Mikroszámítógépek: definíció, történelem és egyebek

A mikroszámítógépek a technológia csodái, mivel lehetővé teszik az információk automatikus feldolgozását kényelmes és egyszerű módon. Ebben a cikkben mindent megtudhat a velük kapcsolatos dolgokról, a kezdetektől a jelenlegi mikroszámítógépek.

Mikrokomputerek

A mikroszámítógépek, más néven mikroszámítógépek vagy mikroszámítógépek, olyan számítógépek, amelyek mikroprocesszorral rendelkeznek a központi feldolgozóegységként, és meghatározott funkciók ellátására vannak konfigurálva. A mikroprocesszortól függ többek között a rendszer összetettsége, teljesítmény, operációs rendszer, szabványosítás, sokoldalúság és a berendezés ára.

Alapvetően a mikroszámítógépek egy teljes, személyes használatra szolgáló rendszert alkotnak, amely a mikroprocesszoron kívül egy memóriát, valamint egy sor információbeviteli és kimeneti összetevőt tartalmaz.

Végül fontos tisztázni, hogy bár a mikroszámítógépeket gyakran összetévesztik a személyi számítógéppel, nem azonosak. Inkább azt lehetne mondani, hogy az utóbbiak az előbbiek általános besorolásának részét képezik.

Ha további részleteket szeretne megtudni róla, meghívom Önt, hogy olvassa el a számítógép típusok amelyek ma léteznek.

Származás

A mikroszámítógépek eredetét annak köszönhetik, hogy kis számítógépeket kell hozni az otthonokba és a vállalkozásokba. Amit 1971 -ben a mikroprocesszorok létrehozása után lehetett megszilárdítani.

A mikroszámítógép első ismert prototípusa, bár nem tartalmazott mikroprocesszort, hanem mikroáramkör -készletet, 1973 -ban állt rendelkezésre. A Xerox Kutatóközpont tervezte és építette, és Alto nevet kapta. A projekt sikertelen volt a szükséges technológia szintje miatt, de akkor még nem volt elérhető.

E modell után más kezdeményezések is megjelentek más vállalatok, köztük az Apple kezében. Azonban 1975 -ben értékesítették az első kereskedelmi személyi mikroszámítógépet. Az Altair 8800 volt, amely az MITS céghez tartozott. Bár nem volt benne billentyűzet, monitor, állandó memória és programok, gyorsan sláger lett. Volt benne kapcsoló és lámpa.

Később, 1981-ben az IBM kiadta az első személyi számítógépet, az IBM-PC nevet, amely az Intel 8080-as mikroprocesszorán alapult. Ez a tény egy új számítástechnikai korszak kezdetét jelentette, mivel onnan kezdtek megjelenni a mikroszámítógépek erősebb modelljei, amelyeket többek között olyan cégek népszerűsítettek, mint a Compaq, Olivetti, Hewlett - Packard.

Evolution

Az Alto megjelenése óta, amely 875 soros szkennelési képernyőt, 2,5 MB-os lemezt és 3 Mbits / s-os Ethernet-hálózattal rendelkező interfészt tartalmazott, a technológia fejlődött, mindig figyelembe véve az előző modellek legjobb tulajdonságait.

Ebből a szempontból elmondható, hogy a mikroszámítógépek térnyerése elsősorban annak köszönhető, hogy technológiájuk fejlettebb, mint a mini- és szuperszámítógépeké. Tervezése és felépítése, beleértve az erősebb mikroprocesszorokat, a gyorsabb és hatékonyabb memória- és tárolóchipeket, rövidebb ciklusidőben érhető el. Ily módon időt vásárolnak más típusú számítógépek generációinak.

