§1 Как устроен и работает компьютер?

Современный компьютер - сложное устройство. Первый параграф поможет вам вкратце понять, из каких основных узлов состоит компьютер, что находится внутри процессора и некоторые другие важные моменты. Начнем нашу работу со знакомства с блок-схемой ЭВМ, которая отражает общее устройство, или, как говорят специалисты, архитектуру ЭВМ.

1.1.  Архитектура ЭВМ

 

 

 

 

Краткое описание основных элементов архитектуры ЭВМ:

Процессор - (от англ. “processor” - обработчик) устройство, предназначенное для обработки информации. Если проводить аналогию с человеческим телом, то процессор - мозг компьютера. В состав процессора входят:

· АЛУ - арифметико-логическое устройство, в нем осуществляются все операции, выполняемые ЭВМ (сложение, вычитание, сравнение чисел и др.);
· кэш-память- сверхоперативная память,
· регистры - специальные ячейки памяти, предназначенные для хранения и обработки информации.

ОЗУ и ПЗУ составляют память компьютера - устройство, предназначенное для хранения информации. Аббревиатура ОЗУ означает - оперативное запоминающее устройство, ПЗУ - постоянное запоминающее устройство.

Диск и компакт-диск (CD) - устройства, предназначенные для долговременного хранения информации.

Видеотерминал составляют дисплей и клавиатура.

Принтер - (от англ. “printer” - печатник) - устройство для размещения информации из памяти ЭВМ на бумаге.

Сканер - устройство для считывания информации с бумаги в память ЭВМ.

Плоттер - устройство для создания чертежей на бумаге непрерывными линиями (необходимость в плоттерах есть у инженеров, конструкторов, чертежников).

Магистраль данных связывает воедино все элементы архитектуры ЭВМ; с ее помощью осуществляется обмен информацией между различными элементами блок-схемы ЭВМ.

Назначение остальных устройств достаточно специфично и прочитать об их назначении можно в специальной литературе.

1.2. Представление информации в ЭВМ

В ходе своей работы компьютер обменивается данными между своими составными частями (нам они известны как элементы блок-схемы). Под данными понимают информацию, обрабатываемую в компьютере. Данные в компьютере представляются в виде двоичных чисел[1].

Любое двоичное число представляет собой запись в любой последовательности определенного количества нулей и единиц. Пример: 01101101. Ноль и/или единицу в информатике называют бит; восемь бит, объединенные в группу, называют байт. Байт является основной единицей измерения памяти в ЭВМ.

Вся память ЭВМ, в том числе и массовая (внешняя), разделена на ячейки, в каждой из которых может находиться только один байт информации. Объем памяти современного компьютера достаточно велик. Поэтому для измерения объема памяти сейчас стали применять более крупные единицы: килобайт (1024 байт), мегабайт (1048576 байт), гигабайт (1073741824 байт) и другие.

При работе ЭВМ байты информации перемещаются по магистрали данных между элементами блок-схемы, внутри процессора. Движение это происходит строго организованно. Для этого в компьютере есть множество сложных устройств, не упомянутых нами при рассмотрении блок-схемы. Функции организации движения выполняют различные микросхемы. Одни отвечают за связь с принтером, другие - за вывод информации на экран и т. д.