Bilgisayar bilgiyi işlemek için ne yapar? Bilgisayar, bilgiyle çalışmak için kullanılan evrensel bir makinedir. Bilgisayar nasıl çalışır §2.

Bilgisayar bilimi derslerinde incelenen önemli nesnelerden biri, adını ana işlevi olan hesaplamaları yapmaktan alan bir bilgisayardır (İngilizce: “bilgisayar” - hesap makinesi).

İlk bilgisayar 1945 yılında ABD'de üretildi. Bilgisayar teknolojisi müzesine (örneğin, S. Tarkhov tarafından geliştirilen yerli bilgisayarların tarihi müzesine) sanal bir gezi yaparak bilgisayarların tarihi hakkında bilgi sahibi olabilirsiniz. BİLGİSAYAR (elektronik bilgisayar) kısaltmasının genellikle 1940'lardan 1970'lere kadar bilgisayar teknolojisini ifade etmek için kullanıldığını lütfen unutmayın.

Bilgisayara evrensel bir cihaz denir çünkü birçok amaç için kullanılabilir - çok çeşitli bilgileri işlemek, depolamak ve iletmek ve bir kişi tarafından farklı türdeki faaliyetlerde kullanılabilir.

Modern bilgisayarlar farklı türdeki bilgileri işleyebilir: sayılar, metinler, resimler, sesler. Her türlü bilgi bilgisayarda ikili kod (sıfır ve birlerden oluşan diziler) biçiminde temsil edilir. Şekil 2'de bazı ikili kodlama yöntemleri verilmiştir. 2.1.

Pirinç. 2.1.
Çeşitli bilgi türlerini ikili kod biçiminde temsil etme örnekleri

Bir bilgisayarda işlenmesi amaçlanan ve ikili kod biçiminde sunulan bilgilere genellikle ikili veri veya basitçe veri denir. İkili verilerin temel avantajlarından biri, kaynak bilginin türüne bakılmaksızın aynı evrensel yöntemler kullanılarak kopyalanması, saklanması ve iletilmesidir.

Metinlerin, seslerin (ses, müzik), görüntülerin (fotoğraflar, resimler), görüntü dizilerinin (sinema ve video) ve üç boyutlu nesnelerin ikili kodlama yöntemleri geçen yüzyılın 80'lerinde icat edildi. Daha sonra sayısal, metin, grafik ve ses bilgilerinin ikili kodlama yollarına daha ayrıntılı olarak bakacağız. Şimdi asıl önemli olan, bilgisayar gösterimindeki 1 ve 0 dizilerinin elektrik sinyallerine - "açık" ve "kapalı" karşılık geldiğini bilmektir. Bilgisayar, bu sinyalleri işleyen birçok elektronik bileşenden 1 oluştuğu için elektronik cihaz olarak adlandırılır.

1 Bu konuda daha fazla bilgiyi 10-11. Sınıflarda öğrenebilirsiniz.

Bilgisayar, verileri bir programa (görevi çözmek için veriler üzerinde yürütülmesi gereken bir dizi komut) göre işler. Veriler gibi programlar da bilgisayarda ikili kod olarak temsil edilir. Bilgisayara yazılım kontrollü cihaz denir çünkü çalışması, üzerinde kurulu programlar tarafından kontrol edilir. Bu bir bilgisayarın yazılım prensibidir.

Modern bilgisayarlar çok çeşitli çeşitlere sahiptir: tüm odayı kaplayan ve birçok kullanıcıya eşzamanlı çalışma sağlayan güçlü bilgisayar sistemlerinden, avucunuza sığan mini bilgisayarlara kadar (Şekil 2.2).

Pirinç. 2.2.
Çok kullanıcılı bilgisayar sistemi ve mini bilgisayar

Günümüzde en yaygın bilgisayar türü, bir kişi tarafından kullanılmak üzere tasarlanmış bir bilgisayar olan kişisel bilgisayardır (PC).