Végezetül tisztázni kell, hogy a technológiai fejlődés következtében a mikroszámítógép kifejezés használaton kívül esik, mivel ma a legtöbb gyártó vállalat szinte bármilyen típusú számítógépben tartalmaz mikroprocesszorokat.

jellemzői

A mikroszámítógépek olyan típusú számítógépek, amelyek a következő jellemzőkkel rendelkeznek:

• Központi alkotóeleme a mikroprocesszor, amely nem más, mint integrált áramkör.
• Felépítése klasszikus, a műveletek irányításának áramlására és az eljárások nyelvére épül.
• Beépített technológiát mutat be, amely lehetővé teszi alkatrészeinek összekapcsolását.
• Kompakt kialakításának köszönhetően könnyen pakolható és mozgatható.

Hogyan működnek a mikroszámítógépek?

A mikroszámítógépek a következő alapvető eljárással képesek bemeneti, kimeneti, számítási és logikai műveletek végrehajtására:

• A feldolgozandó adatok átvétele.
• Információfeldolgozásra programozott parancsok végrehajtása.
• Információ tárolása, átalakítása előtt és után.
• Az adatfeldolgozás eredményeinek bemutatása.

Más szavakkal, a mikroszámítógépek olyan utasításformátumot használnak, amely lehetővé teszi számukra, hogy dekódolva elvégezzék a szükséges mikroműveleteket a felhasználói kérések megválaszolásához.

Így az utasításformátum tartalmaz egy műveleti kódot, amelyen keresztül jelzi az egyes operandusok címzését, vagyis egy kis utasítást határoz meg az azt alkotó különböző elemekből.

A mikroműveletek a maguk részéről a mikroprocesszor funkcionális műveletei, amelyek felelősek az utasítások átrendezéséért és a program szekvenciális végrehajtásáért.

Miközben az időzítésen keresztül a mikroszámítógépnek sikerül összehangolnia a rendszer elemeit összekötő kommunikációs vonalak hálózatának eseményeit.

Végül fontos tisztázni, hogy mit jelent a dekódolás. A dekódolás az a folyamat, amellyel az utasításokat értelmezik, hogy azonosítsák a végrehajtandó műveletet, és hogy megkapják azokat az operandusokat, amelyeken ezeket a parancsokat végre kell hajtani.

Mikroszámítógép hardver

A hardver a mikroszámítógépek fizikai alkotóelemeit jelenti, vagyis kézzelfogható részét. Elektromos és elektromechanikus eszközökből, áramkörökből, kábelekből és egyéb perifériás elemekből áll, amelyek lehetővé teszik a berendezés integrált működését.

Mikroszámítógépek esetében utalhat egyetlen egységre vagy több különálló eszközre.

Általánosságban elmondható, hogy a hardver funkcióinak ellátásához a következő összetevők szükségesek:

Bemeneti eszközök

Ezek azok az egységek, amelyeken keresztül a felhasználó beviszi az adatokat a mikroszámítógépbe, legyen az szöveg, hang, grafika vagy videó. Ezek közé tartozik: billentyűzet, egér, mikrofon, videokamera, hangfelismerő szoftver, optikai olvasó stb.

Íme néhány részlet a mikroszámítógép fő bemeneti eszközeiről:

