Технический прогресс позволил микрокомпьютеры являются важными инструментами для автоматического управления данными эффективным и простым способом. В этой статье мы узнаем все о микрокомпьютерах, их происхождении, работе и многом другом.

Что такое микрокомпьютеры?

Микрокомпьютеры, также известные как микрокомпьютеры, представляют собой компьютерные системы, оснащенные микропроцессором, выступающим в качестве ядра обработки, предназначенным для выполнения определенных функций. Такие факторы, как сложность системы, ее производительность, операционная система, стандартизация, адаптивность и стоимость устройства, сильно зависят от микропроцессора.

Микрокомпьютеры представляют собой комплексную систему для отдельного пользователя, которая помимо микропроцессора включает в себя память и множество компонентов для ввода и вывода данных.

Хотя микрокомпьютеры часто путают с персональными компьютерами, они не идентичны. Было бы точнее сказать, что персональные компьютеры относятся к более широкой категории микрокомпьютеров.

Его происхождение и эволюция

«Происхождение микрокомпьютеров» — это увлекательное путешествие, которое проведет нас через десятилетия технологий и инноваций. Хотя компьютеры как концепция существуют уже давно, Эпоха микрокомпьютеров действительно началась в 70-х годах.

Первый микрокомпьютер в истории называется «Micral N» и был разработан в 1972 году французом Андре Труонг Тронг Тхи и его компанией R2E. Хотя он продавался по доступной цене, он не пользовался большой популярностью из-за своей ориентации на промышленные и научные приложения, а не на индивидуальных пользователей.

Наступила большая веха 1975 год с Altair 8800, комплект микрокомпьютера, созданный американской компанией MITS. Хотя Altair 8800 продавался по частям для самостоятельной сборки пользователем, он пользовался невероятной популярностью среди энтузиастов технологий.

В 70-е годы также наблюдался подъем Apple Inc, основанной Стивом Джобсом и Стивом Возняком. В 1976 году они выпустили Apple I, микрокомпьютер, заявленный как материнская плата с процессором, оперативной памятью и базовыми графическими чипами. Через год, в 1977 году, они запустили Apple II, который имел большой успех.

Начиная с 80-х годов микрокомпьютеры стали становиться все более популярными и доступными для широкой публики. IBM выпустила свой IBM PC в 1981 г. который стал стандартом для персональных компьютеров. Microsoft, которая работала с IBM, выпустила свою операционную систему MS-DOS, которая стала наиболее широко используемой на этих устройствах.

С тех пор, Микрокомпьютеры развивались впечатляющими темпами. Мы перешли от ранних машин, которые требовали пользовательской сборки и имели ограниченные возможности памяти и обработки, к невероятно мощным и компактным устройствам, которые помещались в наши рюкзаки или даже наши карманы.

Сегодня микрокомпьютеры являются неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Мы используем их, чтобы работать, учиться, играть, общаться и многое другое. Несмотря на то, что со времени появления Altair 8800 и Apple I прошло много лет, дух инноваций, который способствовал рождению микрокомпьютеров, живет в устройствах, которые мы используем сегодня.

Характеристики микрокомпьютеров

  • Его центральным ядром является микропроцессор, представляющий собой просто интегральную схему.
  • Он имеет встроенную технологию, облегчающую соединение его частей.
  • Благодаря компактной конструкции его упаковка и транспортировка просты.
  • Он имеет ограниченную память.
  • Его цена приемлема для большинства пользователей.
  • Я имею в виду простую в использовании операционную систему без сложностей для пользователя.
  • Его можно использовать с телевизором вместо монитора.

Как они работают?

Микрокомпьютеры могут выполнять ввод, вывод, расчетные и логические операции с помощью следующей процедуры:

  • Прием данных, предназначенных для обработки.
  • Реализация запрограммированных команд обработки данных.
  • Сохранение информации, как до, так и после ее модификации.
  • Отображение результатов, полученных в результате обработки данных.

Другими словами, микрокомпьютеры используют набор инструкций, которые при декодировании позволяют им выполнять необходимые микрооперации в ответ на требования пользователя.

Поэтому набор инструкций включает в себя код операции, который указывает адрес каждого операнда, то есть указывает бит инструкции, различных составляющих ее элементов.

