Elemente, noduri, blocuri și dispozitive de calculatoare
Pentru a compila o imagine completă a structurii unui calculator, este necesar să se ia în considerare baza sa elementară. De obicei, atunci când structura calculatorului este detaliată, se disting următoarele unități funcționale structurale: elemente, noduri, blocuri și dispozitive. Fiecare astfel de unitate corespunde unei operații strict definite de către calculator în timpul transformării informațiilor.
Elementul este conceput pentru a procesa semnale electrice individuale care corespund biților de informații. Este la cel mai scăzut nivel de procesare a informațiilor. Un exemplu este elementul de comparare a două biți de informații.
Nodurile asigură procesarea simultană a unui grup de semnale electrice - cuvintele de informare.
Blocurile efectuează o anumită secvență în procesarea cuvintelor de informație - o parte separată funcțional a operațiunilor mașinii. De exemplu, puteți utiliza eșantionarea blocului de comandă.
Dispozitivele sunt proiectate pentru a efectua operațiuni individuale ale mașinilor și secvențele acestora. De exemplu, un dispozitiv de stocare sau dispozitive de intrare-ieșire [2].
Tehnologia microcircuitelor integrate se bazează pe construirea tuturor computerelor moderne. Circuitul integrat (IC) este un microcircuit electronic, toate componentele acestora, precum și conexiunile dintre acestea, sunt realizate pe o singură bază cu un singur ciclu tehnologic și au o etanșare și o protecție comună împotriva deteriorării mecanice [2].
IC sunt de grad mic și mediu de integrare (sute și mii de tranzistori într-un singur pachet structural). Aceste IC-uri au fost utilizate în computerele de generația a treia. Cu invenția microprocesorului a apărut IS mare și super-mare (VLSI). În viitorul apropiat, ar trebui să se aștepte apariția unui VLSI ultra-înalt în acces larg. Fiecare IC este realizat strat cu strat într-un cristal semiconductor (germaniu, siliciu, etc.). IC este alcătuit din elemente, noduri, blocuri și reprezintă, de fapt, un dispozitiv sau un grup de dispozitive separate.
În VLSI, distanța dintre elementele active (tranzistoare și diode) din interiorul cristalului este de 0,11-0,15 microni. Pentru comparație, grosimea părului uman este de câteva zeci de microni [4]
Microprocesorul este un microcircuit integrat, care include ALU și UU, precum și o baterie (registrul în care este plasat rezultatul instrucțiunii).
Fiecare bit de informație este un semnal electric. În computer sunt utilizate două metode de reprezentare a semnalelor - impuls și potențial. În modul pulsator, unitatea binară este atribuită prezenței unui impuls (un impuls de curent electric sau de tensiune), iar absența impulsului este considerată zero. În modul potențial, o unitate corespunde unui nivel de tensiune ridicată, iar zero corespunde unui nivel de tensiune scăzut.
Există, de asemenea, coduri pentru prezentarea și transmiterea informațiilor. Într-un cod de serie, informațiile sunt transmise pe o singură magistrală, iar biții cuvintelor de informație sunt împărțiți în timp. Cu cod paralel, toți biții sunt transmiși simultan, ceea ce accelerează procesarea informațiilor, însă necesită costuri hardware suplimentare. Există, de asemenea, un cod serial paralel care combină avantajele codurilor anterioare. În acest cod, datele de procesare sunt introduse în cod secvențial și procesate în paralel.
În secțiunea 2.7. am examinat elementele logice de bază ale unui computer. În plus, elementele sunt formative și memorabile. Elementele de formare includ diferiți formatori de amplificatoare, care servesc la generarea de semnale electrice cu parametrii necesari, precum și la restabilirea parametrilor semnalelor (amplitudine, frecvență etc.).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: