Mikrocomputere er et vidunder af teknologi, da de muliggør automatisk behandling af oplysninger på en behagelig og enkel måde. I denne artikel lærer du om alt, der er relateret til dem, fra deres begyndelse til nuværende mikrocomputere.
Mikrocomputere
Mikrocomputere, også kaldet mikrocomputere eller mikrocomputere, er computere, der har en mikroprocessor som den centrale behandlingsenhed, og som er konfigureret til at opfylde bestemte funktioner. Aspekter som systemets kompleksitet, strøm, operativsystem, standardisering, alsidighed og pris på udstyret blandt andre afhænger af mikroprocessoren.
Grundlæggende udgør mikrocomputere et komplet system til personlig brug, som ud over mikroprocessoren indeholder en hukommelse og en række informationsinput- og outputkomponenter.
Endelig er det vigtigt at præcisere, at selvom mikrocomputere ofte forveksles med personlige computere, er de ikke det samme. Det kunne snarere siges, at sidstnævnte er en del af den generelle klassificering af førstnævnte.
Hvis du vil vide flere detaljer om det, inviterer jeg dig til at læse artiklen om computertyper der findes i dag.
Oprindelse
Mikrocomputere skylder deres oprindelse behovet for at bringe små computere til hjem og virksomheder. Som kunne konsolideres efter oprettelsen af mikroprocessorer i 1971.
Den første kendte prototype af en mikrocomputer, selvom den ikke indeholdt en mikroprocessor, men et sæt mikrokredsløb, var tilgængelig i 1973. Den blev designet og bygget af Xerox Research Center og fik navnet Alto. Projektet mislykkedes på grund af det krævede teknologiniveau, men var ikke tilgængeligt på det tidspunkt.
Efter denne model opstod andre initiativer fra andre virksomheders hånd, herunder Apple. Det var imidlertid i 1975, at den første kommercielle personlige mikrocomputer blev solgt. Det var Altair 8800, der tilhørte MITS -virksomheden. Selvom det manglede tastatur, skærm, permanent hukommelse og programmer, blev det hurtigt et hit. Den havde kontakter og lys.
Senere, i 1981, udgav IBM den første personlige computer, kaldet IBM-PC, som var baseret på Intels 8080 mikroprocessor. Denne kendsgerning markerede begyndelsen på en ny æra inden for computing, da derfra begyndte at komme mere kraftfulde modeller af mikrocomputere, der blev fremmet af virksomheder som Compaq, Olivetti, Hewlett - Packard, blandt andre.
evolution
Siden udseendet af Alto, der indeholdt en 875-line scanningsskærm, en 2,5 MB disk og en grænseflade med et 3 Mbits / s Ethernet-netværk, har teknologien udviklet sig, idet der altid tages hensyn til de bedste aspekter af hver af de foregående modeller.
Fra dette synspunkt kan det siges, at stigningen i mikrocomputere hovedsageligt skyldes, at deres teknologi er mere avanceret sammenlignet med minicomputere og supercomputere. Dens design og konstruktion, herunder mere kraftfulde mikroprocessorer, hurtigere og mere kapabel hukommelse og lagringschips, opnås i kortere cyklustider. På denne måde køber de tid til generationer af andre typer computere.
Endelig skal det præciseres, at udtrykket mikrocomputer som følge af teknologiske fremskridt er i brug, da de fleste produktionsvirksomheder i dag omfatter mikroprocessorer i næsten enhver form for computer.
funktioner
Mikrocomputere er en type computer, der har følgende egenskaber:
- Dens centrale komponent er mikroprocessoren, som ikke er andet end et integreret kredsløb.
- Dens arkitektur er klassisk, bygget på en strøm af kontrol af operationer og et sprog af procedurer.
- Det præsenterer indbygget teknologi, som gør det muligt at kommunikere sine komponenter.
- På grund af sit kompakte design er det let at pakke og flytte.
Hvordan fungerer mikrocomputere?
Mikrocomputere er i stand til at udføre input, output, beregning og logiske operationer gennem følgende grundlæggende procedure:
- Modtagelse af de data, der skal behandles.
- Udførelse af programmerede kommandoer til informationsbehandling.
- Opbevaring af oplysninger, før og efter dens transformation.
- Præsentation af resultaterne af databehandling.
Med andre ord bruger mikrocomputere et format af instruktioner, der gør det muligt for dem ved at afkode dem at udføre de nødvendige mikrooperationer for at besvare brugeranmodninger.