С другой стороны, микрооперации функциональные действия микропроцессора, отвечающий за реорганизацию инструкций и последовательное выполнение программы.

Через синхронизацию микрокомпьютеру удается синхронизировать события в сети линий связи, связывающих элементы системы.

Наконец, важно понять, что означает декодирование. Декодирование — это процесс, посредством которого инструкции интерпретируются, чтобы определить, какая операция должна быть выполнена и как должны быть получены операнды, над которыми должны быть реализованы указанные команды.

аппаратное обеспечение микрокомпьютера

Аппаратное обеспечение охватывает физические элементы микрокомпьютеров, то есть они являются их конкретной и осязаемой частью. Он состоит из электрических компонентов, цепей, кабелей и других периферийных элементов, которые облегчают целостную работу машины.

Для микрокомпьютеров это может относиться к одному блоку или нескольким отдельным устройствам. В общем, чтобы оборудование выполняло свои функции, ему необходимо наличие следующие компоненты:

Устройства ввода

  • клавиатура: это основное устройство для ввода информации. Это позволяет взаимодействовать между пользователем и микрокомпьютером посредством ввода данных, которые будут преобразованы в узнаваемые шаблоны.
  • мышь: Совместная функция с клавиатурой, но может выполнять связанные функции только одним или двумя щелчками мыши. Преобразуйте физические движения в движения на экране.
  • Микрофон: обычно устройство, встроенное в большинство микрокомпьютеров, единственной целью которого является голосовой ввод.
  • Видеокамера: полезно для ввода информации в виде фотографий и видео, но имеет ограничения в большинстве программ, запускаемых микрокомпьютерами.
  • программное обеспечение для распознавания голоса: он отвечает за преобразование произносимых слов в цифровые сигналы, которые могут быть переведены и интерпретированы микрокомпьютерами.
  • Оптический карандаш: это электронный указатель, который позволяет пользователю изменять информацию на экране. Он используется вручную и работает через датчики, которые посылают сигналы на микрокомпьютер каждый раз, когда обнаруживают свет.
  • Оптический ридер: он похож на стилус, но его основная функция — считывание штрих-кодов для идентификации продуктов.
  • CD-ROM: Это стандартное устройство ввода, на котором хранятся компьютерные файлы только для чтения. Он присутствует не во всех микрокомпьютерах, но присутствует в настольных.
  • сканер: это устройство, которое обычно подключается к настольным компьютерам. Оцифровывает печатный материал для хранения на микрокомпьютере.

Устройства вывода

Это компоненты, через которые микрокомпьютеры показывают результаты, достигнутые после обработки и преобразования данных.

  • Экран: это наиболее часто используемое устройство вывода информации. Он состоит из экрана, на котором отображаются данные и инструкции, введенные в микрокомпьютер. С его помощью также можно визуализировать символы и графику, полученные после преобразования данных.
  • принтер: его нельзя связать со всеми категориями микрокомпьютеров, но это одно из наиболее часто используемых устройств вывода информации. В основном он воспроизводит в печатной форме любой тип информации, хранящейся в микрокомпьютере.
  • модем: Облегчает соединение между двумя компьютерами, чтобы они могли обмениваться данными. Он также позволяет передавать данные по телефонной линии.
  • Система аудио: Обычно это встроенные звуковые карты, которые увеличивают громкость звука, содержащегося на носителе.
  • Парланте: позволяет вам реагировать звуком. В этом смысле важно подчеркнуть, что сенсорные экраны большинства современных микрокомпьютеров функционируют одновременно как устройства ввода и вывода.

Центральное процессорное устройство

Это микропроцессор или ядро ​​микрокомпьютера, где выполняются логические операции и числовые вычисления, результат декодирования и выполнения полученных инструкций.

Микропроцессор состоит из математический сопроцессор, кеш и обертка, и находится внутри материнской платы микрокомпьютеров. Для получения дополнительной информации об их положении вы можете просмотреть статью о компонентах материнской платы компьютера.

Сопроцессор является логическим компонентом микропроцессора. Он выполняет числовые вычисления, создание графики, генерацию шрифтов и микширование текста и изображения во взаимодействии с регистрами, блоком управления, памятью и шиной данных.

