I progressi tecnologici hanno permesso microcomputer sono strumenti essenziali per la gestione automatica dei dati in modo efficiente e semplice. In questo articolo sapremo tutto sui microcomputer, la loro origine, il funzionamento e molto altro.

Cosa sono i microcomputer?

Microcomputer, noto anche come microcomputer, sono sistemi informatici dotati di un microprocessore che ne funge da nucleo elaborativo, preposti allo svolgimento di specifiche funzioni. Fattori come la complessità del sistema, la sua capacità, il sistema operativo, la standardizzazione, l'adattabilità e il costo del dispositivo dipendono fortemente dal microprocessore.

I microcomputer sono un sistema completo per il singolo utente che, oltre al microprocessore, incorpora una memoria e una varietà di componenti per l'ingresso e l'uscita dei dati.

Sebbene i microcomputer siano spesso confusi con i personal computer, non sono identici. Sarebbe più corretto affermare che i personal computer rientrano nella categoria più ampia dei microcomputer.

La sua origine ed evoluzione

The Origin of Microcomputers è un viaggio affascinante che ci porta attraverso decenni di tecnologia e innovazione. Sebbene i computer come concetto esistano da molto tempo, L'era dei microcomputer è iniziata davvero negli anni '70.

Il primo microcomputer della storia si chiama "Micral N" ed è stato progettato nel 1972 dal francese André Truong Trong Thi e dalla sua azienda R2E. Sebbene fosse venduto a un prezzo accessibile, non era molto popolare a causa del suo orientamento verso le applicazioni industriali e scientifiche piuttosto che verso i singoli utenti.

Il grande traguardo è arrivato 1975 con l'Altair 8800, un kit di microcomputer creato dalla società americana MITS. Sebbene l'Altair 8800 fosse venduto in pezzi da assemblare dall'utente stesso, era incredibilmente popolare tra gli appassionati di tecnologia.

Gli anni '70 videro anche l'ascesa di Apple Inc, fondata da Steve Jobs e Steve Wozniak. Nel 1976, hanno rilasciato l'Apple I, un microcomputer classificato come scheda madre con CPU, RAM e chip grafici di base. Un anno dopo, nel 1977, hanno lanciato l'Apple II, che ebbe un grande successo.

A partire dagli anni '80, i microcomputer iniziarono a diventare più popolari e accessibili al grande pubblico. IBM ha rilasciato il suo PC IBM nel 1981, che divenne lo standard per i personal computer. Microsoft, che aveva collaborato con IBM, ha rilasciato il suo sistema operativo MS-DOS, che è diventato il più utilizzato su questi dispositivi.

Da allora, I microcomputer si sono evoluti a un ritmo impressionante. Siamo passati dalle prime macchine che richiedevano l'assemblaggio da parte dell'utente e avevano capacità di memoria e di elaborazione limitate, a dispositivi incredibilmente potenti e compatti che stavano nei nostri zaini o persino nelle nostre tasche.

Oggi i microcomputer sono una parte essenziale della nostra vita quotidiana. Li usiamo per lavorare, imparare, giocare, comunicare e molto altro. Sebbene siano passati molti anni dall'Altair 8800 e dall'Apple I, lo spirito di innovazione che ha alimentato la nascita dei microcomputer vive nei dispositivi che utilizziamo oggi.

Caratteristiche dei microcomputer

  • Il suo nucleo centrale è il microprocessore, che è semplicemente un circuito integrato.
  • Ha una tecnologia integrata che facilita l'interconnessione delle sue parti.
  • Grazie al suo design compatto, l'imballaggio e il trasporto sono semplici.
  • Ha una memoria limitata.
  • Il suo prezzo è ragionevole per la maggior parte degli utenti.
  • Intendo un sistema operativo facile da usare senza difficoltà per l'utente.
  • Può essere utilizzato con una TV anziché un monitor.

Come funzionano?

I microcomputer hanno la capacità di eseguire operazioni di input, output, calcolo e logica, attraverso la seguente procedura:

  • Ricezione dei dati destinati al trattamento.
  • Implementazione di comandi programmati per l'elaborazione dei dati.
  • Salvataggio delle informazioni, sia prima che dopo la loro modifica.
  • Visualizzazione dei risultati derivati ​​dall'elaborazione dei dati.

In altre parole, i microcomputer utilizzano un insieme di istruzioni che, una volta decodificate, consentono loro di eseguire le micro-operazioni necessarie per rispondere alle richieste dell'utente.

Pertanto, l'insieme delle istruzioni comprende un codice operazione, che indica l'indirizzo di ogni operando, cioè specifica un bit di un'istruzione, dei vari elementi che la compongono.

