Pozwolił na to postęp technologiczny mikrokomputery są niezbędnymi instrumentami automatycznego zarządzania danymi w efektywny i prosty sposób. W tym artykule dowiemy się wszystkiego o mikrokomputerach, ich pochodzeniu, działaniu i wielu innych rzeczach.

Co to są mikrokomputery?

Mikrokomputery, tzw mikrokomputery, to systemy komputerowe wyposażone w mikroprocesor pełniący rolę jego rdzenia przetwarzającego, przeznaczony do realizacji określonych funkcji. Czynniki takie jak złożoność systemu, jego pojemność, system operacyjny, standaryzacja, możliwość adaptacji i koszt urządzenia są w dużym stopniu zależne od mikroprocesora.

Mikrokomputery to kompleksowy system dla indywidualnego użytkownika, który oprócz mikroprocesora zawiera pamięć i różnorodne komponenty do wprowadzania i wyprowadzania danych.

Chociaż mikrokomputery są często mylone z komputerami osobistymi, nie są one identyczne. Bardziej trafne byłoby stwierdzenie, że komputery osobiste należą do szerszej kategorii mikrokomputerów.

Jego pochodzenie i ewolucja

The Origin of Microcomputers to fascynująca podróż, która prowadzi nas przez dziesięciolecia technologii i innowacji. Chociaż komputery jako koncepcja istnieją od dawna, Era mikrokomputerów rozpoczęła się tak naprawdę w latach 70.

Pierwszy mikrokomputer w historii nosi nazwę „Micral N” i został zaprojektowany w 1972 roku przez Francuza André Truong Trong Thi i jego firmę R2E. Choć był sprzedawany za przystępną cenę, nie był zbyt popularny ze względu na nastawienie na zastosowania przemysłowe i naukowe, a nie użytkowników indywidualnych.

Wszedł wielki kamień milowy 1975 z Altairem 8800, zestaw mikrokomputerowy stworzony przez amerykańską firmę MITS. Chociaż Altair 8800 był sprzedawany w częściach do samodzielnego złożenia przez użytkownika, cieszył się ogromną popularnością wśród entuzjastów technologii.

Lata siedemdziesiąte przyniosły także powstanie firmy Apple Inc, założonej przez Steve'a Jobsa i Steve'a Wozniaka. W 70 roku wypuścili Apple I, mikrokomputer zapowiadany jako płyta główna z procesorem, pamięcią RAM i podstawowymi układami graficznymi. Rok później, w 1976 roku, wystartowali Apple II, który okazał się wielkim sukcesem.

Począwszy od lat 80. mikrokomputery stały się bardziej popularne i dostępne dla ogółu społeczeństwa. IBM wypuścił swój IBM PC w 1981 roku, który stał się standardem dla komputerów osobistych. Microsoft, który współpracował z IBM, wypuścił swój system operacyjny MS-DOS, który stał się najczęściej używany na tych urządzeniach.

Od tego czasu Mikrokomputery ewoluowały w imponującym tempie. Przeszliśmy od wczesnych maszyn, które wymagały montażu przez użytkownika i miały ograniczoną pamięć i możliwości przetwarzania, do niezwykle wydajnych i kompaktowych urządzeń, które mieszczą się w naszych plecakach, a nawet w kieszeniach.

Obecnie mikrokomputery są istotną częścią naszego codziennego życia. Używamy ich do pracy, nauki, zabawy, komunikowania się i nie tylko. Chociaż od Altaira 8800 i Apple I minęło wiele lat, duch innowacji, który napędzał narodziny mikrokomputerów, nadal żyje w urządzeniach, których używamy dzisiaj.

Charakterystyka mikrokomputerów

  • Jego centralnym rdzeniem jest mikroprocesor, który jest po prostu układem scalonym.
  • Ma wbudowaną technologię, która ułatwia wzajemne łączenie jego części.
  • Dzięki kompaktowej konstrukcji jego pakowanie i transport jest proste.
  • Ma ograniczoną pamięć.
  • Jego cena jest rozsądna dla większości użytkowników.
  • Mam na myśli łatwy w obsłudze system operacyjny bez trudności dla użytkownika.
  • Może być używany z telewizorem zamiast monitora.