2.1.2. Bilgisayar cihazları ve işlevleri

Herhangi bir bilgisayar bir işlemci, bellek, giriş ve çıkış aygıtlarından oluşur. Bu cihazların gerçekleştirdiği işlevler bir bakıma düşünen bir kişinin işlevlerine benzer (Şekil 2.3). Ancak bu kadar bariz benzerlikler bile, bir kişinin eylemlerini kendisi kontrol etmesi ve bir bilgisayarın çalışması, içine yerleştirilmiş programa tabi olması nedeniyle, bir kişiyi makineyle tanımlamamıza izin vermez.

Pirinç. 2.3.
İnsan ve bilgisayar arasındaki benzetme

İşlemci

Bilgisayarın merkezi aygıtı işlemcidir. Verilerin alınmasını, bir sonraki komutun bellekten okunmasını, analizini ve yürütülmesini ve ayrıca işin sonuçlarının gerekli cihaza gönderilmesini düzenler. İşlemcinin temel özellikleri saat hızı ve bit kapasitesidir.

İşlemci, aldığı elektrik sinyallerini (darbeleri) işler. Ardışık iki elektriksel darbe arasındaki zaman aralığına döngü denir. İşlemci, her işlemi gerçekleştirmek için belirli sayıda saat döngüsü ayırır. İşlemci saat frekansı, işlemcinin 1 saniyede ürettiği veri işleme döngüsü sayısına eşittir. Saat hızı megahertz (MHz) cinsinden ölçülür - saniyede milyonlarca saat döngüsü. Saat hızı ne kadar yüksek olursa bilgisayar o kadar hızlı çalışır. Modern işlemcilerin saat hızı halihazırda 1000 MHz = 1 GHz'i (gigahertz) aşıyor. Ardışık iki elektriksel darbe arasındaki zaman aralığına döngü denir.

İşlemci genişliği, aynı anda işlenebilen veya aktarılabilen ikili kodun maksimum uzunluğudur. Modern bilgisayarların işlemci kapasitesi 64'e ulaşıyor.

Hafıza

Bilgisayar belleği, verileri kaydetmek (almak), depolamak ve vermek için tasarlanmıştır. Bunu kareli bir sayfa şeklinde hayal edelim. Daha sonra bu sayfanın her hücresi, bilgisayar belleğinin en küçük öğesi olan belleğin bir kısmını temsil edecektir. Bu tür "hücrelerin" her biri iki değerden birini saklayabilir: sıfır veya bir. Bilindiği üzere iki karakterli alfabenin bir karakteri, bir bitlik bilgi taşır. Böylece, bir bitlik bellek bir bitlik bilgi içerir.

Dahili ve harici hafıza vardır.

Dahili bellek, bilgisayarda yerleşik olan ve doğrudan işlemci tarafından kontrol edilen bellektir. Dahili bellek, o anda yürütülen programları ve operasyonel olarak gerekli verileri saklar. Bilgisayarın dahili belleği, işlemcinin işlediği hızda yaklaşık olarak aynı hızda verinin işlemciye gönderilmesine ve işlemciden alınmasına olanak tanır. Bu nedenle dahili belleğe RAM (hızlı) adı verilir. Modern bilgisayarların RAM kapasitesi birkaç gigabayta ulaşıyor.

Bilgilerin RAM'de saklandığı elektriksel darbeler yalnızca bilgisayar açıldığında mevcuttur. Bilgisayar kapatıldığında RAM'de bulunan tüm bilgiler kaybolur.

Bir bilgisayarın dahili belleği aynı zamanda ROM - salt okunur belleği de içerir. Güç açıldığında bilgisayarı ilk kez başlatmak için gerekli bilgileri saklar. Bilgisayar kapatıldıktan sonra ROM'daki bilgiler korunur.

Harici (uzun süreli) bellek, programların ve verilerin uzun süreli depolanması için tasarlanmıştır. Harici bellek, büyük miktarda bilgiyi saklamanıza olanak tanır. Harici bellekteki bilgiler bilgisayar kapatıldıktan sonra korunur. Depolama ortamları - manyetik ve optik diskler, kalıcı elektronik diskler (flaş bellek kartları ve flash sürücüler) ve depolama aygıtları (disk sürücüleri) - ortama veri kaydetmeyi ve ortamdan veri okumayı sağlayan aygıtlar vardır. Sabit sürücü, bir depolama aygıtını (disk sürücüsü) ve depolama ortamını (diskin kendisi) birleştiren bir aygıttır.

