Tietokone on elektroninen laite, joka vastaanottaa tietoja, suorittaa toimintoja, näyttää tuloksia ja tallentaa tiedot tai tulokset tarpeen mukaan. Se on yhdistelmä laitteistot ja ohjelmistot resursseja, jotka integroituvat yhteen ja tarjoavat käyttäjälle erilaisia toimintoja. Laitteisto ovat tietokoneen fyysisiä osia, kuten prosessori, muistilaitteet, näyttö, näppäimistö jne., kun taas ohjelmistot ovat joukko ohjelmia tai ohjeita, joita laitteistoresurssit tarvitsevat toimiakseen kunnolla.
Tietokoneen osat
Tietokoneessa on periaatteessa kolme tärkeää osaa:
- Syöttöyksikkö
- Keskusyksikkö (CPU)
- Lähtöyksikkö
1. Syöttöyksikkö:
Syöttöyksikkö koostuu syöttölaitteista, jotka on liitetty tietokoneeseen. Nämä laitteet ottavat syötteen ja muuntavat sen binäärikieleksi, jota tietokone ymmärtää. Jotkut yleisimmistä syöttölaitteista ovat näppäimistö, hiiri, joystick, skanneri jne.
merkkijonojen rakentaja
- Syöttöyksikkö muodostetaan liittämällä yksi tai useampi syöttölaite tietokoneeseen.
- Käyttäjä syöttää tietoja ja ohjeita syöttölaitteiden, kuten näppäimistön, hiiren jne., kautta.
- Syöttöyksikköä käytetään tietojen toimittamiseen prosessorille jatkokäsittelyä varten.
2. Keskusyksikkö:
Kun syöttölaite on syöttänyt tiedot tietokoneeseen, prosessori käsittelee ne. CPU:ta kutsutaan tietokoneen aivoiksi, koska se on tietokoneen ohjauskeskus. Se hakee ensin ohjeet muistista ja sitten tulkitsee ne tietääkseen, mitä on tehtävä. Tarvittaessa tiedot noudetaan muistista tai syöttölaitteesta. Tämän jälkeen CPU suorittaa tai suorittaa vaaditun laskennan ja sitten joko tallentaa lähdön tai näyttää sen tulostuslaitteessa. CPU:ssa on kolme pääkomponenttia, jotka vastaavat eri toiminnoista: aritmeettinen logiikkayksikkö (ALU), ohjausyksikkö (CU) ja muistirekisterit
A. Aritmeettinen ja logiikkayksikkö (ALU): ALU, kuten sen nimestä voi päätellä, suorittaa matemaattisia laskelmia ja tekee loogisia päätöksiä. Aritmeettisia laskelmia ovat yhteen-, vähennys-, kerto- ja jakolaskutoimitukset. Loogiset päätökset sisältävät kahden tietokohteen vertailun sen selvittämiseksi, kumpi on suurempi, pienempi tai yhtä suuri.
- Aritmeettinen looginen yksikkö on CPU:n pääkomponentti
- Se on CPU:n perusrakennuspalikka.
- Aritmeettinen ja looginen yksikkö on digitaalinen piiri, jota käytetään suorittamaan aritmeettisia ja loogisia operaatioita.
B. Ohjausyksikkö: Ohjausyksikkö koordinoi ja ohjaa tietovirtaa CPU:n sisään ja ulos, sekä ohjaa kaikkia ALU:n, muistirekisterien ja myös tulo/lähtöyksiköiden toimintoja. Se vastaa myös kaikkien ohjelmaan tallennettujen ohjeiden toteuttamisesta. Se dekoodaa haetun käskyn, tulkitsee sen ja lähettää ohjaussignaaleja tulo-/lähtölaitteisiin, kunnes ALU ja muisti tekevät vaaditun toiminnon oikein.
- Ohjausyksikkö on tietokoneen keskusyksikön osa, joka ohjaa prosessorin toimintaa.