Jak oni pracują?

Mikrokomputery mają możliwość wykonywania operacji wejścia, wyjścia, obliczeń i operacji logicznych za pomocą następującej procedury:

  • Odbiór danych przeznaczonych do przetwarzania.
  • Implementacja zaprogramowanych poleceń do przetwarzania danych.
  • Zapisywanie informacji, zarówno przed jak i po ich modyfikacji.
  • Wyświetlanie wyników pochodzących z przetwarzania danych.

Innymi słowy, mikrokomputery używają zestawu instrukcji, które po zdekodowaniu umożliwiają im wykonanie niezbędnych mikrooperacji w odpowiedzi na żądania użytkownika.

Dlatego zestaw instrukcji zawiera kod operacji, który wskazuje adres każdego operandu, to znaczy określa bit instrukcji różnych elementów, które ją tworzą.

Z drugiej strony mikrooperacje to tzw działania funkcjonalne mikroprocesora, odpowiedzialny za reorganizację instrukcji i sekwencyjne wykonywanie programu.

Poprzez taktowanie mikrokomputerowi udaje się zsynchronizować zdarzenia w sieci linii komunikacyjnych łączących elementy systemu.

Na koniec ważne jest, aby zrozumieć, co oznacza dekodowanie. Dekodowanie to proces, w którym instrukcje są interpretowane w celu określenia, która operacja musi zostać przeprowadzona iw jaki sposób należy uzyskać operandy, na których wspomniane polecenia muszą zostać zaimplementowane.

Sprzęt mikrokomputerowy

Sprzęt obejmuje elementy fizyczne mikrokomputerów, to znaczy są ich konkretną i namacalną częścią. Składa się z elementów elektrycznych, obwodów, kabli i innych elementów peryferyjnych, które ułatwiają integralną pracę maszyny.

W przypadku mikrokomputerów może odnosić się do pojedynczej jednostki lub wielu pojedynczych urządzeń. Ogólnie rzecz biorąc, aby sprzęt spełniał swoje role, potrzebuje obecności następujące komponenty:

Urządzenia wejściowe

  • Klawiatura: Jest to główne urządzenie do wprowadzania informacji. Umożliwia interakcję między użytkownikiem a mikrokomputerem, poprzez wprowadzanie danych, które zostaną przekształcone w rozpoznawalne wzorce.
  • Mysz: Dzieli tę funkcję z klawiaturą, ale może wykonywać powiązane funkcje tylko jednym lub dwoma kliknięciami. Konwertuj ruch fizyczny na ruchy na ekranie.
  • Mikrofon: Zazwyczaj urządzenie wbudowane w większość mikrokomputerów, którego jedynym celem jest umożliwienie wprowadzania głosowego.
  • Kamera wideo: Przydatne do wprowadzania informacji w postaci zdjęć i filmów, ale ma ograniczenia w większości programów obsługiwanych przez mikrokomputery.
  • oprogramowanie do rozpoznawania głosu: Odpowiada za przekształcanie mówionych słów w sygnały cyfrowe, które mogą być tłumaczone i interpretowane przez mikrokomputery.
  • Ołówek optyczny: Jest to elektroniczny wskaźnik, który pozwala użytkownikowi modyfikować informacje na ekranie. Jest używany ręcznie i działa poprzez czujniki, które wysyłają sygnały do ​​mikrokomputera za każdym razem, gdy wykryją światło.
  • Czytnik optyczny: Jest podobny do rysika, ale jego główną funkcją jest odczytywanie kodów kreskowych w celu identyfikacji produktów.
  • CD ROM: Jest to standardowe urządzenie wejściowe, które przechowuje pliki komputerowe tylko do odczytu. Nie jest obecny we wszystkich mikrokomputerach, ale jest obecny w tych stacjonarnych.
  • Skaner: Jest to urządzenie zwykle podłączane do komputerów stacjonarnych. Digitalizuje wydrukowany materiał do przechowywania na mikrokomputerze.

Urządzenia zewnętrzne

Są to komponenty, za pomocą których mikrokomputery pokazują wyniki osiągnięte po przetworzeniu i transformacji danych.