La Кэш-память — это тип высокоскоростной памяти, который сокращает время отклика. связанные с поиском информации регулярного использования, без необходимости прибегать к оперативной памяти.

Корпус — это внешняя часть, защищающая микропроцессор и облегчающая подключение к внешним разъемам.

Микропроцессоры связаны с регистрами, которые являются временными хранилищами, содержащими данные. Они также несут ответственность за выполнение инструкций и результат, полученный в результате выполнения указанных инструкций.

Наконец, микрокомпьютеры имеют внутреннюю шину или сеть линий связи, способных связывать элементы системы как внутри, так и снаружи.

Память и запоминающие устройства

Блок памяти отвечает за временное сохранение полученных инструкций и данных, чтобы впоследствии их обрабатывал процессор. Данные должны быть в двоичном формате. память делится на Оперативная память (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

La Оперативная память представляет собой внутреннюю память, которая подразделяется на оперативную память и память для хранения. В нем можно быстро и напрямую найти слово или байт, не принимая во внимание последовательность битов, хранящихся до или после указанного символа.

Что же касается Память ПЗУ содержит основную операционную систему микрокомпьютера. В нем хранятся микропрограммы, включающие в себя сложные инструкции, а также битовая карта, соответствующая каждому из участвующих символов.

Единицы хранения включают жесткие диски, компакт-диски, DVD-диски, оптические приводы и съемные жесткие диски, среди прочего.

  • Жесткий диск: Это несъемный сплошной магнитный диск, то есть он содержится внутри дисковода. Он распространен в большинстве микрокомпьютеров и имеет большой объем хранения информации.
  • Оптический блок: Обычно называемый компакт-диском, это устройство для хранения и распространения аудио, программного обеспечения и любых других типов данных. Информация сохраняется с помощью перфорации, выполненной лазером на мастер-диске, который воспроизводится при изготовлении нескольких копий.
  • CD-ROM: Это компакт-диск только для чтения, что означает, что хранящаяся на нем информация не может быть изменена или удалена после ее сохранения. В отличие от компакт-дисков, данные записываются вне завода-изготовителя.
  • DVD: придерживается той же философии, что и компакт-диски, но информация может быть записана на обе стороны DVD. Как правило, для его чтения необходим специальный плеер. Однако самые последние модели проигрывателей, представленные на рынке, читают как компакт-диски, так и DVD-диски.

Тип

В целом можно выделить два класса микрокомпьютеров: настольные компьютеры и мобильные компьютеры. Оба используются с одинаковой частотой как отдельными лицами, так и компаниями.

Настольные компьютеры: Из-за своего размера их можно разместить на столе, но именно эта особенность ограничивает их мобильность. Они состоят из блоков обработки и хранения, блоков вывода и даже клавиатуры.

Мобильные компьютеры: Легкая и компактная конструкция позволяет легко транспортировать его с одного места на другое. К ним относятся ноутбуки, ноутбуки, персональные цифровые помощники (КПК), смартфоны и другие. Его главной особенностью является оперативность в обработке данных.

современные микрокомпьютеры

Можно выделить несколько моделей микрокомпьютеров, каждая из которых имеет определенные характеристики в зависимости от их функции. Давайте посмотрим подробности ниже:

Настольные компьютеры: Они представляют собой самую популярную модель микрокомпьютера. Они способны выполнять самые распространенные вычислительные задачи, такие как просмотр веб-страниц, написание и редактирование документов, а также многие другие полезные функции. Они поддерживают дополнительные компоненты, такие как динамики или веб-камеры.

Ноутбуки: Они представляют собой настоящую революцию в мире персональных компьютеров. Они хранят внутри такие элементы, как экран, клавиатура, процессор, жесткий диск и другие. Они могут выполнять те же задачи, что и настольные компьютеры, но их меньший размер и более доступная цена дают им преимущество.

Ноутбуки: Они имеют плоский экран и работают от батареек. Его размер определяет его портативность.

Ноутбуки: его основная функция — выполнение простых задач по повышению производительности. У них нет CD- или DVD-приводов. Они дешевле персональных компьютеров, что делает их уровень продаж выше. Они легче ноутбуков.

Таблеты: Они заменяют ноутбуки и ноутбуки по функциональности. Его сенсорный экран позволяет пользователю напрямую взаимодействовать с контентом. У них нет клавиатур и мышей.