Le micro-operazioni, invece, sono le azioni funzionali del microprocessore, responsabile della riorganizzazione delle istruzioni e dell'esecuzione sequenziale di un programma.

Attraverso la temporizzazione, il microcomputer riesce a sincronizzare gli eventi nella rete di linee di comunicazione che collegano gli elementi del sistema.

Infine, è importante capire cosa significa decodificare. La decodifica è il processo attraverso il quale vengono interpretate le istruzioni per determinare quale operazione deve essere eseguita e come devono essere ottenuti gli operandi su cui tali comandi devono essere implementati.

Hardware del microcomputer

L'hardware copre il elementi fisici di microcomputer, cioè ne sono la parte concreta e tangibile. È costituito da componenti elettrici, circuiti, cavi e altri elementi periferici che facilitano il funzionamento integrale della macchina.

Per i microcomputer, può riferirsi a una singola unità o a più singoli dispositivi. In generale, affinché l'hardware svolga i propri ruoli, è necessaria la presenza del file seguenti componenti:

Dispositivi di input

  • tastiera: È il dispositivo principale per l'inserimento delle informazioni. Permette l'interazione tra l'utente e il microcomputer, attraverso l'introduzione di dati che verranno trasformati in schemi riconoscibili.
  • Topo: condivide la funzione con la tastiera, ma può eseguire solo funzioni correlate con uno o due clic. Converti i movimenti fisici in movimenti sullo schermo.
  • Microfono: in genere un dispositivo integrato nella maggior parte dei microcomputer, il cui unico scopo è consentire l'input vocale.
  • Videocamera: utile per inserire informazioni sotto forma di foto e video, ma presenta limitazioni nella maggior parte dei programmi eseguiti da microcomputer.
  • software di riconoscimento vocale: È responsabile della trasformazione delle parole pronunciate in segnali digitali che possono essere tradotti e interpretati dai microcomputer.
  • Matita ottica: È un puntatore elettronico che consente all'utente di modificare le informazioni sullo schermo. Viene utilizzato manualmente e funziona tramite sensori che inviano segnali al microcomputer ogni volta che rilevano la luce.
  • Lettore ottico: È simile a uno stilo, ma la sua funzione principale è quella di leggere i codici a barre per identificare i prodotti.
  • CD ROM: È un dispositivo di input standard che memorizza file di computer di sola lettura. Non è presente in tutti i microcomputer, ma è presente in quelli desktop.
  • Scanner: è un dispositivo generalmente collegato ai computer desktop. Digitalizza il materiale stampato per l'archiviazione sul microcomputer.

Dispositivi di uscita

Questi sono i componenti attraverso i quali i microcomputer mostrano i risultati raggiunti dopo l'elaborazione e la trasformazione dei dati.

  • Schermo: È il dispositivo di output delle informazioni più utilizzato. Consiste in una schermata in cui vengono visualizzati i dati e le istruzioni immesse nel microcomputer. Attraverso di esso è anche possibile visualizzare i caratteri e la grafica che risultano dopo la trasformazione dei dati.
  • stampante: Non può essere associato a tutte le categorie di microcomputer, ma è uno dei dispositivi di output delle informazioni più utilizzati. Principalmente replica, in forma stampata, qualsiasi tipo di informazione immagazzinata nel microcomputer.
  • Modem: Facilita la connessione tra due computer in modo che possano scambiarsi dati. Consente inoltre la trasmissione di dati attraverso una linea telefonica.
  • Sistema audio: Di solito si tratta di schede audio integrate che aumentano il volume dell'audio contenuto nei media.
  • parlante: consente di rispondere producendo un suono. In questo senso, è importante sottolineare che nel caso dei touch screen presenti nella maggior parte dei moderni microcomputer, funzionano contemporaneamente come dispositivi di input e output.

Unità centrale di elaborazione

È il microprocessore o il nucleo del microcomputer, dove vengono eseguite le operazioni logiche e i calcoli numerici, prodotto della decodifica ed esecuzione delle istruzioni ricevute.

Il microprocessore è costituito da coprocessore matematico, la cache e il wrappere si trova all'interno della scheda madre dei microcomputer. Per ulteriori informazioni sulla loro posizione, puoi rivedere l'articolo sui componenti di una scheda madre del computer.

Il coprocessore è il componente logico del microprocessore. Gestisce i calcoli numerici, la produzione grafica, la generazione dei caratteri e la miscelazione testo/immagine, in collaborazione con i registri, l'unità di controllo, la memoria e il bus dati.