• Billentyűzet: Ez az információbeviteli eszköz par excellence. Lehetővé teszi a kommunikációt a felhasználó és a mikroszámítógép között, olyan adatok bevitelén keresztül, amelyeket felismerhető modellekké alakítanak át.
• Egér: Megosztja a funkciót a billentyűzettel, de csak egy vagy két kattintással tudja elvégezni a kapcsolódó funkciókat. Alakítsa át a fizikai mozgást a képernyőn megjelenő mozdulatokká.
• Mikrofon: Általában a legtöbb mikroszámítógépbe integrált eszköz, amelynek egyetlen funkciója a hangbevitel engedélyezése.
• Videokamera: Hasznos információk fényképek és videók formájában történő beviteléhez, de nem hasznos a legtöbb mikro -számítógép által futtatott program esetében.
• Hangfelismerő szoftver: Felelős a kimondott szó átalakításáért digitális jelekké, amelyeket a mikroszámítógépek lefordíthatnak és értelmezhetnek.
• Optikai toll: Ez egy elektronikus mutató, amely segítségével a felhasználó módosíthatja a képernyőn megjelenő információkat. Manuálisan használják, és olyan érzékelők segítségével működik, amelyek minden fény regisztrálásakor jeleket küldenek a mikroszámítógéphez.
• Optikai olvasó: Hasonló az érintőceruzához, de fő funkciója a vonalkódok beolvasása a termékek azonosítására.
• CD-ROM: Ez egy szabványos beviteli eszköz, amely csak olvasható számítógépes fájlokat tárol. Nem minden mikroszámítógépben van jelen, de asztali számítógépekben.
• Szkenner: Ez az eszköz elsősorban asztali számítógépekhez csatlakoztatható. Digitizálja a nyomtatott anyagokat a mikroszámítógépen.

Kimeneti eszközök

Ezek azok az egységek, amelyeken keresztül a mikroszámítógépek az adatok feldolgozása és átalakítása után közlik a kapott eredményeket. A mikroszámítógépekben a leggyakoribbak a képernyők és a hangszórók.

• Monitor: Ez a leggyakoribb információ kimeneti egység. Egy képernyőből áll, ahol a mikroszámítógépbe bevitt adatok és utasítások jelennek meg. Ezen keresztül megfigyelhető az adatok átalakítása után kapott karakterek és grafikák is.
• Nyomtató: Nem csatlakoztatható mindenféle mikroszámítógéphez, de az egyik leggyakrabban használt információkimeneti eszköz. Főleg másolat formájában reprodukálja a mikroszámítógépben tárolt bármilyen típusú információt.
• Modem: Két számítógép összekapcsolására szolgál, oly módon, hogy adatot cserélhessenek közöttük. Hasonlóképpen lehetővé teszi az adatok telefonvonalon történő továbbítását.
• Hangrendszer: Általában integrált hangkártyákat jelent, amelyek felerősítik a multimédiás anyagban található hangot.
• Hangszóró: Lehetővé teszi a reagálást a hangkibocsátáson keresztül.

E tekintetben fontos kiemelni, hogy a legtöbb jelenlegi mikroszámítógépben jelenlévő érintőképernyő esetén egyszerre működik be- és kimeneti eszközként. Hasonlóképpen, az egyik mikroszámítógépet a másikhoz összekötő kommunikációs eszközök kettős funkcióval rendelkeznek.

Központi feldolgozó egység

A mikroszámítógép mikroprocesszorára vagy agyára utal, amelyen keresztül logikai műveleteket és számtani számításokat hajtanak végre, a kapott utasítások értelmezésének és végrehajtásának termékeit.

A mikroprocesszor a matematikai társprocesszorból, a gyorsítótárból és a csomagból áll, és a mikroszámítógépek alaplapján található. Ha többet szeretne megtudni a helyéről, olvassa el a cikket a alaplap elemei számítógépről.

A társprocesszor a mikroprocesszor logikus része. Felelős a matematikai számításokért, a grafikák készítéséért, a betűkészletek generálásáért, valamint a szövegek és képek kombinálásáért, a regiszterekkel, a vezérlőegységgel, a memóriával és az adatbusszal együtt.

A gyorsítótár gyors memória, amely lerövidíti a válaszidőt a gyakran használt információk megtalálásával, anélkül, hogy RAM -ot kellene használnia.

A tokozás a külső rész, amely megvédi a mikroprocesszort, ugyanakkor lehetővé teszi a külső csatlakozókkal való csatlakozást.

A mikroprocesszorok a regiszterekhez kapcsolódnak, amelyek ideiglenes tárolóterületek, amelyek adatokat tartalmaznak. Felelősek az utasítások követéséért és az utasítások végrehajtásának eredményéért is.