  • Ekran: Jest to najczęściej używane urządzenie wyjściowe informacji. Składa się z ekranu, na którym wyświetlane są dane i instrukcje wprowadzone do mikrokomputera. Dzięki niemu możliwa jest również wizualizacja znaków i grafiki, które powstają po przekształceniu danych.
  • drukarka: Nie można go powiązać ze wszystkimi kategoriami mikrokomputerów, ale jest to jedno z najczęściej używanych urządzeń wyjściowych informacji. Głównie replikuje w formie drukowanej wszelkiego rodzaju informacje przechowywane w mikrokomputerze.
  • Modem: Ułatwia połączenie między dwoma komputerami, aby mogły wymieniać dane. Umożliwia również transmisję danych przez linię telefoniczną.
  • System nagłośnienia: Są to zwykle wbudowane karty dźwiękowe, które zwiększają głośność dźwięku zawartego w mediach.
  • Mówi: Umożliwia reagowanie poprzez wytwarzanie dźwięku. W tym sensie należy podkreślić, że w przypadku ekranów dotykowych obecnych w większości współczesnych mikrokomputerów, pełnią one jednocześnie rolę urządzeń wejściowych i wyjściowych.

Jednostka centralna

Jest to mikroprocesor lub rdzeń mikrokomputera, w którym przeprowadzane są operacje logiczne i obliczenia numeryczne będące produktem dekodowania i wykonywania otrzymanych instrukcji.

Mikroprocesor składa się z koprocesor matematyczny, pamięć podręczna i opakowaniei znajduje się wewnątrz płyty głównej mikrokomputerów. Aby uzyskać więcej informacji na temat ich położenia, możesz przejrzeć artykuł na temat komponentów płyty głównej komputera.

Koprocesor jest logicznym elementem mikroprocesora. Obsługuje obliczenia numeryczne, tworzenie grafiki, generowanie czcionek oraz mieszanie tekstu i obrazu we współpracy z rejestrami, jednostką sterującą, pamięcią i magistralą danych.

La Pamięć podręczna to rodzaj szybkiej pamięci, która skraca czas odpowiedzi. związane z wyszukiwaniem informacji zwykłego użytku, bez konieczności sięgania do pamięci RAM.

Obudowa jest częścią zewnętrzną, która chroni mikroprocesor, jednocześnie ułatwiając podłączenie zewnętrznych złączy.

Mikroprocesory są połączone z rejestrami, które są tymczasowymi przestrzeniami pamięci zawierającymi dane. Są oni również odpowiedzialni za przestrzeganie instrukcji i wynik uzyskany z wykonania tych instrukcji.

Wreszcie mikrokomputery zawierają wewnętrzną magistralę lub sieć linii komunikacyjnych, zdolną do łączenia elementów systemu zarówno wewnętrznie, jak i zewnętrznie.

Pamięć i urządzenia magazynujące

Jednostka pamięci odpowiada za tymczasowe przechowywanie otrzymanych instrukcji i danych, tak aby były one później przetwarzane przez procesor. Dane muszą być w formacie binarnym. pamięć jest podzielona na Pamięć o dostępie swobodnym (RAM) i pamięć tylko do odczytu (ROM).

La Pamięć RAM stanowi pamięć wewnętrzną, która jest podzielona na pamięć operacyjną i pamięć masową. Można w nim szybko i bezpośrednio zlokalizować słowo lub bajt, bez uwzględniania sekwencji bitów zapisanych przed lub po tym znaku.

W Pamięć ROM zawiera podstawowy system operacyjny mikrokomputera. Przechowywane są w nim mikroprogramy zawierające skomplikowane instrukcje, a także bitmapa odpowiadająca każdemu z uczestniczących znaków.

Jednostki magazynowe obejmują dysków twardych, dysków CD-ROM, dysków DVD, napędów optycznych i wymiennych dysków twardych, między innymi.