Således inkluderer instruktionsformatet en operationskode, hvorigennem den angiver adresseringen af hver operand, det vil sige, den definerer lidt af en instruktion, af de forskellige elementer, der udgør den.
For deres del er mikrooperationer mikroprocessorens funktionelle operationer, der er ansvarlig for omlægning af instruktioner og den sekventielle udførelse af et program.
Mens mikrocomputeren via timing formår at koordinere begivenhederne i netværket af kommunikationslinjer, der forbinder systemets elementer.
Endelig er det vigtigt at præcisere, hvad afkodning betyder. Dekodning er den proces, hvormed instruktioner fortolkes for at identificere den operation, der skal udføres, og måden at opnå de operander, som disse ordrer skal udføres på.
Mikrocomputer hardware
Hardware repræsenterer de fysiske komponenter i mikrocomputere, det vil sige, at det er den håndgribelige del af dem. Det består af de elektriske og elektromekaniske enheder, kredsløb, kabler og andre perifere elementer, der muliggør integreret drift af udstyret.
For mikrocomputere kan det referere til en enkelt enhed eller flere separate enheder.
Generelt for at hardwaren skal opfylde sine funktioner, kræver det eksistensen af følgende komponenter:
Input enheder
De er de enheder, hvorigennem brugeren indtaster dataene i mikrocomputeren, det være sig tekster, lyd, grafik eller videoer. Blandt dem er: tastatur, mus, mikrofon, videokamera, stemmegenkendelsessoftware, optisk læser osv.
Her er nogle detaljer om de vigtigste inputenheder på en mikrocomputer:
- Tastatur: Det er informationsinputenheden par excellence. Det tillader kommunikation mellem brugeren og mikrocomputeren gennem indtastning af data, der vil blive omdannet til genkendelige modeller.
- Mus: Deler funktion med tastaturet, men kan kun udføre relaterede funktioner med et eller to klik. Transformér fysisk bevægelse til bevægelser på skærmen.
- Mikrofon: Generelt er det en enhed, der er integreret i de fleste mikrocomputere, hvis eneste funktion er at tillade stemmeinput.
- Videokamera: Nyttigt til indtastning af oplysninger i form af fotos og videoer, men ikke nyttigt for de fleste programmer, der køres af mikrocomputere.
- Stemmegenkendelsessoftware: Det er ansvarligt for at omdanne det talte ord til digitale signaler, der kan oversættes og tolkes af mikrocomputere.
- Optisk pen: Den udgør en elektronisk markør, ved hjælp af hvilken brugeren ændrer oplysningerne på skærmen. Det bruges manuelt og fungerer ved hjælp af sensorer, der sender signaler til mikrocomputeren, hver gang lyset registreres.
- Optisk læser: Den ligner en stylus, men dens hovedfunktion er at læse stregkoder for at identificere produkter.
- CD-ROM: Det er en standard inputenhed, der gemmer skrivebeskyttede computerfiler. Det er ikke til stede i alle mikrocomputere, men det er til stede i stationære computere.
- Scanner: Det er en enhed, der hovedsageligt kan oprette forbindelse til stationære computere. Digitaliser trykt materiale, der skal gemmes på mikrocomputeren.
Output -enheder
Dette er de enheder, gennem hvilke mikrocomputerne kommunikerer de opnåede resultater efter behandling og transformering af dataene. I mikrocomputere er de mest almindelige skærme og højttalere.
- Skærm: Det er den mest almindelige informationsoutputenhed. Den består af en skærm, hvor de data og instruktioner, der er indtastet i mikrocomputeren, vises. Gennem det er det også muligt at observere de tegn og grafik, der opnås efter transformationen af dataene.
- Printer: Den kan ikke tilsluttes alle slags mikrocomputere, men det er en af de mest udbredte informationsudgangsenheder. Den gengiver hovedsageligt i form af en kopi enhver form for information, der er gemt i mikrocomputeren.
- Modem: Bruges til at forbinde to computere på en sådan måde, at de kan udveksle data mellem dem. På samme måde tillader det, at data kan overføres via en telefonlinje.
- Lydsystem: Generelt repræsenterer det integrerede lydkort, der forstærker lyden i multimediematerialet.
- Højttaler: Giver dig mulighed for at reagere gennem udsendelse af lyd.
I denne henseende er det vigtigt at fremhæve, at i tilfælde af berøringsskærme, der findes i de fleste nuværende mikrocomputere, fungerer det som en input- og outputenhed på samme tid. På samme måde har kommunikationsenheder, der forbinder en mikrocomputer til en anden, en dobbelt funktion.
