Mikroračunala: definicija, povijest i još mnogo toga

Mikroračunala su čudo tehnologije jer omogućuju automatsku obradu informacija na udoban i jednostavan način. U ovom ćete članku naučiti o svemu vezanom za njih, od njihovih početaka do trenutni mikroračunari.

Mikroračunari

Mikroračunari, koji se nazivaju i mikroračunari ili mikroračunari, su računari koji imaju mikroprocesor kao centralnu procesorsku jedinicu i koji su konfigurirani da ispunjavaju određene funkcije. Aspekti poput složenosti sistema, napajanja, operativnog sistema, standardizacije, svestranosti i cijene opreme, između ostalog, zavise od mikroprocesora.

U osnovi, mikroračunala čine cjelovit sistem za ličnu upotrebu, koji osim mikroprocesora sadrži memoriju i niz komponenti za unos i izlaz informacija.

Konačno, važno je razjasniti da, iako se mikroračunari često miješaju s ličnim računarima, oni nisu isti. Prije bi se moglo reći da su potonji dio opće klasifikacije prvih.

Ako želite znati više detalja o tome, pozivam vas da pročitate članak na stranici vrste računara koji postoje danas.

Origen

Mikroračunari svoje porijeklo duguju potrebi donošenja malih računara u domove i preduzeća. Što bi se moglo konsolidirati nakon stvaranja mikroprocesora 1971. godine.

Prvi poznati prototip mikroračunara, iako nije sadržavao mikroprocesor, već skup mikro sklopova, postao je dostupan 1973. Dizajnirao ga je i izradio istraživački centar Xerox i zvao se Alto. Projekt je bio neuspješan zbog potrebne tehnologije, ali u to vrijeme nije bio dostupan.

Nakon ovog modela, druge inicijative su nastale iz ruku drugih kompanija, uključujući Apple. Međutim, 1975. godine je prodan prvi komercijalni lični mikroračunar. Bio je to Altair 8800, koji pripada kompaniji MITS. Iako nije imao tastaturu, monitor, stalnu memoriju i programe, brzo je postao hit. Imao je prekidače i svjetla.

Kasnije, 1981. godine, IBM je izdao prvi personalni računar, nazvan IBM-PC, koji je bio zasnovan na Intelovom 8080 mikroprocesoru. Ova činjenica označila je početak nove ere računarstva, budući da su otada počeli da se pojavljuju moćniji modeli mikroračunara, koje su promovisale kompanije poput Compaq, Olivetti, Hewlett-Packard, između ostalih.

Evolucija

Od pojave Alta, koji je sadržavao ekran za skeniranje u 875 redova, disk od 2,5 MB i interfejs sa Ethernet mrežom od 3 Mbit / s, tehnologija je evoluirala, uvijek uzimajući u obzir najbolje aspekte svakog od prethodnih modela.

S ove točke gledišta, može se reći da je porast mikroračunara uglavnom posljedica činjenice da je njihova tehnologija naprednija u usporedbi s miniračunarima i superračunarima. Njegov dizajn i konstrukcija, uključujući snažnije mikroprocesore, bržu i sposobniju memoriju i čipove za pohranu, postiže se u kraćim ciklusima. Na taj način generacijama drugih vrsta računara kupuju vrijeme.

Na kraju, treba pojasniti da je kao posljedica tehnološkog napretka termin mikroračunalo u upotrebi, jer danas većina proizvodnih kompanija uključuje mikroprocesore u gotovo sve vrste računara.

Karakteristike

Mikroračunari su vrsta računara koja ima sljedeće karakteristike:

• Njegova središnja komponenta je mikroprocesor, koji nije ništa drugo do integrirano kolo.
• Njegova arhitektura je klasična, izgrađena na toku kontrole operacija i jeziku procedura.
• Predstavlja ugrađenu tehnologiju koja omogućava međusobnu komunikaciju njegovih komponenti.
• Zbog svog kompaktnog dizajna, lako se pakira i premješta.

Kako rade mikroračunari?

Mikroračunala su sposobna izvršavati ulazne, izlazne, računske i logičke operacije, prema sljedećoj osnovnoj proceduri:

• Prijem podataka koji se obrađuju.
• Izvođenje programiranih naredbi za obradu informacija.
• Skladištenje informacija, prije i poslije transformacije.
• Prezentacija rezultata obrade podataka.

Drugim riječima, mikroračunala koriste format instrukcija koji im omogućava, dekodiranjem, da izvode potrebne mikro operacije kako bi odgovorili na zahtjeve korisnika.