  • Dysk twardy: Jest to nieusuwalny stały dysk magnetyczny, to znaczy jest zawarty w napędzie. Jest powszechny w większości mikrokomputerów i ma dużą pojemność przechowywania informacji.
  • Jednostka optyczna: Powszechnie nazywany CD, jest to urządzenie do przechowywania i dystrybucji dźwięku, oprogramowania i każdego innego rodzaju danych. Informacje są zapisywane za pomocą perforacji wykonanych laserem na dysku wzorcowym, który jest odtwarzany z produkcji wielu kopii.
  • CD ROM: Jest to płyta kompaktowa tylko do odczytu, co oznacza, że ​​zapisanych na niej informacji nie można zmienić ani usunąć po zapisaniu. W przeciwieństwie do płyt CD, dane są rejestrowane poza zakładem produkcyjnym.
  • płyta DVD: Kieruje się tą samą filozofią co płyty CD, ale informacje mogą być nagrane na obu stronach płyty DVD. Ogólnie rzecz biorąc, do jej odczytania potrzebny jest specjalny gracz. Jednak najnowsze modele odtwarzaczy dostępnych na rynku czytają zarówno płyty CD, jak i DVD.

Rodzaje

Ogólnie możemy wyróżnić dwie klasy mikrokomputerów: komputery stacjonarne i komputery mobilne. Oba są używane z równą częstotliwością zarówno przez osoby prywatne, jak i firmy.

Komputery osobiste: Ze względu na swój rozmiar można je postawić na biurku, jednak ta właśnie cecha ogranicza ich mobilność. Składają się z jednostek przetwarzających i przechowujących, jednostek wyjściowych, a nawet klawiatury.

Komputery mobilne: Jego lekka i kompaktowa konstrukcja pozwala na łatwy transport z miejsca na miejsce. Należą do nich laptopy, notebooki, osobiste asystenty cyfrowe (PDA), smartfony i inne. Jego główną cechą jest wydajność przetwarzania danych.

Obecne mikrokomputery

Można wyróżnić kilka modeli mikrokomputerów, z których każdy ma określone cechy oparte na ich funkcji. Zobaczmy szczegóły poniżej:

Komputery osobiste: Reprezentują najpopularniejszy model mikrokomputera. Są w stanie wykonywać najczęstsze zadania komputerowe, takie jak przeglądanie sieci, pisanie i edytowanie dokumentów, a także wiele innych przydatnych funkcji. Obsługują dodatkowe komponenty, takie jak głośniki czy kamery internetowe.

Laptopy: Stanowią prawdziwą rewolucję w świecie komputerów osobistych. Trzymają w środku takie elementy, jak ekran, klawiatura, procesor, dysk twardy i inne. Mogą wykonywać te same zadania, co komputery stacjonarne, ale ich mniejszy rozmiar i bardziej przystępna cena dają im przewagę.

Laptopy: Mają płaski ekran i są zasilane bateryjnie. Jego rozmiar decyduje o jego przenośności.

Notebooki: Jego główną funkcją jest wykonywanie prostych zadań zwiększających produktywność. Nie mają napędów CD ani DVD. Są tańsze niż komputery osobiste, co sprawia, że ​​poziom ich sprzedaży jest wyższy. Są lżejsze od laptopów.

tabletki: Funkcjonalnie zastępują laptopy i notebooki. Jego ekran dotykowy pozwala użytkownikowi na bezpośrednią interakcję z treścią. Nie mają klawiatur ani myszy.

Osobiści asystenci cyfrowi (urządzenia PDA): Zasadniczo działają jako organizery kieszonkowe. Posiadają między innymi funkcje kalendarza, notatnika, arkusza kalkulacyjnego. Umożliwiają wprowadzanie danych za pomocą specjalnych urządzeń wejściowych. Ponadto dysponują narzędziami telekomunikacyjnymi.

Smartfony: Są to mikrokomputery, które mogą wykonywać połączenia i wysyłać wiadomości, a także łączyć się z Internetem przez Wi-Fi lub połączenia mobilne. Dzielą wiele funkcji komputerów osobistych, takich jak zarządzanie pocztą elektroniczną i obsługa treści multimedialnych.