Végül a mikroszámítógépek tartalmaznak egy belső buszt vagy kommunikációs vonalak hálózatát, amelyek képesek a rendszer elemeinek belső és külső összekapcsolására.

Memória és tárolóeszközök

A memóriaegység felelős mind az utasítások, mind a kapott adatok ideiglenes tárolásáért, hogy később a processzor azokat onnan vegye át. Az adatoknak bináris kódban kell lenniük. A memória véletlen hozzáférésű (RAM) és csak olvasható memória (ROM).

A RAM a belső memóriát jelenti, osztva működési memóriára és tároló memóriára. Ebben gyorsan és közvetlenül megtalálható egy szó vagy bájt, anélkül, hogy figyelembe vennénk az említett karakter előtt vagy után tárolt bitkészletet.

A ROM a maga részéről egy mikroszámítógép alap- vagy operációs rendszerét tartalmazza. Ebben a komplex utasításokat tartalmazó mikroprogramok, valamint az érintett karaktereknek megfelelő bitképek tárolódnak.

E tekintetben meg kell jegyezni, hogy gyakorlati szempontból a memória és a tárolás két teljesen különböző fogalom. A mikroszámítógép kikapcsolásakor a memóriában tárolt programok és adatok elvesznek, miközben a tárolóban lévő tartalom megmarad.

A tárolómeghajtók többek között merevlemezeket, CD-ROM-okat, DVD-ket, optikai meghajtókat és cserélhető merevlemezeket tartalmaznak.

• Merevlemez: Ez nem eltávolítható merev mágneslemez, azaz egy egységben található. A legtöbb mikroszámítógépben jelen van, és nagy kapacitással rendelkezik az információk tárolására.
• Optikai meghajtó: Egyszerűen CD -nek nevezik, ez egy tároló és elosztó eszköz audio, szoftver és bármilyen más adat tárolására. Az információkat a lézerrel készített perforációk tárolják egy mesterlemezen, amelyet több példány kidolgozása után reprodukálnak. Gyárakban készül.
• CD-ROM: Ez egy csak olvasható kompaktlemez, ami azt jelenti, hogy a rajta tárolt információk a tárolás után nem módosíthatók vagy törölhetők. A CD-kkel ellentétben az adatokat gyárilag rögzítik.
• DVD: Ugyanazt a filozófiát követik, mint a CD -k, de az információ rögzíthető a DVD mindkét oldalán. Általában egy speciális lejátszóra van szükség az olvasáshoz. A piacon található legújabb lejátszómodellek azonban CD -ket és DVD -ket egyaránt olvasnak.

Típusai

Általánosságban és a technológia fontos pontjaként kétféle mikroszámítógépről beszélhetünk: asztali számítógépekről és laptopokról. Mindkettő közös használatú, egyenlő mértékben, emberek és vállalatok között.

• Asztali számítógépek: Méretük miatt íróasztalra helyezhetők, de ugyanez a tulajdonságuk megakadályozza, hogy hordozhatóak legyenek. Feldolgozó és tároló egységekből, kimeneti egységekből és még billentyűzetből állnak.
• Laptopok: Könnyű és kompakt kialakításuknak köszönhetően könnyen áthelyezhetők egyik helyről a másikra. Ide tartoznak a laptopok, notebookok, személyi digitális asszisztensek (PDA -k), digitális telefonok és mások. Fő jellemzője az adatfeldolgozás sebessége.