Dakle, format instrukcije uključuje operacijski kod, kroz koji označava adresiranje svakog operanda, odnosno definira pomalo instrukciju, različitih elemenata koji ga čine.

Sa svoje strane, mikro operacije su funkcionalne operacije mikroprocesora, odgovorne za preuređivanje instrukcija i uzastopno izvršavanje programa.

Kroz mjerenje vremena, mikroračunalo uspijeva koordinirati događaje u mreži komunikacijskih linija koje povezuju elemente sistema.

Na kraju, važno je razjasniti šta znači dekodiranje. Dekodiranje je proces kojim se tumače upute kako bi se identificirala operacija koju treba izvesti i način dobivanja operanda na kojima se ti nalozi moraju izvršiti.

Mikroračunarski hardver

Hardver predstavlja fizičke komponente mikroračunara, odnosno njihov je opipljivi dio. Sastoji se od električnih i elektromehaničkih uređaja, krugova, kabela i drugih perifernih elemenata koji omogućuju integralni rad opreme.

U slučaju mikroračunara, to se može odnositi na jednu jedinicu ili na nekoliko zasebnih uređaja.

Općenito govoreći, da bi hardver ispunjavao svoje funkcije, potrebno je postojanje sljedećih komponenti:

Uređaji za unos

To su jedinice kroz koje korisnik unosi podatke u mikroračunalo, bilo da se radi o tekstovima, zvuku, grafikama ili video zapisima. Među njima su: tastatura, miš, mikrofon, video kamera, softver za prepoznavanje glasa, optički čitač itd.

Evo nekoliko detalja o glavnim ulaznim uređajima mikroračunara:

• Tastatura: To je par excellence uređaj za unos informacija. Omogućava komunikaciju između korisnika i mikroračunara, unosom podataka koji će se transformirati u prepoznatljive modele.
• Miš: Dijeli funkciju s tastaturom, ali može obavljati povezane funkcije samo jednim ili dva klika. Pretvorite fizičko kretanje u pokrete na ekranu.
• Mikrofon: Općenito, to je uređaj integriran u većinu mikroračunara, čija je jedina funkcija omogućiti glasovni unos.
• Video kamera: Korisna za unos informacija u obliku fotografija i video zapisa, ali nije korisna za većinu programa koje pokreću mikroračunari.
• Softver za prepoznavanje glasa: Odgovoran je za pretvaranje izgovorene riječi u digitalne signale koje mikroračunari mogu prevoditi i tumačiti.
• Optička olovka: Ona predstavlja elektronički pokazivač pomoću kojeg korisnik mijenja informacije na ekranu. Koristi se ručno i radi pomoću senzora koji šalju signale mikroračunaru svaki put kada se registrira svjetlo.
• Optički čitač: Sličan je olovci, ali njegova glavna funkcija je čitanje bar kodova radi identifikacije proizvoda.
• CD-ROM: To je standardni ulazni uređaj koji pohranjuje računalne datoteke samo za čitanje. Nije prisutan u svim mikroračunarima, ali je prisutan u desktop računarima.
• Skener: To je uređaj koji se uglavnom može povezati sa desktop računarima. Digitalizirajte štampani materijal za pohranu na mikroračunaru.

Izlazni uređaji

To su jedinice putem kojih mikroračunala prenose dobijene rezultate, nakon obrade i transformacije podataka. U mikroračunarima najčešći su ekrani i zvučnici.

• Monitor: To je najčešća jedinica za izlaz informacija. Sastoji se od ekrana na kojem su prikazani podaci i upute koje ste unijeli u mikroračunalo. Preko njega je također moguće promatrati znakove i grafike koji su dobiveni nakon transformacije podataka.
• Štampač: Ne može se povezati sa svim vrstama mikroračunara, ali je jedan od najčešće korišćenih uređaja za izlaz informacija. Uglavnom reproducira, u obliku kopije, bilo koju vrstu informacija pohranjenih u mikroračunalu.
• Modem: Koristi se za povezivanje dva računara, na takav način da mogu razmjenjivati ​​podatke između njih. Slično, omogućava prijenos podataka putem telefonske linije.
• Zvučni sistem: Općenito, predstavlja integrirane zvučne kartice koje pojačavaju zvuk sadržan u multimedijskom materijalu.
• Zvučnik: Omogućava vam da odgovorite emitovanjem zvuka.

S tim u vezi, važno je naglasiti da u slučaju ekrana osjetljivih na dodir prisutnih u većini današnjih mikroračunara, on istovremeno radi kao ulazni i izlazni uređaj. Slično, komunikacijski uređaji, koji povezuju jedno mikroračunalo s drugim, imaju dvostruku funkciju.