Mikrokomputery przyszłości

Pomimo szybkiej ewolucji komputerów i technologii podstawowe podstawy sprzętu i oprogramowania zwykle pozostają niezmienne w czasie. Jednak mikrokomputery zapowiadają się na czele, upraszczając zarządzanie finansami, terminarzami, kontaktami, kalendarzami i innymi codziennymi zadaniami. Ponadto, będzie nadal mieć znaczenie w nowych dziedzinach technologicznych, takich jak sztuczna inteligencja, robotyka i wszystko, co jest związane z treściami multimedialnymi.

Mikrokomputery, które obiecują mieć pozytywny wpływ na nasze przyszłe życie, z pewnością będą posiadać większa pojemność i wydajnośćlub, a także zapewnią więcej i lepsze funkcjonalności. Wśród nich można wymienić następujące:

laptopy hybrydowe: Znane również jako tablety hybrydowe, działają zarówno jako tablety, jak i komputery, dzięki temu, że mają klawiaturę i ekran dotykowy. Dodatkową wartością jest większy ekran i wbudowane pióro cyfrowe.

Telefony z podłączeniem do telewizorów: Od czasu wprowadzenia smartfonów jego funkcje stopniowo się zwiększały. Ta innowacja ma na celu przekształcenie ekranu telewizora w komputer, po prostu za pomocą połączenia kablowego. Oczekuje się, że później rynek telefonów z wyższej półki będzie rósł i przyjmował to nowe podejście technologiczne poprzez tworzenie uniwersalnych aplikacji.

Komputery kieszonkowe: Chociaż koncepcja już istnieje, oczekuje się, że te komputery będą się zmniejszać, aż staną się porównywalne z pamięcią USB. Główną ideą tej propozycji jest to, że podłączając to małe urządzenie do ekranu, może ono pełnić funkcję komputera.

Komputery holograficzne: To z pewnością ambitny projekt. Jednak obecnie niektóre firmy i uniwersytety opracowują projekty, które przekształcą obecne zestawy słuchawkowe rzeczywistości rozszerzonej w urządzenia holograficzne, dosłownie umieszczając technologię w zasięgu użytkowników.

komputery kwantowe: Projekt na przyszłość zakłada popularyzację tej technologii, która pozwala na przetwarzanie dużej ilości danych w minimalnym czasie. Dziś część tej koncepcji znajduje zastosowanie w sztucznej inteligencji, gdzie dane są przetwarzane za pomocą bardzo złożonych obliczeń.

Komputery wieloosobowe: Z biegiem czasu bariery oddzielające wszystkie rodzaje istniejących komputerów będą przełamywane, aż do momentu, gdy zostaną otoczone inteligentnymi obiektami działającymi jak komputery, nastawionymi na zwiększenie produktywności i zdolnymi do zaspokojenia potrzeb chwili.

Formaty danych

Mikrokomputery obsługują głównie trzy rodzaje formatów informacji: bity, bajty i znaki.

El bit Jest to najbardziej podstawowa jednostka informacji obsługiwana przez mikrokomputer, z której powstają większe ilości informacji. Kombinacja kilku bitów pozwala na reprezentowanie i przechowywanie informacji.

Ponadto bajtów to standardowa jednostka miary używana do obliczania pojemności pamięci tymczasowej i pamięci długoterminowej mikrokomputerów. Bajt składa się z 8 bitów i może reprezentować wszystkie rodzaje informacji, w tym cyfry od 0 do 9 i litery alfabetu.

Ogólnie rzecz biorąc, mikrokomputery są zaprojektowane do rozumienia języka bajtów. To pozwala im mierzyć duże ilości informacji w kilobajtach, megabajtach i gigabajtach.

Un charakterzamiast tego jest literą, cyfrą, znakiem interpunkcyjnym, symbolem lub kodem kontrolnym. Może nie zawsze być widoczny na ekranie lub na papierze, ale służy do przechowywania i przesyłania informacji drogą elektroniczną.

Aby lepiej zrozumieć koncepcję bitów i bajtów, należy wspomnieć, że bit jest podstawową jednostką systemu binarnego, który ma tylko dwie możliwe wartości (0 i 1). Natomiast system dziesiętny zawiera dziesięć cyfr (od 0 do 9), a system szesnastkowy zawiera 16 znaków z zakresu od 0 do 9 oraz literę od A do F.

przez Pisanie