Hanfodion cyfrifiadur Logic

Unrhyw ddyfais neu fecanwaith a grëwyd gan ddyn, yn seiliedig ar y deddfau penodol o'i waith, a fydd yn dyrannu drwy'r nodweddion cais ac ymarferoldeb. Yr angen i gwrdd ag anghenion brys yw'r prif ysgogiad ar gyfer datblygu mathau newydd o beiriannau, technolegau, ac ati Mae hyn yn bosibl y casgliad o wybodaeth mewn nifer o feysydd o wyddoniaeth a thechnoleg, y defnydd o sy'n eich galluogi i greu safle rhesymegol cyntaf meysydd newydd o dechnoleg, fel y sylfeini rhesymegol y cyfrifiadur, ac yna yn eu cyfieithu i mathau newydd o offer. iaith ddynol Syml cyfeirir ato fel "cynnydd technegol".

Daeth y symbyliad ar gyfer dyfodiad cyfrifiaduron roedd dau cymhellion gyrru: yr angen am symiau mawr o brosesu gwybodaeth a chyflawniadau mewn gwahanol feysydd o wyddoniaeth a thechnoleg (trydan, mathemateg, ffiseg a thechnoleg o lled-ddargludyddion, metelau a llawer o rai eraill). Mae'r samplau cyntaf cyfrifiadurol electronig dyfeisiau cadarnhau egwyddorion y cyfrifiadur a dechreuodd y cyfnod o ddatblygiad cyflym o ddosbarth newydd o wrthrychau technegol, a elwir yn "gyfrifiaduron electronig".

Ar gyfer y syniad technegol y ddyfais gyfrifiadurol hanfodion cyfrifiadur rhesymegol gweithredu eu llunio gan ddefnyddio algebra rhesymeg, diffinio set o nodweddion a sail damcaniaethol. ddeddfau Boole a ddiffinnir sylfeini rhesymegol y cyfrifiadur, a luniwyd yn yr 19eg ganrif Sais John. Bull. Yn wir, mae'n sylfaen ddamcaniaethol systemau digidol o brosesu gwybodaeth. Ei hanfod yn golygu rheolau cysylltiadau rhesymegol rhwng y rhifau: cyd, datgysylltiad a'r llall, sy'n debyg iawn i'r berthynas adnabyddus sylfaenol rhwng y rhifau mewn rhifyddeg - lluosi, adio, ac ati Mae'r rhifau mewn algebra Boole yw'r gynrychiolaeth deuaidd, hy, gynrychioli yn unig yn y ffigurau 1 a 0. Mae'r camau gweithredu yn cael eu disgrifio gyda niferoedd o Boole symbolau ychwanegol. Mae'r elfennau hyn yn caniatáu i'r cyfuniad o fathemateg deddfau rhesymegol elfennol disgrifiwch unrhyw broblem cyfrifiadurol neu weithred reoli gan symbolau arbennig, hynny yw, "i ysgrifennu rhaglen." Gan ddefnyddio'r ddyfais fewnbwn, rhaglen hon yw "lwytho" i mewn i'r cyfrifiadur ac yn gwasanaethu fel "gwarediad" iddo gael ei pherfformio.

dyfais mewnbwn trosi symbolau sy'n dod i mewn i signalau trydanol fel cod deuaidd, a'r gweithrediadau arnynt - anfon ymlaen a throsi sylweddoli perfformio rhifyddeg a gweithrediadau rhesymegol yn cael eu perfformio gan ddyfeisiau electronig o'r enw gatiau, gwiberod, fflip-fflops ac ati Maent yn gyfystyr â stwffin technegol y cyfrifiadur, lle maent yn rhifo'r yn y degau o filoedd o eitemau.

Mae'r gwaith adeiladu yn cynnwys cyfrifiadur uned 4 prif: CU - uned rheoli, yn RAM a ROM - capasiti cof nod a storio, ALU - uned rhesymeg rhifyddeg, IOCTL - O ddyfais mewnbwn. Wrth gwrs, mae pob un ohonynt yn cydymffurfio gan y cynllun y sylfeini rhesymegol y cyfrifiadur. proses gyfrifiadurol Mae'r gwaith yn cynnwys llwytho i mewn i raglen RAM neu weithredu ROM, a ysgrifennwyd yn y codau arbennig, yn cael ei storio ar gardiau punched, tapiau magnetig, disgiau magnetig ac optegol a eraill y cyfryngau. Mae'r rhaglen hon wedi'i chynllunio ar gyfer trin UU llif cyfredol neu wybodaeth sy'n gweithredu ac yn cael y canlyniad a raglennwyd, e.e. arddangos delwedd ar fonitor neu drosi signal sain digidol, ac ati I'r perwyl hwn, CU perfformio lluosog trosglwyddo o flociau gwybodaeth rhwng yr holl ddyfeisiau a gynhwysir yn y cyfrifiadur.

Y prif "ganolfan nerf" yn ALU gyfrifiadurol - perfformiwr o'r holl rhifyddeg a gweithrediadau rhesymeg. Ar hyn o bryd, mae'r ALU perfformio y ddyfais swyddogaeth a elwir prosesydd neu microbrosesydd, sydd yn ddyfais lled-ddargludydd faint o gwpl o bocsys matsys, gyda set nifer anhygoel o swyddogaethau. hychwanegu'n raddol at y microbrosesydd swyddogaeth rheoli o ddyfeisiau allanol - monitorau, argraffwyr, etc. Mae datblygiadau diweddar yn y maes hwn wedi caniatáu i greu microbrosesyddion â set lawn o unedau swyddogaethol o gyfrifiaduron, fel eu bod yn ymddangos cyfrifiaduron sengl-sglodion a poced-maint yn cynnwys cyfrifiadur llawn. Yr hyn sy'n syndod yw bod y sylfeini rhesymegol o gyfrifiadur a gynlluniwyd unwaith ar gyfer y ddyfais gyfrifiadurol cyntaf, nid wedi newid hyd heddiw.