Centralna procesorska jedinica

Odnosi se na mikroprocesor ili mozak mikroračunara, putem kojeg se izvode logičke operacije i aritmetički proračuni, proizvodi interpretacije i izvršavanja primljenih uputa.

Mikroprocesor se sastoji od matematičkog koprocesora, predmemorije i paketa, a nalazi se unutar matične ploče mikroračunara. Da biste saznali više detalja o njegovoj lokaciji, možete pogledati članak na stranici elementi matične ploče sa računara.

Koprocesor je logički dio mikroprocesora. Odgovoran je za matematičke proračune, kreiranje grafike, generisanje fontova i kombinaciju tekstova i slika, zajedno sa registrima, upravljačkom jedinicom, memorijom i magistralom podataka.

Keš memorija je brza memorija koja skraćuje vrijeme odziva, vezano za pronalaženje često korištenih informacija, bez potrebe za korištenjem RAM -a.

Enkapsulacija je vanjski dio koji štiti mikroprocesor, istovremeno omogućavajući povezivanje s vanjskim konektorima.

Mikroprocesori su povezani s registrima, koji su privremena skladišna područja koja sadrže podatke. Oni su također zaduženi za praćenje uputa i rezultat izvršavanja navedenih uputa.

Konačno, mikroračunala uključuju internu sabirnicu ili mrežu komunikacijskih linija, sposobnih za povezivanje elemenata sistema i interno i eksterno.

Memorijski i memorijski uređaji

Memorijska jedinica zadužena je za privremeno spremanje uputstava i primljenih podataka tako da ih kasnije procesor preuzme. Podaci moraju biti u binarnom kodu. Memorija je klasifikovana u memoriju sa slučajnim pristupom (RAM) i memoriju samo za čitanje (ROM).

RAM predstavlja internu memoriju, podijeljenu na radnu memoriju i memoriju za skladištenje. U njemu je moguće brzo i direktno pronaći riječ ili bajt, bez obzira na skup bitova pohranjenih prije ili iza navedenog znaka.

Sa svoje strane, ROM sadrži osnovni ili operativni sistem mikroračunara. U njemu su pohranjeni mikroprogrami koji sadrže složene upute, kao i bitmapa koja odgovara svakom od uključenih znakova.

S tim u vezi, potrebno je napomenuti da su, s praktične točke gledišta, memorija i pohrana dva potpuno različita koncepta. Kada se mikroračunalo isključi, programi i podaci pohranjeni u memoriji se gube, dok se sadržaj prisutan u memoriji čuva.

Pogoni za skladištenje uključuju tvrde diskove, CD-ROM-ove, DVD-ove, optičke pogone i prijenosne tvrde diskove, između ostalih.

• Tvrdi disk: To je čvrsti magnetni disk koji se ne može ukloniti, odnosno nalazi se unutar jedinice. Prisutan je u većini mikroračunara i ima veliki kapacitet za pohranu informacija.
• Optički pogon: Jednostavno nazvan CD, to je uređaj za pohranu i distribuciju zvuka, softvera i bilo koje druge vrste podataka. Podaci se pohranjuju pomoću perforacija napravljenih laserom na glavnom disku, koje se reproduciraju izradom više kopija. Proizvodi se u fabrikama.
• CD-ROM: To je kompaktni disk samo za čitanje, što znači da se podaci pohranjeni na njemu ne mogu mijenjati ili brisati nakon što su pohranjeni. Za razliku od CD-ova, podaci se snimaju tvornički.
• DVD: Oni održavaju istu filozofiju kao i CD -ovi, ali se informacije mogu snimiti s obje strane DVD -a. Općenito, za čitanje je potreban poseban player. Međutim, najnoviji modeli playera na tržištu podjednako čitaju CD -ove i DVD -ove.

Vrste

Uopšteno govoreći i kao važnu tačku u tehnologiji, možemo govoriti o dvije vrste mikroračunara: desktop računarima i prenosnim računarima. Oboje zajedničke upotrebe, u jednakoj veličini, između ljudi i kompanija.

• Stoni računari: Zbog svoje veličine, mogu se postaviti na sto, ali ista karakteristika sprečava ih da budu prenosivi. Sastoje se od jedinica za pohranu i obradu, izlaznih jedinica, pa čak i tipkovnice.
• Prijenosni računari: Zbog svog laganog i kompaktnog dizajna, mogu se lako premještati s jednog mjesta na drugo. To uključuje prijenosna računala, prijenosna računala, lične digitalne pomoćnike (PDA), digitalne telefone i druge. Njegova glavna karakteristika je brzina u obradi podataka.