Centralenhed
Det refererer til mikroprocessor eller hjerne i mikrocomputeren, gennem hvilken logiske operationer og aritmetiske beregninger udføres, produkter fra fortolkningen og udførelsen af de modtagne instruktioner.
Mikroprocessoren består af den matematiske coprocessor, cachehukommelsen og pakken, og er placeret inde i bundkortet på mikrocomputerne. Hvis du vil vide flere detaljer om dens placering, kan du tjekke artiklen på bundkort elementer fra en computer.
Coprocessoren er den logiske del af mikroprocessoren. Den er ansvarlig for de matematiske beregninger, oprettelsen af grafik, generering af bogstavfonte og kombinationen af tekster og billeder sammen med registre, styreenhed, hukommelse og databus.
Cachehukommelse er hurtig hukommelse, der forkorter responstiden, relateret til at finde ofte brugt information uden at skulle bruge RAM.
Indkapslingen er den eksterne del, der beskytter mikroprocessoren, samtidig med at den tillader forbindelse med de eksterne stik.
Mikroprocessorer er relateret til registre, som er midlertidige lagerområder, der indeholder data. De er også ansvarlige for at følge instruktionerne og resultatet af udførelsen af disse instruktioner.
Endelig inkluderer mikrocomputere en intern bus eller et netværk af kommunikationslinjer, der er i stand til at forbinde systemets elementer både internt og eksternt.
Hukommelse og lagerenheder
Hukommelsesenheden er ansvarlig for midlertidig lagring af både instruktionerne og de modtagne data, så de senere bliver taget derfra af processoren. Dataene skal være i binær kode. Hukommelse klassificeres i random access memory (RAM) og skrivebeskyttet hukommelse (ROM).
RAM repræsenterer intern hukommelse, opdelt i driftshukommelse og lagerhukommelse. I den er det muligt at finde et ord eller en byte hurtigt og direkte uden at overveje det sæt bits, der er gemt før eller efter tegnet.
For sin del indeholder ROM -hukommelsen en mikrocomputers operativsystem eller grundsystem. Heri gemmes de mikroprogrammer, der indeholder de komplekse instruktioner, samt bitmapet, der svarer til hvert af de involverede tegn.
I denne forbindelse er det nødvendigt at bemærke, at fra et praktisk synspunkt er hukommelse og lagring to helt forskellige begreber. Når mikrocomputeren er slukket, går de programmer og data, der er gemt i hukommelsen, tabt, mens indholdet i lagringen bevares.
Lagerdrev omfatter blandt andet harddiske, cd-rom'er, dvd'er, optiske drev og flytbare harddiske.
- Harddisk: Det er en ikke-aftagelig stiv magnetisk disk, det vil sige, at den er indeholdt i en enhed. Den findes i de fleste mikrocomputere og har en stor kapacitet til at gemme information.
- Optisk drev: Simpelthen kaldet cd, det er en lagrings- og distributionsenhed til lyd, software og enhver anden type data. Oplysningerne gemmes ved hjælp af perforeringer foretaget med en laser på en master -disk, som gengives fra udarbejdelsen af flere kopier. Det fremstilles på fabrikker.
- CD-ROM: Det er en skrivebeskyttet cd, hvilket betyder, at de oplysninger, der er gemt på den, ikke kan ændres eller slettes, når de er blevet gemt. I modsætning til cd'er optages dataene fra fabrikken.
- DVD: De har samme filosofi som cd'er, men oplysningerne kan optages på begge sider af dvd'en. Generelt er en speciel spiller nødvendig for at læse den. De nyeste afspillermodeller på markedet læser imidlertid både cd'er og dvd'er.
Typer
Generelt og som et vigtigt punkt i teknologi kan vi tale om to typer mikrocomputere: stationære computere og bærbare computere. Begge til fælles brug, i lige stor størrelse, mellem mennesker og virksomheder.
- Stationære computere: På grund af deres størrelse kan de placeres på et skrivebord, men den samme egenskab forhindrer dem i at være bærbare. De består af behandlings- og lagerenheder, outputenheder og endda et tastatur.
- Bærbare computere: På grund af deres lette og kompakte design kan de let flyttes fra et sted til et andet. Disse omfatter bærbare computere, notebooks, personlige digitale assistenter (PDA'er), digitale telefoner og andre. Dens hovedkarakteristik er hastigheden i databehandlingen.