Kullanıcı harici bellekte saklanan bir programı başlattığında, program RAM'e yüklenir ve ardından çalıştırılmaya başlar.

http://school-collection.edu.ru web sitesi, harici ve dahili bellek arasındaki bilgi alışverişini gösteren “Bilgisayarın Dahili Belleği: Rastgele Erişim Belleği” adlı animasyonlu bir video içerir.

Bilgi giriş ve çıkış cihazları

Önemli bir çaba harcayarak, bir kişi metin, grafik ve ses bilgilerini ikili kodda temsil edebilir.

İkili kodun insanlar tarafından anlaşılması çok daha zordur. Ve bir kişinin bir dizi elektriksel uyarı tarafından sunulan bilgiyi anlaması tamamen imkansızdır. Bilgisayarda bulunan giriş aygıtları, bilgiyi insan dilinden bilgisayar diline “çevirir”; çıkış cihazları elektriksel darbeleri insan algısının erişebileceği bir biçime "çevirir". Giriş aygıtlarına örnekler: klavye, fare, mikrofon. Çıkış aygıtlarına örnekler: monitör, yazıcı.

Çeşitli bilgisayar cihazları bilgi iletim kanallarıyla birbirine bağlanır (Şekil 2.4).

Pirinç. 2.4.
Bilgisayardaki bilgi akışlarının şeması

En önemli

Modern bir bilgisayar, bilgiyle çalışmak için evrensel bir elektronik program kontrollü cihazdır.

Herhangi bir bilgisayar bir işlemci, bellek, giriş ve çıkış aygıtlarından oluşur. Bu cihazların gerçekleştirdiği işlevler bazı açılardan düşünen bir insanın işlevlerine benzemektedir.

Sorular ve görevler

Modern bir bilgisayara neden evrensel elektronik program kontrollü cihaz deniyor?
Bir bilgisayarın yazılım ilkesinin özü nedir?
İkili veri nedir? Bilgisayar programı nedir?
Bir kişi için bilgi, sahip olduğu bilgidir (gerçekler, kurallar). Bilgisayar için bilgi nedir?
Verilerin programdan farkı nedir? Ortak noktaları ne?
Bir bilgisayar hangi insan yeteneklerini yeniden üretir?
Bilgisayarda bulunan ana aygıt türlerini listeleyin.
İşlemcinin amacı nedir?
"Bit" kelimesinin iki anlamı nedir? Nasıl ilişkilidirler?
Aşağıdaki nesneler arasındaki ilişkileri yansıtan bir grafik oluşturun: "bilgisayar", "işlemci", "bellek", "giriş aygıtları", "çıkış aygıtları", "dahili bellek", "harici bellek", "RAM", "ROM" , “veri taşıyıcısı”, “depolama aygıtı”.
Bir bilgisayardaki bilgi akış şemasını kullanarak (bkz. Şekil 2.4), bilgisayarın ana cihazları arasındaki bilgi alışverişi sürecini açıklayın.
İnternetteki modern bilgi medyası hakkında bilgi bulun ve tabloyu doldurun:

Evde veya okulda erişim sağladığınız bilgisayarın ne kadar RAM'e sahip olduğunu öğrenin. Bu bilgisayarın belleğinde kaç sayfa metin saklanabilir (bir sayfada satır başına 60 karakterden oluşan 40 satır bulunur ve bir karakteri saklamak için 8 bit gerekir)? 100 sayfalık bir yığının yüksekliği 1 cm ise böyle bir sayfa yığınının yüksekliği ne olur?
600 MB'lık CD, her fotoğrafın 500 KB yer kapladığı bir fotoğraf albümü içerir. Bir fotoğrafın görüntülenmesi 6 saniye sürerse tüm fotoğrafların görüntülenmesi ne kadar sürer?

| 7. sınıf | Akademik yıl için ders planlama (FSES) | Temel bilgisayar bileşenleri ve işlevleri

Ders 10
Temel bilgisayar bileşenleri ve işlevleri

2.1.1. Bilgisayar

Anahtar kelimeler:

bilgisayar işlemci bellek giriş aygıtları bilgi çıkış aygıtları

Bilgisayar bilimi derslerinde incelenen önemli nesnelerden biri, adını ana işlevi olan hesaplamaları yapmaktan alan bir bilgisayardır (İng. bilgisayar - hesap makinesi).