- Se opastaa tietokoneen muistia, aritmeettista ja logiikkayksikköä sekä syöttö- ja tulostuslaitteita reagoimaan prosessorin ohjeisiin.
- Ohjeiden suorittamiseksi tietokoneen komponentit vastaanottavat signaaleja ohjausyksiköltä.
- Sitä kutsutaan myös keskushermostoksi tai tietokoneen aivoiksi.
C. Muistirekisterit: Rekisteri on CPU:n väliaikainen muistiyksikkö. Näitä käytetään tietojen tallentamiseen, joita prosessori käyttää suoraan. Rekisterit voivat olla erikokoisia (16 bittiä, 32 bittiä, 64 bittiä ja niin edelleen) ja jokaisella CPU:n sisällä olevalla rekisterillä on tietty toiminto, kuten tietojen tallennus, käskyn tallennus, paikan osoitteen tallennus muistiin jne. Käyttäjä rekisteröi voidaan käyttää kokoonpanokielen ohjelmoijassa operandien, välitulosten jne. tallentamiseen. Accumulator (ACC) on ALU:n päärekisteri ja sisältää yhden ALU:ssa suoritettavan toiminnon operandeista.
CPU:hun liitettyä muistia käytetään tietojen ja käskyjen tallentamiseen, ja sitä kutsutaan sisäiseksi muistiksi. Sisäinen muisti on jaettu useisiin tallennuspaikkoihin, joista kuhunkin voidaan tallentaa tietoa tai käskyjä. Jokainen muistipaikka on samankokoinen ja niillä on osoite. Osoitteen avulla tietokone pystyy helposti lukemaan minkä tahansa muistipaikan ilman, että koko muistia tarvitsee etsiä. Kun ohjelma suoritetaan, sen tiedot kopioidaan sisäiseen muistiin ja tallennetaan muistiin suorituksen loppuun asti. Sisäistä muistia kutsutaan myös ensisijaiseksi muistiksi tai päämuistiksi. Tätä muistia kutsutaan myös RAM-muistiksi eli Random Access Memory. Tietojen käyttöaika on riippumaton sen sijainnista muistissa, joten tätä muistia kutsutaan myös Random Access -muistiksi (RAM).
- Muistiyksikkö on tietokoneen ensisijainen tallennustila.
- Se tallentaa sekä tiedot että ohjeet.
- Tiedot ja ohjeet tallennetaan pysyvästi tähän yksikköön, jotta ne ovat käytettävissä aina tarvittaessa.
3. Lähtöyksikkö:
Tulostusyksikkö koostuu tietokoneeseen kiinnitetyistä tulostuslaitteista. Se muuntaa CPU:lta tulevan binääridatan ihmisen ymmärrettävään muotoon. Yleisimmät tulostuslaitteet ovat näyttö, tulostin, plotteri jne.
- Tulostusyksikkö näyttää tai tulostaa käsitellyt tiedot käyttäjäystävällisessä muodossa.
- Tulostusyksikkö muodostetaan kiinnittämällä tietokoneen tulostuslaitteet.
- Tulostusyksikkö vastaanottaa tiedot CPU:lta ja näyttää ne käyttäjän luettavassa muodossa.
Tietokoneen ominaisuudet
1. Nopeus: Tietokoneet voivat suorittaa miljoonia laskutoimituksia sekunnissa. Laskentanopeus on erittäin nopea.
2. Tarkkuus: Koska tietokoneet toimivat esiohjelmoiduilla ohjelmistoilla, inhimillisille virheille ei ole tilaa.
3. Ahkeruus: He voivat suorittaa monimutkaisia ja pitkiä laskelmia samanaikaisesti ja samalla tarkkuudella.
4. Monipuolinen: Tietokoneet on suunniteltu monipuolisiksi. He voivat suorittaa useita operaatioita samanaikaisesti.
5. Varastointi: Tietokoneet voivat tallentaa muistiinsa suuren määrän dataa/käskyjä, jotka voidaan hakea milloin tahansa.