A szelepben nincsenek olyan tranzisztorok, amelyekkel az invertáló művelet megvalósul
A kapuban a tranzisztorok úgy vannak összekapcsolva, hogy az invertáló művelet megvalósul: alacsony jelet vesz, a szelep magas szintű jelet hoz létre, és fordítva. Az alábbi ábra vázlatosan mutatja az OR kapu kimeneti állapotát a bemenetre táplált jelek különböző értékeire.
Ábra. 4.1. A szelep állapota VAGY
A számítógép minden más logikai áramköre, amely különböző műveletek elvégzésére szolgál (beleértve a számtani adatokat is), az három különböző típusú szelepekből: AND, OR, NOT. Az alábbiakban egy olyan félösszegző diagramja látható, amely két egyszámjegyű bináris számot ad hozzá, és egy bitet és egy bit átvitelt biztosít.
Ábra. 4.2. Half-adder séma
Vannak olyan teljes összegzők is, amelyek figyelembe veszik az átvitt kategóriát az előzőtől. Az ilyen összegző aggregátum (kaszkád) lehetővé teszi a többjegyű bináris számok összegének kiszámítását. A fennmaradó számtani műveletek kiegészítéssel fejezhetők ki.
Az ilyen rendszereket elektronikusnak hívják. Az első elektronikus áramkörökben minden komponenst külön készítettek, majd forrasztással csatlakoztak. A tranzisztorok gyártási technológiájának tökéletessége lehetővé tette a mikroszkópikus méretek csökkentését, ennek megfelelően az elektronikus áramkörök mérete is csökkent. Ez vezetett az integrált áramkörök (IC) létrehozásához.
Az IP egy szilíciumlemez, amelyben több száz sémájú többrétegű bonyolultság alakul ki, olyan apró, hogy szabad szemmel nem lehet észrevenni. Például a Pentium mikroprocesszor 0,00035 mm méretű elemeket használ. Ennek megfelelően az egy chipen elosztott alkatrészek száma különbséget tesz a nagy integrált áramkörök (LSIs) és az ultra-nagy integrált áramkörök (VLSI) között.
A legfejlettebb modern IC-k több cm méretűek és több millió komponenst tartalmaznak. Ennek köszönhetően a számítógépek olcsóbbak, univerzálisak, kis méretűek, megbízhatóbbak és gyorsabbak lettek, mivel most az elektromos impulzusoknak kisebb távolságokat kell leküzdeniük.
5. téma: A személyi számítógépes eszközök funkcionalitása és jellemzői
5.1. A számítógép építésének csomagtartó-moduláris elve
A számítógép (számítógép) egy univerzális (többfunkciós) elektronikus programvezérelt eszköz az adatok tárolására, feldolgozására és továbbítására.
A számítógép architektúrája a számítógép szerkezetének és funkcióinak általános leírása olyan szinten, amely elegendő ahhoz, hogy megértsék a működés elveit és a számítógépes parancsrendszert. Az architektúra nem tartalmazza a számítógép műszaki és fizikai eszközének részleteit.
A számítógépes architektúra fő összetevői: processzor, belső (fő) memória, külső memória, bemeneti eszközök, kimeneti eszközök.
A számítógép legáltalánosabb típusa korunk egy személyi számítógép (PC). A PC egy kis számítógép, amely egyéni használói számára készült, felhasználóbarát (barátságos) szoftverrel.
A modern PC-k szinte minden modellje tartalmaz egy gerinchálózat-típusot (beleértve a leggyakoribb IBM PC-t és Apple Macintosh-ot). Az alábbiakban bemutatjuk a trönk alapú számítógépek építésének diagramját.
Ábra. 5.1. A számítógép építészete
1) kezeli a számítógép működését a megadott program szerint;
2) információfeldolgozási műveletek végrehajtása.
A számítógép memóriája belső és külső részekre oszlik. A PC belső memóriája véletlen hozzáférésű memóriát (RAM) és csak olvasható memóriát (ROM) tartalmaz.
RAM - gyors, szilárd állapotú, illékony memória. A RAM tárolja az éppen futó programot és az adatokat, amelyekkel közvetlenül dolgozik. A RAM egy memória, amely mind az olvasási, mind az írásos adatokat használja. A tápellátás kikapcsolt állapotában a RAM memóriájában lévő adatok eltűnnek (volatilitás).
ROM - gyors, nem felejtő memória. ROM - memória, amely csak olvasható. Az információt egyszer (általában a gyárban) írja be, és véglegesen tárolja (a számítógép be- és kikapcsolása). A ROM olyan információkat tárol, amelyek jelenléte folyamatosan szükséges a számítógépben. Ezek általában az operációs rendszer komponensei (hardvervezérlő programok, kezdeti számítógép-betöltés programja stb.).
A mai PC-ben a nyílt architektúra elve megvalósul. Ez az elv lehetővé teszi a készülékek (modulok) PC összetételének megváltoztatását. Kiegészítő perifériák csatlakoztathatók az információs autópályához, egyes eszközök modellek helyettesíthetők másokkal. Lehetőség van a belső memória növelésére, a mikroprocesszor tökéletesebb cseréjére. A perifériaeszköz és a csomagtartó összekötése egy speciális blokkvezérlővel (másik név az adapter) történik. A szoftvert az eszközvezérlő vezérli, amely az operációs rendszer egyik összetevője. Ezért egy új perifériaeszköz csatlakoztatása a számítógéphez, a megfelelő vezérlőt kell használnia, és telepítenie kell a megfelelő illesztőprogramot az operációs rendszerben. Az illesztőprogramok olyan speciális programok, amelyek kiegészítik a DOS I / O rendszert, és karbantartják a meglévő eszközök új vagy nem szabványos használatát. Az illesztőprogramok betöltődnek a számítógép memóriájába, amikor az operációs rendszer elindul, a nevük egy speciális fájlban (config.sys) van megadva. Ez a rendszer megkönnyíti az új eszközök hozzáadását, és lehetővé teszi, hogy ezt a rendszer DOS-fájljainak módosítása nélkül tegye meg.
5.2. A számítógép fő összetevői és jellemzői
Az 5.1 ábra mutatja a fő összetevőket, amelyek nélkül a számítógép nem tud működni. Továbbá részletesen tárgyalja az egyes eszközök célját és jellemzőit.
A processzor a számítógép központi eszköze. A mikroprocesszor (MP) egy rendkívül nagy integrált áramkör, amely végrehajtja a PC processzor funkcióit. A mikroprocesszor egy félvezető kristályon (vagy több kristályon) van kialakítva egy kifinomult mikroelektronikai technológia alkalmazásával.