o lletres de l' alfabet.

Unitat d' entrada

Els ordinadors necessiten rebre dades i instruccions per resoldre qualsevol problema. Per tant, hem d'introduir les dades i instruccions a l'ordinador. La unitat d' entrada consisteix d' un o més dispositius d' entrada. El teclat és el del dispositiu d' entrada més usat. Altres dispositius d' entrada habituals són la unitat de disquets, cinta magnètica, etc. Tots els dispositius d' entrada fan les següents funcions:

Accepta les dades i les instruccions del món exterior.
Converteix-lo a un formulari que l'ordinador pot entendre.
Proporcionar les dades convertides al sistema d'ordinadors per a un altre processat.

Unitat de sortida

La unitat de sortida d' un ordinador proveeix la informació i els resultats d' un càlcul a l' exterior del món. Impressores, visual Mostra unitat (VDU) són els dispositius de sortida habituals usats. En episodis anteriors de monitor de CRT es va fer servir com a monitors LCD i ara estan àmpliament a l' exercici. Altres dispositius de sortida usats habitualment són unitats de disquet, disc dur i dispositiu de cinta magnètic.

Unitat d' emmagatzematge

Les dades i instruccions que s' introdueixen en el sistema d' ordinadors a través de les unitats d' entrada s' han de desar dins de l' ordinador abans que comenci el procés actual. De manera similar, els resultats produïts per l' ordinador després de processar també s' han de mantenir en algun lloc del sistema d' ordinador abans de ser passats a les unitats de sortida. A més, els resultats intermedis també han de ser conservats per a processar el procés en curs. La unitat d' emmagatzematge o l' emmagatzematge primari / principal d' un sistema d'ordinadors està dissenyat per fer totes aquestes coses. Proporciona espai per emmagatzemar dades i instruccions, espai per a resultats intermedis i també espai pels resultats finals.

En resum, les funcions específiques de la unitat d' emmagatzematge són a emmagatzemar:

Totes les dades a processar i les instruccions necessàries per processar (recedir- les des dels dispositius d' entrada).
Resultats immediats del procés.
Resultats finals del processament abans que aquests resultats siguin alliberats a un dispositiu de sortida.

Unitat de processament central (CPU)

La unitat principal de l' ordinador és la CPU. Aquesta unitat és responsable de tots els esdeveniments de l' ordinador. Controla tots els dispositius interns i externs, realitza l'Arimetric i les operacions Lògices Lugson. Les operacions d'un microprocessador s'anomenen ManveenRinstration establerta d'aquest processador. L' opció d' instruccions és Zeurchard connectats a la CPU i determina l' idioma de la màquina per a la CPU. Com més complicat és el conjunt d' instruccions, més lent funciona la CPU. Els processadors difereixen de l'altre pel conjunt d' instruccions. Si el mateix programa pot executar- se en dues marques d' ordinador diferents, se'ls diu que són compatibles. Els programes escrits per a ordinadors compatibles amb IBM no s' executaran en ordinadors Apple perquè aquestes dues arquitectures no són compatibles.

La unitat de control i la unitat de lògica d'un sistema informàtic es coneix conjuntament com a Unitat de processament central (CPU). La CPU és el cervell de qualsevol sistema d'ordinadors. En un cos humà, totes les decisions importants es prenen pel cervell i les altres parts de la funció corporal tal com s'adreça el cervell. De manera similar, en un sistema d'ordinadors, es fan càlculs i comparacions importants dins de la CPU i la CPU també és responsable d'activar i controlar les operacions d'altres unitats d'un sistema d'ordinador.

Unitat Aritmètica i lògica (ALU)

La unitat aritmètica i lògica (ALU) d'un sistema informàtic és el lloc on l'execució real de les instruccions tenen lloc durant les operacions de processament. Tots els càlculs es porten a terme i es fan comparacions (decisió) a l'ALU. Les dades i les instruccions, desades en l'emmagatzematge principal abans de processar-les són transferides i quan cal que el procés ALU tingui lloc. No s' ha fet cap processament a la unitat d' emmagatzematge primària. Els resultats intermàtics generats a l'ALAU es tornen temporalment al magatzem principal fins que calgui en un moment més tard. Les dades poden passar d' emmagatzematge primari a ALU i tornar a emmagatzemar tantes vegades abans que s' acabi el procés. Després de la compleció del procés, els resultats finals que es desen a la unitat d' emmagatzematge seran alliberats a un dispositiu de sortida.

La unitat aritmètica i lògica (ALU) és la part on tenen lloc els càlculs reals. Conformen circuits que actuen d'operacions aritmètica (p. ex. A més, la multiplicació, la divisió sobre dades rebuts de la memòria i capaços de comparar números (menys que, igual a, o més gran que).

Mentre es fa aquestes operacions, l'ALU necessita dades del magatzem temporal es troba dins del registre de la CPU anomenat. Els registres són un grup de cèl·lules usades per a tractar la memòria, la manipulació de dades i el processament. Alguns dels registres són un propòsit general i alguns estan reservats per a certes funcions. És una memòria d'alta velocitat la que conté només dades del procés i els resultats immediats d'aquest procés. Si aquests resultats no són necessaris per a les següents instruccions, seran enviats de nou a la memòria principal i els registres estan ocupats per les noves dades usades en les següents instruccions.

Totes les activitats del sistema informàtic estan dissenyades de milers de passos individuals. Aquests passos han de seguir en alguna ordre en intervals de temps fixos. Aquests intervals es generen per la unitat Rellotge. Cada operació de la CPU té lloc al pols del rellotge. Cap operació, independentment de com de simple, es pot fer en menys temps del que es veu entre les marques d'aquest rellotge. Però algunes operacions requerides més d'un rellotge pols. Com més ràpid es faci el rellotge, més ràpid l'ordinador. La taxa de rellotge es mesura en megahertz (Mhz) o Gigahertz (Ghz). Els sistemes més grans són encara més ràpids. En sistemes més antics, la unitat del rellotge és externa al microprocessador i resideix en un xip separat. En la majoria de microprocessadors moderns, el rellotge normalment s' incorporat dins de la CPU.

Unitat de control

Com el dispositiu d' entrada sap que és hora d' alimentar les dades a la unitat d' emmagatzematge? Com sap l'ALU què s'ha de fer amb les dades un cop rebut? I com és que només s'envien els resultats finals als dispositius de sortida i no els resultats intermedis? Tot això és possible per la unitat de control del sistema d'ordinadors. Seleccionant, interpretar i veure a l'execució de les instruccions del programa, la unitat de control és capaç de mantenir l' ordre i dirigir l' operació de tot el sistema. Tot i que no fa cap processament real a les dades, la unitat de control actua com a sistema nerviós central per als altres components de l'ordinador. Gestiona i coordenades tot el sistema d'ordinadors. Captura instruccions del programa emmagatzemat a la memòria principal, interpreta les instruccions, i els senyals de temes que causen altres unitats del sistema per executar- les.

La unitat de control directa i controla l'activitat dels dispositius interns i externs. Interpreta les instruccions que s' han recuperat a l' ordinador, determina quines dades, si es necessiten, a on es desen, on guardaran els resultats de l' operació i envia els senyals de control als dispositius involucrats en l' execució de les instruccions.