Nuværende mikrocomputere
Som vi allerede har nævnt, er der flere typer mikrocomputere, hver med veldefinerede egenskaber afhængigt af dets anvendelighed. For at fortsætte; detaljerne:
- Stationære computere: De er den mest udbredte type mikrocomputer. De er i stand til at udføre de mest almindelige opgaver inden for computing, såsom surfing på internettet, transskription og dokumentredigeringsopgaver, blandt mange andre meget nyttige funktioner. De understøtter elementer af tilbehørstype, såsom horn og webcams.
- Bærbare computere: Siden starten i 1981 udgør de revolutionen i personlige computere. Blandt dens elementer er skærmen, tastaturet, processoren, harddisken, processoren osv. Stadig til stede. De er i stand til at udføre de samme funktioner som stationære computere, men deres mindre størrelse og pris betyder, at de har fordele i forhold til dem.
- Bærbare computere: De har en fladskærm og drives af batteri. Dens størrelse definerer dets bærbarhed.
- Notebooks: Dets vigtigste værktøj er realiseringen af enkle produktivitetsfunktioner. De mangler cd- eller dvd -afspillere. De er billigere end personlige computere, hvilket får dem til at have et højere salgsniveau. De er lettere end bærbare computere.
- Tabletter: De erstatter bærbare computere og notebooks i funktionalitet. Dens berøringsskærm giver brugeren mulighed for at interagere med indholdet. De har ikke tastaturer eller mus.
- Personal Digital Assistants (PDA'er): De fungerer dybest set som lommearrangører. De har blandt andet funktioner som agenda, notesbog, regneark. De tillader datainput via specielle inputenheder. Derudover har de relekommunikationsværktøjer.
- Smartphones: De er mikrocomputere, der har mulighed for at sende og modtage opkald og beskeder, ud over at oprette forbindelse til internettet via WiFi eller mobilforbindelser. De deler mange af de funktioner, der findes i personlige computere, såsom administration af e -mails og håndtering af multimedieindhold.
Fremtidens mikrocomputere
På trods af de hurtige fremskridt inden for computing og teknologi har det grundlæggende inden for hardware og software en tendens til at forblive konstant over tid. Mikrocomputere lover imidlertid at forblive i spidsen, hvilket letter håndteringen af økonomi, dagsordener, kontakter, kalendere og andre daglige aktiviteter. På samme måde vil de fortsat være til stede på innovative teknologiske områder, såsom kunstig intelligens, robotik og alt, der er relateret til multimedieindhold.
De mikrocomputere, der forventes at have en gunstig indvirkning på vores fremtidige liv, vil utvivlsomt have større kapacitet og kraft samt tilbyde flere og bedre funktionaliteter. Blandt dem kan følgende nævnes:
- Hybrid -bærbare computere: Også kaldet hybrid -tablets, de fungerer på samme tid som tablets og computere, fordi de har et tastatur og en berøringsskærm. Som en ekstra bonus er skærmen større og indeholder en digital pen.
- Telefoner med forbindelse til fjernsyn: Siden udseendet af smartphones har deres funktionalitet været stigende. Med dette forslag håber man at konvertere en tv -skærm til en computer, alt sammen via en simpel kabelforbindelse. På trods af den indsats, der er gjort i denne henseende, er forslaget ikke færdigt med at tage form. Det forventes imidlertid, at markedet for avancerede telefoner i fremtiden vil vokse og anvende denne nye måde at gøre teknologi på, ved at skabe universelle applikationer.
- Lommecomputere: Selvom konceptet allerede eksisterer, forventes disse computere at reducere deres design til at ligne en pendrive. Hovedideen med dette forslag er, at ved at slutte den lille enhed til en skærm, kan den fungere ligesom en computer.
- Holografiske computere: Det er bestemt et ambitiøst projekt. På nuværende tidspunkt udvikler nogle virksomheder og universiteter imidlertid projekter, der gør det muligt at ændre de allerede eksisterende augmented reality -hjelme for at gøre dem til holografiske enheder og bogstaveligt talt lægge teknologien i hænderne på brugerne.
- Kvantecomputere: Det fremtidige projekt indebærer massering af denne teknologi, som tillader behandling af store datamængder på et minimum af tid. I dag anvendes en del af denne tankegang i kunstig intelligens, hvor data behandles gennem meget komplekse beregninger.