Jelenlegi mikroszámítógépek

Amint már említettük, többféle mikroszámítógép létezik, amelyek mindegyike jól meghatározott jellemzőkkel rendelkezik a hasznosságától függően. A folytatáshoz; részletek:

• Asztali számítógépek: Ezek a legszélesebb körben használt mikroszámítógép -típusok. Képesek elvégezni a számítástechnikában leggyakrabban előforduló feladatokat, például az internetes böngészést, a dokumentumok átírását és szerkesztését, sok más nagyon hasznos funkció mellett. Támogatják a kiegészítő típusú elemeket, például a kürtöket és a webkamerákat.
• Laptopok: 1981 -es kezdete óta a személyi számítógépek forradalmát jelentik. Elemei között még mindig jelen van a képernyő, a billentyűzet, a processzor, a merevlemez, a processzor stb. Képesek ugyanazokat a funkciókat ellátni, mint az asztali számítógépek, de kisebb méretük és költségük miatt előnyösek.
• Laptopok: Síkképernyős, és akkumulátorról táplálják őket. Mérete határozza meg hordozhatóságát.
• Notebookok: Fő haszna az egyszerű termelékenységi funkciók megvalósítása. Hiányzik belőlük CD vagy DVD lejátszó. Költségük alacsonyabb, mint a személyi számítógépeké, ami magasabb eladási szintet eredményez. Könnyebbek, mint a laptopok.
• Táblagépek: Funkcionálisan helyettesítik a laptopokat és a notebookokat. Érintőképernyője lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy interakcióba lépjen a tartalommal. Nincs billentyűzetük vagy egereik.
• Személyes digitális asszisztensek (PDA): alapvetően zsebszervezőként működnek. Többek között napirend, jegyzetfüzet, táblázatkezelő funkcióval is rendelkeznek. Lehetővé teszik az adatok bevitelét speciális beviteli eszközökön keresztül. Emellett kommunikációs eszközeik is vannak.
• Okostelefonok: Ezek olyan mikroszámítógépek, amelyek képesek hívásokat és üzeneteket küldeni és fogadni, emellett WiFi -n vagy mobilkapcsolaton keresztül csatlakoznak az internethez. Számos olyan funkciót osztanak meg, amelyek a személyi számítógépekben megtalálhatók, például az e -mailek kezelését és a multimédiás tartalmak kezelését.

A jövő mikroszámítógépei

A számítástechnika és a technológia gyors fejlődése ellenére a hardver és a szoftver alapjai általában állandóak maradnak az idő múlásával. A mikroszámítógépek azonban azt ígérik, hogy az élen maradnak, megkönnyítve a pénzügyek, a napirendek, a kapcsolatok, a naptárak és a mindennapi élet egyéb tevékenységeinek kezelését. Hasonló módon továbbra is jelen lesznek az innovatív technológiai területeken, mint például a mesterséges intelligencia, a robotika és minden, ami a multimédiás tartalmakhoz kapcsolódik.

Azok a mikroszámítógépek, amelyek várhatóan kedvező hatást gyakorolnak jövőbeli életünkre, kétségkívül nagyobb kapacitással és erővel rendelkeznek, valamint több és jobb funkciót kínálnak. Közülük a következők említhetők:

• Hibrid laptopok: más néven hibrid táblagépek, úgy működnek, mint a táblagépek és a számítógépek egyszerre, mert billentyűzettel és érintőképernyővel rendelkeznek. További bónuszként a képernyő nagyobb, és tartalmaz egy digitális tollat.
• Televíziókhoz csatlakoztatható telefonok: Az okostelefonok megjelenése óta funkcióik egyre bővülnek. Ezzel a javaslattal azt remélik, hogy egy televíziós képernyőt számítógéppé alakítanak, mindezt egyszerű kábelcsatlakozáson keresztül. Az e tekintetben tett erőfeszítések ellenére a javaslat nem fejeződött be. Várható azonban, hogy a jövőben a csúcskategóriás telefonok piaca növekedni fog, és univerzális alkalmazások létrehozásával átveszi a technológia ezen új módját.
• Zsebszámítógépek: Bár a koncepció már létezik, ezek a számítógépek várhatóan csökkentik a tervezésüket, és hasonlóvá válnak a pendrive -hoz. Ennek a javaslatnak az a fő gondolata, hogy a kis eszköz képernyőhöz történő csatlakoztatásával ugyanúgy működhet, mint egy számítógép.
• Holografikus számítógépek: Ez minden bizonnyal ambiciózus projekt. Jelenleg azonban egyes vállalatok és egyetemek olyan projekteket dolgoznak ki, amelyek lehetővé teszik a már meglévő kiterjesztett valóság sisakok módosítását, hogy azokból holografikus eszközök legyenek, szó szerint a felhasználók kezébe helyezve a technológiát.
• Kvantumszámítógépek: A jövőbeli projekt magában foglalja ennek a technológiának a tömegesítését, amely lehetővé teszi nagy mennyiségű adat feldolgozását minimális idő alatt. Ma ennek a gondolkodásnak egy részét a mesterséges intelligencia alkalmazza, ahol az adatokat nagyon bonyolult számításokkal dolgozzák fel.
• Többmagos számítógépek: Az évek során megszakadnak a korlátok, amelyek elválasztják a meglévő számítógépek minden típusát, olyan mértékben, hogy olyan intelligens tárgyak veszik körül őket, amelyek számítógépként működnek, a termelékenység növelésére irányulnak és képesek kielégíteni a pillanatnyi igényeket.