Trenutni mikroračunari

Kao što smo već spomenuli, postoji nekoliko vrsta mikroračunara, od kojih svaki ima dobro definirane karakteristike, ovisno o njihovoj upotrebljivosti. Za nastavak; detalji:

• Stoni računari: Oni su najčešće korišćena vrsta mikroračunara. Sposobni su izvršavati najčešće zadatke u računarstvu, poput pretraživanja Interneta, transkripcije dokumenata i zadataka uređivanja, između mnogih drugih vrlo korisnih funkcija. Podržavaju stavke dodatne opreme, poput truba i web kamera.
• Prijenosni računari: Od svog početka 1981. godine, predstavljaju revoluciju personalnih računara. Među njegovim elementima i dalje su prisutni ekran, tastatura, procesor, tvrdi disk, procesor itd. Sposobni su obavljati iste funkcije kao i stolni računari, ali njihova manja veličina i cijena znače da imaju prednosti u odnosu na njih.
• Prijenosni računari: Imaju ravni ekran i napajaju se iz baterije. Njegova veličina određuje njegovu prenosivost.
• Beležnice: Njegova glavna korisnost je realizacija jednostavnih funkcija produktivnosti. Nedostaju im CD ili DVD uređaji. Oni su niži po cijeni od personalnih računara, zbog čega imaju viši nivo prodaje. Lakši su od prenosivih računara.
• Tableti: Funkcionalno zamjenjuju prijenosna računala i prijenosne računare. Njegov ekran osetljiv na dodir omogućava korisniku interakciju sa sadržajem. Nemaju tastature ili miševe.
• Lični digitalni pomoćnici (PDA): Oni u osnovi funkcionišu kao džepni organizatori. Oni imaju funkcije dnevnog reda, bilježnice, proračunskih tablica, između ostalog. Omogućuju unos podataka putem posebnih uređaja za unos. Osim toga, imaju alate za ponovnu komunikaciju.
• Pametni telefoni: To su mikroračunala koja imaju mogućnost slanja i primanja poziva i poruka, pored povezivanja na internet putem WiFi ili mobilne veze. Oni dijele mnoge funkcije prisutne na ličnim računarima, poput upravljanja e -poštom i rukovanja multimedijskim sadržajem.

Mikroračunari budućnosti

Uprkos brzom napretku računarstva i tehnologije, osnove hardvera i softvera imaju tendenciju da ostanu konstantne tokom vremena. Međutim, mikroračunala obećavaju da će ostati u prvom planu, olakšavajući upravljanje finansijama, dnevnim redom, kontaktima, kalendarima i drugim svakodnevnim aktivnostima. Na isti način, oni će i dalje biti prisutni u inovativnim tehnološkim poljima, poput umjetne inteligencije, robotike i svega što se odnosi na multimedijske sadržaje.

Mikroračunala za koja se očekuje da će imati povoljan utjecaj na naše buduće živote, nesumnjivo će imati veći kapacitet i snagu, kao i ponuditi više i bolje funkcionalnosti. Među njima se može spomenuti sljedeće:

• Hibridni prijenosni računari: Zovu se i hibridni tableti, a istovremeno rade kao tableti i računari jer imaju tastaturu i ekran osjetljiv na dodir. Kao dodatni bonus, ekran je veći i uključuje digitalnu olovku.
• Telefoni povezani sa televizorima: Od pojave pametnih telefona, njihove funkcionalnosti se povećavaju. Ovim prijedlogom se nada da će televizijski ekran pretvoriti u računar, sve putem jednostavne kabelske veze. Uprkos naporima koji su uloženi u tom smislu, prijedlog nije dovršen. Međutim, očekuje se da će u budućnosti tržište vrhunskih telefona rasti i usvojiti ovaj novi način rada stvaranjem univerzalnih aplikacija.
• Džepni računari: Iako koncept već postoji, očekuje se da će ovi računari smanjiti svoj dizajn kako bi postali slični pendriveu. Glavna ideja ovog prijedloga je da povezivanjem malog uređaja s ekranom može raditi kao i računar.
• Holografski računari: To je zasigurno ambiciozan projekt. Međutim, trenutno neke kompanije i sveučilišta razvijaju projekte koji će omogućiti izmjenu već postojećih kaciga s proširenom stvarnošću kako bi ih pretvorili u holografske uređaje, doslovno stavljajući tehnologiju u ruke korisnika.
• Kvantni računari: Budući projekt uključuje masifikaciju ove tehnologije koja omogućava obradu velikih količina podataka u minimalnom vremenu. Danas se dio ovog razmišljanja primjenjuje u umjetnoj inteligenciji, gdje se podaci obrađuju vrlo složenim proračunima.
• Računari sa više jezgara: S godinama će se srušiti barijere koje razdvajaju sve vrste postojećih računara, do te mjere da će biti okružene inteligentnim objektima koji funkcioniraju kao računari, orijentirani prema povećanju produktivnosti i sposobni zadovoljiti trenutne potrebe.