- Multi-core computere: I årenes løb vil de barrierer, der adskiller alle typer eksisterende computere, blive brudt til det punkt, at de er omgivet af intelligente objekter, der fungerer som computere, orienteret mod at øge produktiviteten og er i stand til at imødekomme øjeblikkets behov.
Dataformater
De vigtigste dataformater, der bruges af mikrocomputere, er bits, bytes og tegn.
En smule er den mindste informationsenhed, som en mikrocomputer har, hvorfra der oprettes større mængder information. Grupperingen af flere bits muliggør repræsentation af information.
Mens bytes er den praktiske enhed, ved hvilken måling af mikrocomputers tilfældige hukommelse og permanente lagerkapacitet måles. En byte indeholder 8 bits og bruges til at repræsentere alle former for information, herunder cifrene 0 til 9 og bogstaverne i alfabetet.
Generelt giver designet af mikrocomputere dem mulighed for at forstå bytes sprog. På denne måde kan du måle større mængder information fra kilobytes, megabyte og gigabyte.
For sit vedkommende er et tegn et bogstav, tal, tegnsætningstegn, symbol eller kontrolkode, der ikke altid er synlig på skærmen eller på papir, hvorigennem oplysninger gemmes og transmitteres elektronisk.
Endelig, for bedre at forstå begrebet bits og bytes, er det vigtigt at nævne, at en bit er den grundlæggende enhed i et binært system, som kun indeholder to værdier (0 og 1). Mens decimalsystemet indeholder ti cifre (fra 0 til 9) og hexadecimalt, 16 tegn, der går fra 0 til 9 og fra bogstavet A til F.
konklusioner
I betragtning af hver af detaljerne vedrørende definitionen, oprindelse, evolution, egenskaber og andre aspekter af mikrocomputere nås følgende konklusioner:
- Enhver mikrocomputers centrale behandlingsenhed er mikroprocessoren.
- Mikrocomputere består af mikroprocessoren, en hukommelse og en række informationsindgangs- og udgangskomponenter.
- De skylder deres oprindelse behovet for at oprette mindre computere.
- Udviklingen af mikrocomputere er en direkte konsekvens af teknologiske fremskridt.
- Dens arkitektur er klassisk, og dens design er kompakt.
- Mikrocomputere er i stand til at udføre matematiske beregninger og logiske operationer gennem opfølgning og udførelse af instruktioner.
- Instruktionsformatet angiver adresseringen af hver operand, der er til stede i instruktionen.
- Mikrooperationer er ansvarlige for omlægningen af instruktioner og den sekventielle udførelse af et program.
- Gennem timing formår mikrocomputeren at koordinere begivenhederne i den interne bus.
- Dekodning er den proces, hvorved instruktioner fortolkes.
- Hardwaren består af input- og outputenheder, den centrale procedureenhed, hukommelsen og lagerenheder.
- De vigtigste informationsinputenheder er: tastaturet, musen, videokameraet, den optiske læser, mikrofonen, blandt andre.
- Blandt de vigtigste outputenheder er: printeren, lydsystemet, modemet.
- Den centrale behandlingsenhed er ansvarlig for at udføre de logiske og matematiske operationer som en konsekvens af fortolkningen og udførelsen af instruktionerne.
- Coprocessoren er den logiske del af mikroprocessoren.
- Cachehukommelse er hurtig hukommelse, der forkorter reaktionstiden for mikrocomputeren.
- Registre er midlertidige lagringsområder, der indeholder data.
- Den interne bus forbinder systemets elementer både internt og eksternt.
- Hukommelse gemmer data og programmer midlertidigt, før de eksekveres af mikroprocessoren.
- RAM er mikrocomputers interne hukommelse. Den består af den operationelle hukommelse og lagerhukommelsen.
- ROM -hukommelsen indeholder operativsystemet til mikrocomputerne, hvor de mikroprogrammer, der indeholder de komplekse instruktioner, gemmes.
- De vigtigste lagerenheder er: harddisken, det optiske drev, cd-rom'en, dvd'en og andre.
- Mikrocomputere er opdelt i stationære computere og bærbare computere.
- Dagens mikrocomputere omfatter blandt andet stationære computere, bærbare computere, tablets, bærbare computere, personlige digitale assistenter og smartphones.
- Fremtidens mikrocomputere er: hybrid -tablets, telefoner med forbindelse til fjernsyn, lommecomputere, kvantecomputere, holografiske computere osv.
- Mikrocomputere bruger bits, bytes og tegn til at gemme oplysninger.