İlk bilgisayar 1945 yılında ABD'de üretildi. Bilgisayar müzelerinde sanal bir tur yaparak bilgisayarların tarihi hakkında bilgi sahibi olabilirsiniz. Yani, (http://informat444.narod.ru/museum/) Sanal Bilişim Müzesi'ni ziyaret ederek bilgisayarlar hakkında birçok ilginç bilgi edinebilirsiniz. BİLGİSAYAR (elektronik bilgisayar) kısaltmasının genellikle 1940'lardan 1970'lere kadar bilgisayar teknolojisini ifade etmek için kullanıldığını lütfen unutmayın.

Modern bir bilgisayar, bilgiyle çalışmak için evrensel bir elektronik program kontrollü cihazdır.

Evrensel cihaz Bilgisayar, birçok amaç için kullanılabildiği için (çok çeşitli bilgileri işleyebilir, saklayabilir ve iletebilir ve bir kişi tarafından farklı türde faaliyetlerde kullanılabilir) bilgisayar olarak adlandırılır.

Modern bilgisayarlar şunları yapabilir: farklı türde bilgileri işlemek: sayılar, metin, resimler, sesler. Bilgi bilgisayarda her türlü temsil edilir ikili kod- sıfır ve birlerden oluşan diziler. Şekil 2'de bazı ikili kodlama yöntemleri verilmiştir. 2.1.

Metinlerin, seslerin (ses, müzik), görüntülerin (fotoğraflar, resimler), görüntü dizilerinin (sinema ve video) ve üç boyutlu nesnelerin ikili kodlama yöntemleri geçen yüzyılın 80'lerinde icat edildi. Daha sonra sayısal, metin, grafik ve ses bilgilerinin ikili kodlama yollarına daha ayrıntılı olarak bakacağız. Şimdi asıl önemli olan, bilgisayar gösterimindeki 1 ve 0 dizilerinin elektrik sinyallerine - "açık" ve "kapalı" karşılık geldiğini bilmektir. Bilgisayar denir elektronik cihazÇünkü bu sinyalleri işleyen birçok elektronik bileşenden oluşur.

Bilgisayar verileri kurallara uygun olarak işler. programı- görevi çözmek için veriler üzerinde yürütülmesi gereken bir dizi komut. Veriler gibi programlar da bilgisayarda ikili kod olarak temsil edilir. Yazılım kontrollü Bilgisayara cihaz denir çünkü çalışması, üzerinde kurulu programların kontrolü altında gerçekleştirilir. Bu bilgisayar yazılımı çalışma prensibi.

Modern bilgisayarlar çok çeşitli çeşitlere sahiptir: tüm odaları kaplayan ve birçok kullanıcıya eşzamanlı çalışma sağlayan güçlü bilgisayar sistemlerinden, avucunuza sığan mini bilgisayarlara kadar (Şekil 2.2).

Günümüzde en yaygın bilgisayar türü, bir kişi tarafından kullanılmak üzere tasarlanmış bir bilgisayar olan kişisel bilgisayardır (PC).

Sınav olayı.
Profesör. Bir transformatör nasıl çalışır?
Öğrenci. Uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu...

Uzun zamandır kişisel olanlara alıştık. Aslında nasıl tasarlandıklarını, nasıl çalıştıklarını hiç düşünmeden onları açıp çalışıyoruz. Bütün bunlar, PC ve yazılım geliştiricilerinin, bilgisayarın tasarımı veya onu destekleyen programlar hakkında bir kez daha düşünmemize neden olmayan güvenilir ürünler yaratmayı öğrenmeleri sayesindedir.