La La memoria cache è un tipo di memoria ad alta velocità che riduce i tempi di risposta. relativi alla ricerca di informazioni di uso regolare, senza la necessità di ricorrere alla memoria RAM.

L'involucro è la parte esterna che protegge il microprocessore, facilitando al tempo stesso il collegamento con connettori esterni.

I microprocessori sono collegati ai registri, che sono spazi di archiviazione temporanei che contengono dati. Sono inoltre responsabili dell'esecuzione delle istruzioni e del risultato derivante dall'esecuzione di tali istruzioni.

Infine, i microcomputer incorporano un bus interno o una rete di linee di comunicazione, in grado di collegare gli elementi del sistema sia internamente che esternamente.

Memoria e dispositivi di archiviazione

L'unità di memoria è responsabile della conservazione temporanea delle istruzioni e dei dati ricevuti, in modo che vengano successivamente gestiti dal processore. I dati devono essere in formato binario. la memoria è divisa in Memoria ad accesso casuale (RAM) e memoria di sola lettura (ROM).

La La RAM costituisce la memoria interna, suddivisa in memoria operativa e memoria di archiviazione. In esso è possibile localizzare una parola o un byte in modo rapido e diretto, senza tener conto della sequenza di bit memorizzata prima o dopo detto carattere.

Come l' Memoria ROM, ospita il sistema operativo di base di un microcomputer. In esso sono memorizzati i microprogrammi che includono le complicate istruzioni, così come la bitmap corrispondente a ciascuno dei caratteri partecipanti.

Le unità di archiviazione includono dischi rigidi, CD-ROM, DVD, unità ottiche e dischi rigidi rimovibili, tra gli altri.

  • HDD: È un disco magnetico solido non rimovibile, ovvero è contenuto all'interno di un'unità. È comune nella maggior parte dei microcomputer e ha una grande capacità di memorizzazione delle informazioni.
  • Unità ottica: Chiamato comunemente CD, è un dispositivo di archiviazione e distribuzione di audio, software e qualsiasi altro tipo di dati. Le informazioni vengono salvate mediante perforazioni effettuate con un laser su un disco master, che viene riprodotto dalla produzione di più copie.
  • CD ROM: È un compact disc di sola lettura, il che significa che le informazioni in esso memorizzate non possono essere modificate o cancellate una volta memorizzate. A differenza dei CD, i dati vengono registrati al di fuori dello stabilimento di produzione.
  • DVD: Segue la stessa filosofia dei CD, ma le informazioni possono essere registrate su entrambi i lati del DVD. Generalmente, è necessario un lettore speciale per leggerlo. Tuttavia, i modelli più recenti di lettori disponibili sul mercato leggono sia CD che DVD.

Tipo

In generale, possiamo distinguere due classi di microcomputer: computer desktop e computer portatili. Entrambi sono utilizzati con uguale frequenza sia da privati ​​che da aziende.

Computer desktop: Per le loro dimensioni possono essere posizionate su una scrivania, ma proprio questa caratteristica ne limita la portabilità. Sono composti da unità di elaborazione e archiviazione, unità di output e persino una tastiera.

Computer portatili: Il suo design leggero e compatto consente di trasportarlo facilmente da un luogo all'altro. Questi includono laptop, notebook, assistenti digitali personali (PDA), smartphone e altri. La sua caratteristica principale è l'efficienza nell'elaborazione dei dati.

Microcomputer attuali

Si possono distinguere diversi modelli di microcomputer, ciascuno con caratteristiche specifiche in base alla funzione. Vediamo di seguito i dettagli:

Computer desktop: Rappresentano il modello di microcomputer più popolare. Sono in grado di eseguire le attività informatiche più comuni, come navigare sul Web, scrivere e modificare documenti, tra molte altre funzioni utili. Supportano componenti aggiuntivi come altoparlanti o webcam.

Laptop: Rappresentano una vera rivoluzione nel mondo dei personal computer. Mantengono elementi interni come lo schermo, la tastiera, il processore, il disco rigido, tra gli altri. Possono svolgere le stesse attività dei computer desktop, ma le loro dimensioni ridotte e il prezzo più conveniente danno loro un vantaggio.

Laptop: Hanno uno schermo piatto e funzionano a batteria. Le sue dimensioni sono ciò che determina la sua portabilità.

Notebook: la sua funzione principale è eseguire semplici compiti di produttività. Non hanno unità CD o DVD. Sono più economici dei personal computer, il che aumenta il loro livello di vendite. Sono più leggeri dei laptop.

compresse: Sostituiscono laptop e notebook in termini di funzionalità. Il suo touch screen consente all'utente di interagire direttamente con il contenuto. Non hanno tastiere o mouse.