Formati podataka

Glavni formati podataka koje koriste mikroračunari su bitovi, bajtovi i znakovi.

Bit je najmanja jedinica informacija koju mikroračunalo ima, od koje se stvaraju veće količine informacija. Grupisanje nekoliko bitova omogućava predstavljanje informacija.

Dok su bajtovi praktična jedinica, pomoću koje se mjeri slučajna memorija i kapacitet trajnog skladištenja mikroračunara. Jedan bajt sadrži 8 bitova i koristi se za predstavljanje svih vrsta informacija, uključujući znamenke od 0 do 9 i slova abecede.

Općenito, dizajn mikroračunara omogućuje im razumijevanje jezika bajtova. Na ovaj način možete mjeriti veće količine informacija iz kilobajta, megabajta i gigabajta.

Sa svoje strane, znak je slovo, broj, znak interpunkcije, simbol ili kontrolni kod, koji nije uvijek vidljiv na ekranu ili na papiru, putem kojeg se informacije pohranjuju i prenose elektroničkim putem.

Konačno, kako bismo bolje razumjeli koncept bitova i bajtova, važno je napomenuti da je bit osnovna jedinica binarnog sistema, koji sadrži samo dvije vrijednosti (0 i 1). Dok decimalni sistem sadrži deset znamenki (od 0 do 9) i heksadecimalni broj, 16 znakova koji idu od 0 do 9 i od slova A do F.

ZAKLJUČCI

Uzimajući u obzir svaki detalj koji se odnosi na definiciju, porijeklo, evoluciju, karakteristike i druge aspekte mikroračunara, dolazi se do sljedećih zaključaka:

• Centralna procesna jedinica svakog mikroračunara je mikroprocesor.
• Mikroračunala se sastoje od mikroprocesora, memorije i niza komponenti za unos i izlaz informacija.
• Svoje porijeklo duguju potrebi stvaranja manjih računara.
• Evolucija mikroračunara direktna je posljedica napretka tehnologije.
• Njegova arhitektura je klasična, a dizajn kompaktan.
• Mikroračunala su sposobna izvoditi matematičke proračune i logičke operacije, kroz praćenje i izvršavanje instrukcija.
• Format instrukcije označava adresiranje svakog operanda prisutnog u instrukciji.
• Mikrooperacije su odgovorne za preuređivanje instrukcija i uzastopno izvršavanje programa.
• Kroz mjerenje vremena, mikroračunalo uspijeva koordinirati događaje na unutrašnjoj sabirnici.
• Dekodiranje je proces kojim se tumače upute.
• Hardver se sastoji od ulaznih i izlaznih uređaja, centralne procesne jedinice, memorije i uređaja za pohranu.
• Glavni uređaji za unos informacija su: tastatura, miš, video kamera, optički čitač, mikrofon, između ostalih.
• Među glavnim izlaznim jedinicama su: štampač, zvučni sistem, modem.
• Centralna procesorska jedinica odgovorna je za izvođenje logičkih i matematičkih operacija, kao posljedica tumačenja i izvršavanja uputa.
• Koprocesor je logički dio mikroprocesora.
• Keš memorija je brza memorija koja skraćuje vreme odziva mikroračunara.
• Registri su područja privremenog skladištenja koja sadrže podatke.
• Unutrašnja magistrala povezuje elemente sistema i iznutra i izvana.
• Memorija privremeno pohranjuje podatke i programe, prije nego ih izvrši mikroprocesor.
• RAM je interna memorija mikroračunara. Sastoji se od operativne memorije i memorije za skladištenje.
• ROM memorija sadrži operativni sistem mikroračunara, gde se skladište mikroprogrami koji sadrže složene instrukcije.
• Glavni uređaji za pohranu su: tvrdi disk, optički pogon, CD-ROM, DVD i drugi.
• Mikroračunari se dele na desktop računare i prenosne računare.
• Današnji mikroračunari, između ostalih, uključuju stolna računala, prijenosna računala, tablete, prijenosna računala, osobne digitalne pomoćnike i pametne telefone.
• Mikroračunari budućnosti su: hibridni tableti, telefoni sa televizorom, džepni računari, kvantni računari, holografski računari itd.
• Mikroračunala koriste bitove, bajtove i znakove za pohranu informacija.