Ancak blog okuyucuları muhtemelen bilgisayar ve yazılımın işleyişinin ilkelerini öğrenmekle ilgileneceklerdir. Bu, “Bilgisayar Nasıl Çalışır” bölümünde yayınlanan bir dizi makalenin konusu olacaktır.

Bir bilgisayar nasıl çalışır: bölüm 1. Bilgi işleme

Bilgi işleme süreçlerini otomatikleştirmek için bilgisayar. Amacını başarıyla gerçekleştirmek için her türlü fırsata sahip olacak şekilde tasarlanmıştır.

Bilgisayardaki bilgilerin işlenmesi için aşağıdaki temel işlemlerin yapılması gerekir:

– bilgileri girin bilgisayara:

Bu işlem, bilgisayarın işleyecek bir şeyi olması için gereklidir. Bilgiyi bilgisayara girme yeteneği olmadığında, bilgi başlı başına bir şey haline gelir.

– girilen bilgiyi sakla bilgisayarda:

Açıkçası, eğer bir bilgisayara bilgi girme fırsatı verirseniz, bu bilgiyi bilgisayarda saklayabilmeniz ve daha sonra onu işlem sürecinde kullanabilmeniz gerekir.

– Girilen bilgileri işleyin:

Burada, girilen bilgileri işlemek için belirli işleme algoritmalarına ihtiyaç duyulduğunu anlamalısınız, aksi takdirde herhangi bir bilgi işlemeden söz edilemez. Bilgisayar bu tür algoritmalarla donatılmalı ve bunları giriş bilgilerine "doğru" bir şekilde çıkış verilerine dönüştürebilmek için uygulayabilmelidir.

– işlenmiş bilgileri depola,

Girilen bilgilerin saklanması gibi, bilgisayarın da gelecekte kullanılabilmesi için yaptığı işin sonuçlarını, giriş verilerinin işlenmesinin sonuçlarını saklaması gerekir.

– bilgisayardan bilgi çıkışı:

Bu işlem, bilgi işlemenin sonuçlarını PC kullanıcılarının okuyabileceği bir biçimde görüntülemenizi sağlar. Bu işlemin, bilgi işleme sonuçlarının bilgisayarda kullanılmasını mümkün kıldığı açıktır, aksi takdirde bu işlem sonuçları bilgisayarın içinde kalacak ve bu da bunların elde edilmesini tamamen anlamsız hale getirecektir.

Bir bilgisayarın en önemli becerisi bilgi işlemedir, çünkü onun güzelliği tam olarak bilgiyi dönüştürebilmesinde yatmaktadır. Bir bilgisayarın tüm yapısı, bilginin en kısa sürede, en hızlı şekilde işlenmesi gerekliliği tarafından belirlenir.

Bilgisayarda bilgi işleme, bilgiyi bir durumdan diğerine dönüştüren herhangi bir eylem olarak anlaşılabilir. Buna göre bilgisayarda, saniyede milyarlarca işleme ulaşan hızlara sahip, son derece hızlı veri işleme için özel olarak tasarlanmış özel bir cihaz bulunmaktadır.

İşlemci

İşlemci, işlem için gerekli verileri, hem giriş hem de çıkış verilerinin geçici olarak depolanması için tasarlanmış bir cihazdan alır (alır). Bilgi işleme sırasında üretilen ara verilerin saklanması için RAM'de de bir yer vardır. Böylece işlemci hem RAM'den veri alır hem de işlenmiş veriyi RAM'e yazar.

Rastgele erişim belleği (RAM)

Son olarak, veri girişi ve çıkışı için bilgisayarlar bilgisayara bağlanır, bu da işlenecek bilgileri girmenize ve bu işlemin sonuçlarının çıktısını almanıza olanak tanır.