Assistenti digitali personali (PDA): Funzionano essenzialmente come organizzatori tascabili. Hanno funzioni di calendario, taccuino, fogli di calcolo, tra gli altri. Consentono l'introduzione di dati tramite appositi dispositivi di input. Inoltre, dispongono di strumenti di telecomunicazione.

Smartphone: sono microcomputer in grado di effettuare chiamate e inviare messaggi, nonché di connettersi a Internet tramite WiFi o connessioni mobili. Condividono molte delle funzioni dei personal computer, come la gestione della posta elettronica e la gestione dei contenuti multimediali.

Microcomputer del futuro

Nonostante la rapida evoluzione dell'informatica e della tecnologia, i fondamenti essenziali di hardware e software tendono a rimanere coerenti nel tempo. Tuttavia, i microcomputer promettono di essere all'avanguardia, semplificando la gestione delle finanze, agende, contatti, calendari e altre attività quotidiane. Inoltre, continuerà ad essere rilevante nei campi tecnologici emergenti, come l'intelligenza artificiale, la robotica e tutto ciò che riguarda i contenuti multimediali.

I microcomputer che promettono di avere un impatto positivo sulle nostre vite future possederanno senza dubbio un maggiori capacità e prestazionio, così come forniranno maggiori e migliori funzionalità. Tra questi si possono ricordare i seguenti:

laptop ibridi: Conosciuti anche come tablet ibridi, funzionano sia come tablet che come computer, grazie al fatto che hanno una tastiera e un touch screen. Come valore aggiunto, lo schermo è più grande e incorpora una penna digitale.

Telefoni con collegamento a televisori: Dall'introduzione degli smartphone, le sue funzioni sono progressivamente aumentate. Con questa innovazione si intende trasformare uno schermo televisivo in un computer, semplicemente attraverso un collegamento via cavo. Successivamente, il mercato della telefonia di fascia alta dovrebbe crescere e adottare questo nuovo approccio tecnologico, attraverso la creazione di applicazioni universali.

Computer tascabili: Sebbene il concetto esista già, si prevede che questi computer diminuiranno di dimensioni fino a quando non saranno paragonabili a una chiavetta USB. L'idea principale di questa proposta è che collegando questo piccolo dispositivo a uno schermo, può funzionare come un computer.

Computer olografici: È sicuramente un progetto ambizioso. Tuttavia, attualmente alcune aziende e università stanno sviluppando progetti che trasformeranno gli attuali visori per la realtà aumentata in dispositivi olografici, mettendo letteralmente la tecnologia alla portata degli utenti.

computer quantistici: Il progetto per il futuro implica la divulgazione di questa tecnologia, che consente di elaborare una grande quantità di dati in un tempo minimo. Oggi parte di questo concetto viene applicato nell'intelligenza artificiale, dove i dati vengono elaborati attraverso calcoli molto complessi.

Computer multiutente: Con l'avanzare del tempo, le barriere che separano tutte le tipologie di computer esistenti verranno infrante, fino a giungere al punto di essere circondati da oggetti intelligenti che funzionano come computer, focalizzati sull'aumento della produttività e in grado di soddisfare le esigenze del momento.

Formati di dati

I microcomputer gestiscono principalmente tre tipi di formati di informazioni: bit, byte e caratteri.

El bit È l'unità di informazione più basilare gestita da un microcomputer e da essa si formano quantità maggiori di informazioni. La combinazione di più bit consente di rappresentare e memorizzare informazioni.

Inoltre, l' bytes sono l'unità di misura standard utilizzata per calcolare la capacità della memoria temporanea e l'archiviazione a lungo termine dei microcomputer. Un byte è composto da 8 bit e può rappresentare tutti i tipi di informazioni, compresi i numeri da 0 a 9 e le lettere dell'alfabeto.

In generale, i microcomputer sono progettati per comprendere il linguaggio dei byte. Ciò consente loro di misurare grandi volumi di informazioni in termini di kilobyte, megabyte e gigabyte.

Un carattere, invece, è una lettera, un numero, un segno di punteggiatura, un simbolo o un codice di controllo. Potrebbe non essere sempre visibile sullo schermo o su carta, ma viene utilizzato per archiviare e trasmettere informazioni elettronicamente.

Per comprendere meglio il concetto di bit e byte, è fondamentale ricordare che un bit è l'unità fondamentale di un sistema binario, che ha solo due possibili valori (0 e 1). Al contrario, il sistema decimale contiene dieci cifre (da 0 a 9) e il sistema esadecimale contiene 16 caratteri che vanno da 0 a 9 e la lettera dalla A alla F.