Персональные цифровые помощники (КПК)): По сути, они функционируют как карманные органайзеры. У них есть функции календаря, записная книжка, электронные таблицы и многое другое. Они позволяют вводить данные через специальные устройства ввода. Кроме того, у них есть телекоммуникационные инструменты.

Смартфоны: это микрокомпьютеры, которые могут совершать звонки и отправлять сообщения, а также подключаться к Интернету через Wi-Fi или мобильные соединения. Они разделяют многие функции персональных компьютеров, такие как управление электронной почтой и обработка мультимедийного контента.

микрокомпьютеры будущего

Несмотря на быстрое развитие вычислительной техники и технологий, основные принципы аппаратного и программного обеспечения, как правило, остаются неизменными с течением времени. Однако микрокомпьютеры обещают быть на переднем крае, упрощая управление финансами, повестками дня, контактами, календарями и другими повседневными задачами. Кроме того, будут по-прежнему актуальны в новых технологических областях, таких как искусственный интеллект, робототехника и все, что связано с мультимедийным контентом.

Микрокомпьютеры, которые обещают оказать положительное влияние на нашу будущую жизнь, несомненно, будут обладать более высокая емкость и производительностьили, а также они будут предоставлять больше и лучшие функциональные возможности. Среди них можно назвать следующие:

гибридные ноутбуки: Также известные как гибридные планшеты, они работают как планшеты и компьютеры благодаря тому, что у них есть клавиатура и сенсорный экран. В качестве дополнительной ценности экран больше и включает цифровое перо.

Телефоны с подключением к телевизорам: С момента появления смартфонов его функции постепенно расширялись. С помощью этого нововведения предполагается превратить телевизионный экран в компьютер, просто подключив его по кабелю. Ожидается, что позже рынок телефонов высокого класса вырастет и примет этот новый технологический подход за счет создания универсальных приложений.

Карманные компьютеры: Хотя концепция уже существует, ожидается, что эти компьютеры будут уменьшаться в размерах, пока не станут сопоставимы с USB-накопителем. Основная идея этого предложения заключается в том, что, подключив это маленькое устройство к экрану, оно может функционировать как компьютер.

Голографические компьютеры: Безусловно, это амбициозный проект. Однако в настоящее время некоторые компании и университеты разрабатывают проекты, которые превратят современные гарнитуры дополненной реальности в голографические устройства, буквально сделав технологию доступной для пользователей.

квантовые компьютеры: Проект на перспективу подразумевает популяризацию этой технологии, позволяющей обрабатывать большой объем данных за минимальное время. Сегодня часть этой концепции применяется в области искусственного интеллекта, где данные обрабатываются посредством очень сложных вычислений.

Многопользовательские компьютеры: С течением времени барьеры, разделяющие все типы существующих компьютеров, будут разрушены до тех пор, пока не будут окружены интеллектуальными объектами, функционирующими как компьютеры, ориентированными на повышение производительности и способными удовлетворить потребности момента.

форматы данных

Микрокомпьютеры в основном обрабатывают три типа информационных форматов: биты, байты и символы.

El бит Это самая основная единица информации, обрабатываемая микрокомпьютером, и из нее формируются большие объемы информации. Комбинация нескольких битов позволяет представлять и хранить информацию.

Кроме того, байт являются стандартной единицей измерения, используемой для расчета емкости временной памяти и долговременного хранилища микрокомпьютеров. Байт состоит из 8 бит и может представлять все виды информации, включая числа от 0 до 9 и буквы алфавита.

Вообще говоря, микрокомпьютеры предназначены для понимания языка байтов. Это позволяет им измерять большие объемы информации в килобайтах, мегабайтах и ​​гигабайтах.

Un характервместо этого является буквой, цифрой, знаком препинания, символом или управляющим кодом. Его не всегда можно увидеть на экране или на бумаге, но он используется для хранения и передачи информации в электронном виде.

Чтобы лучше понять концепцию битов и байтов, важно упомянуть, что бит — это основная единица двоичной системы, которая имеет только два возможных значения (0 и 1). Напротив, десятичная система содержит десять цифр (от 0 до 9), а шестнадцатеричная система содержит 16 символов от 0 до 9 и буквы от A до F.

По Redaccion