Harici sabit sürücü, harici DVD aygıtı, flash sürücü, klavye, fare

İşlemci ve RAM eşit derecede yüksek hızlarda çalışır. Yukarıda belirtildiği gibi, bilgi işleme hızı saniyede milyonlarca ve milyarlarca işlem olabilir. Hiçbir harici giriş veya çıkış cihazı bu hızlarda çalışamaz.

Bu nedenle bilgisayarda bunları bağlamak için özel bağlantılar sağlanır. G/Ç aygıt denetleyicileri. Görevleri, işlemcinin ve RAM'in yüksek hızlarını nispeten düşük bilgi giriş ve çıkış hızlarıyla uzlaştırmaktır.

Bu kontrolörler, yalnızca özel cihazların bağlanabileceği özel kontrolörlere ve evrensel olanlara bölünmüştür. Özel bir denetleyici aygıtının bir örneği, örneğin bir monitörü bir bilgisayara bağlamak için tasarlanmış bir video kartıdır.

Bölüm 1. Bilgisayar İşlevleri

Bir bilgisayarın yapısı ve işlevleri, en yüksek soyutlama düzeyinde ele alındığında aslında oldukça basittir.

En genel anlamda bu tür yalnızca dört işlev vardır:

Veri işleme;

Veri depolama;

Veri hareketi;

Kontrol.

Şek. 1.1 bir bilgisayarın gerçekleştirdiği temel işlevleri sunar.

ÇALIŞMA ORTAMI (veri kaynakları ve havuzlar)

Pirinç. 1.1. Temel bilgisayar işlevleri

Bilgisayar, doğal olarak, öncelikle zorunludur verileri işle , çeşitli biçimlerde olabilir ve bunları işlemek için gerçekleştirilen işlemlerin kapsamı da çok geniş olabilir. Bununla birlikte, aşağıda da gösterileceği gibi, tüm operasyon çeşitliliği birkaç temel türe veya işleme yöntemine indirgenebilir.

İşlev aynı zamanda önemli bir rol oynar veri depolama . Bilgisayar hareket halindeyken verileri işlese bile; dış ortamdan geldiklerinde ve sonuç da anında alıcıya gönderildiklerinde, bilgisayarın o anda işlenmekte olan ara sonuçları ve veri parçalarını en azından geçici olarak saklama yeteneğine sahip olması gerekir. Bu nedenle bilgisayarın en azından kısa bir süre için veri depolama işlevini yerine getirmesi gerekir. Ancak çoğu durumda bu yeterli değildir. Bilgisayarın çoğunlukla gerektiğinde işlenebilecek veya güncellenebilecek verilerin uzun süreli depolanması işlevini yerine getirmesi gerekir.

Bilgisayar aynı zamanda şunları yapabilmelidir: verileri taşı , ve her iki yönde, yani birincil verileri dış ortamdan alır ve işleme sonuçlarını harici abonelere gönderir. Bir bilgisayarın "yaşadığı" ortam, veri kaynağı rolünü veya bilgi alıcısı rolünü oynayan cihazlardan oluşur. Verilerin bilgisayar ile dış ortam arasında taşınması işlemine genellikle işlem denir. G/Ç , ve işletim ortamında bulunan cihazlar - çevresel cihazlar (veya giriş/çıkış cihazları). Veriler uzun bir mesafe üzerinden iletildiğinde, örn. uzak cihazlarla veri alışverişi yapılır, bu işleme genellikle denir veri aktarımı .

Ve son olarak, bu üç işlevin tümü belirli bir sırayla gerçekleştirilmelidir; işlevi gerçekleştirmek için bilgisayar da gereklidir yönetmek . Sonuçta, kontrol işlevi esas olarak bilgisayara bir dizi komut sağlayan programın - programın omuzlarına düşer. Bilgisayarın kendisinde, kontrol işlevi, program tarafından belirtilen komutların yürütülmesi sürecinde kaynakların dağıtımına ve diğer işlevlerin yürütülmesine "yürütülmesine" indirgenmiştir.

Bu en genel analiz düzeyinde, bilgisayarda gerçekleştirilen birçok işlem sınırlı sayıda türe ayrılabilir. Şek. 1.2 şematik olarak dört ana işlem türünü göstermektedir.

Pirinç. 1.2. Temel bilgisayar işlemleri türleri:

a - verilerin bir aboneden diğerine taşınması;

b - veri depolama; c, d - veri dönüşümü.

Bilgisayar, verileri bir aboneden diğerine taşımak için bir cihaz olarak çalışabilir (Şekil 1.2, a) , Üstelik veriler, içerdiği bilgilerin anlamı değişmeden iletilmektedir.

İkinci seçenek, bilgisayarın bir veri depolama cihazı olarak işlev görmesi (Şekil 1.2.6), çevresel cihazlar arasında her iki yönde bilgi dolaşımı ve depolama işlevini gerçekleştirme araçları sağlamasıdır (yani, veriler bilgisayara yazılır veya bilgisayardan okunur). bilgisayar).

Son iki seçenek veri işlemeyi (dönüştürmeyi) içerir - dönüştürülen veriler ya depodan çıkarılır ve sonuçlar oraya gönderilir (Şekil 1.2, c) veya veriler dış ortamdan gelir ve sonuçlar depolama (Şekil 1.2, d ).

Yukarıdaki argümanlar çok soyut görünebilir, o kadar genelleştirilmiş görünebilir ki pratikte hiçbir uygulaması yoktur. Ancak bu doğru değil; en yüksek soyutlama düzeyinde bile işlevleri daha ayrıntılı olarak farklılaştırılabilir.

Bilgisayar konfigürasyonunu gerçekleştirilen işlevler listesine göre ayarlama olanakları çok sınırlıdır. Bunun temel nedeni, bir bilgisayarın doğası gereği çok çeşitli görevleri yerine getirmeye odaklanmış olması ve bu nedenle uzmanlığının neredeyse tamamının tasarım aşamasında değil, programlama aşamasında kendini göstermesidir.

Şek. 1.3, bir bilgisayarı dış dünyayla ilişkilerinde en genel haliyle sunmaktadır. Bilgisayar, iki gruba ayrılabilen bağlantılar aracılığıyla dış ortamıyla bir şekilde etkileşime girebilen bir nesnedir - yerel çevre birimi ekipmanıyla bağlantılar ve uzun mesafelerde veri iletimi için bağlantılar. Gelecekte dikkatler esas olarak bilgisayarın iç yapısına odaklanacak.

Pirinç. 1.3. Bilgi ortamının bir unsuru olarak bilgisayar

Şek. Şekil 1.4 bir bilgisayarın iç yapısını en genel haliyle göstermektedir.

Pirinç. 1.4. Bilgisayarın iç yapısı

Bir bilgisayar yapısının ana bileşenleri:

İşlemci- tüm sistemin işleyişini kontrol eder ve bilgi işleme işlevlerini yerine getirir.

Veri deposu- programları ve bunların yürütülmesi için gerekli tüm bilgileri saklar.

G/Ç cihazları- verileri bilgisayar ile dış dünya arasında taşıyın.

Bilgisayarla başarılı bir “iletişim” kurmak için onu beklenmedik şeyler üretecek bir kara kutu olarak algılamak zararlıdır. Bilgisayarın eylemlerinize tepkisini anlamak için, nasıl çalıştığını ve nasıl çalıştığını bilmeniz gerekir.

bundaBT dersinde çoğu bilgi işlem cihazının (yalnızca kişisel bilgisayarları kapsamayan) nasıl çalıştığını öğreneceğiz.

Bir bilgisayardaki tüm bilgileri işleyen nedir?

Bir bilgisayarın asıl görevi süreç bilgisi yani hesaplamalar yapın. Hesaplamaların çoğu özel bir cihaz tarafından gerçekleştirilir. Bu, yüz milyonlarca element (transistör) içeren karmaşık bir mikro devredir.

Program, işlemciye belirli bir zamanda ne yapması gerektiğini söyler; hangi verilerin işlenmesi gerektiğini ve bu verilerle ne yapılması gerektiğini belirtir.

Programlar ve veriler depolama aygıtından (sabit sürücü) yüklenir.

Ancak sabit disk – nispeten yavaş cihaz ve işlemci bilginin okunmasını ve işlendikten sonra tekrar yazılmasını beklerse uzun süre boşta kalırdı.

İşlemciyi boş bırakmayalım

Bu nedenle işlemci ile sabit sürücü arasına daha hızlı bir depolama aygıtı (rastgele erişim belleği, RAM) takıldı. Bu, hızlı bellek yongaları içeren küçük bir baskılı devre kartıdır.

Gerekli tüm programlar ve veriler önceden sabit sürücüden RAM'e okunur. Çalışma sırasında işlemci RAM'e erişiyor, hangi verilerin alınması gerektiğini ve bunların tam olarak nasıl işleneceğini söyleyen programın komutlarını okur.

Bilgisayarınızı kapattığınızda, RAM içeriği oraya kaydedilmez (sabit sürücünün aksine).

Bilgi İşlem Süreci

Artık hangi cihazların bilgi işlemeye dahil olduğunu biliyoruz. Şimdi tüm hesaplama sürecine bakalım.

Bilgisayar kapatıldığında tüm programlar ve veriler sabit sürücüde saklanır. Bilgisayarı açtığınızda ve programın başlatılması aşağıdakiler olur:

Bilgi girişi ve çıkışı

Bilgisayarın işlenmek üzere bilgi alabilmesi için girilmesi gerekir. Bu amaçla kullanılırlar giriş cihazları:

Klavye(bunu kullanarak metin giriyoruz ve bilgisayarı kontrol ediyoruz);
Fare(bilgisayarı kontrol etmek için fareyi kullanırız);
Tarayıcı(görüntüyü bilgisayara yerleştirin);
Mikrofon(ses kaydetme) vb.

Bilgi işlemenin sonucunu görüntülemek için şunu kullanırız: veri çıkış cihazları:

Monitör(görüntüyü ekranda görüntüleyin);
Yazıcı(metni ve resmi kağıt üzerinde gösteriyoruz);
Hoparlör sistemleri veya “hoparlörler” (sesleri ve müziği dinlemek);

Ek olarak, aşağıdakileri kullanarak diğer cihazlara veri girişi ve çıkışı yapabiliriz:

Harici sürücüler(onlardan mevcut verileri bilgisayara kopyalıyoruz):
- flash sürücü,
- kompakt disk (CD veya DVD),
- taşınabilir sabit disk,
- disket;

Bilgisayar ağı(diğer bilgisayarlardan veri alıyoruz internet veya şehir ağı).

Devremize giriş/çıkış cihazları eklersek aşağıdaki diyagramı elde ederiz:

yani bilgisayar birler ve sıfırlarla çalışır ve bilgi çıkış cihazına ulaştığında, tanıdık görüntülere çevrildi(görüntü, ses).

Özetleyelim

Bugün siteyle birlikte şunu öğrendik: bilgisayar nasıl çalışır. Kısaca bilgisayar, giriş aygıtlarından (klavye, fare vb.) verileri alır, sabit diskte saklar, daha sonra RAM'e aktarır ve işlemciyi kullanarak işler. İşleme sonucu önce RAM'e, ardından sabit sürücüye veya doğrudan çıkış aygıtlarına (örneğin bir monitöre) döndürülür.

Herhangi bir sorunuz varsa, bu makaleye yapılan yorumlarda onlara sorabilirsiniz.

Bugünkü derste listelenen tüm cihazlar hakkında daha fazla bilgiyi BT dersleri web sitesindeki sonraki derslerde öğrenebilirsiniz. Yeni dersleri kaçırmamak için site haberlerine abone olun.

Kopyalanması yasaktır

BT dersleri web sitesinin sürekli güncellenen referans kitaplarına sahip olduğunu hatırlatmama izin verin:

Video eki

Bugün işlemci üretimi ile ilgili kısa bir eğitim videosu ile karşınızdayım.

Not: Bir sonraki derste - Harici bilgisayar cihazı, harici konektörlerin, göstergelerin ve düğmelerin açıklaması. Kaçırmayın!