Adatformátumok

A mikroszámítógépek által használt fő adatformátumok a bitek, bájtok és karakterek.

A bit a mikroszámítógép legkisebb információegysége, amelyből nagyobb mennyiségű információ jön létre. A több bit csoportosítása lehetővé teszi az információk megjelenítését.

Míg a bájtok a gyakorlati egység, amellyel a mikroszámítógépek véletlenszerű memóriáját és állandó tárolókapacitását mérik. A bájt 8 bitet tartalmaz, és mindenféle információt ábrázol, beleértve a 0–9 számjegyeket és az ábécé betűit.

Általában a mikroszámítógépek kialakítása lehetővé teszi számukra, hogy megértsék a bájtok nyelvét. Ily módon nagyobb mennyiségű információt mérhet kilobájtból, megabájtból és gigabájtból.

A karakter a maga részéről egy betű, szám, írásjel, szimbólum vagy ellenőrző kód, amely nem mindig látható a képernyőn vagy papíron, és amelyen keresztül az információkat elektronikusan tárolják és továbbítják.

Végül a bitek és bájtok fogalmának jobb megértése érdekében fontos megemlíteni, hogy a bit a bináris rendszer alapegysége, amely csak két értéket (0 és 1) tartalmaz. Míg a tizedesrendszer tíz számjegyet (0 -tól 9 -ig) és a hexadecimális számot, 16 karaktert tartalmaz, amelyek 0 -tól 9 -ig, valamint az A -tól F -ig terjednek.

Következtetések

Figyelembe véve a mikroszámítógépek meghatározásával, eredetével, fejlődésével, jellemzőivel és egyéb vonatkozásaival kapcsolatos részleteket, a következő következtetésekre jutunk:

• Bármely mikroszámítógép központi feldolgozóegysége a mikroprocesszor.
• A mikroszámítógépek mikroprocesszorból, memóriából és információbeviteli és kimeneti komponensek sorozatából állnak.
• Eredetüket annak köszönhetik, hogy kisebb számítógépeket kell létrehozni.
• A mikroszámítógépek fejlődése a technológia fejlődésének közvetlen következménye.
• Felépítése klasszikus és formatervezése kompakt.
• A mikroszámítógépek matematikai számítások és logikai műveletek elvégzésére képesek az utasítások nyomon követése és végrehajtása révén.
• Az utasítás formátuma jelzi az utasításban szereplő minden operandus címzését.
• A mikroműveletek felelősek az utasítások átrendezéséért és a program szekvenciális végrehajtásáért.
• Az időzítés révén a mikroszámítógépnek sikerül koordinálnia a belső busz eseményeit.
• A dekódolás az utasítások értelmezésének folyamata.
• A hardver a be- és kimeneti eszközökből, a központi eljárási egységből, a memóriából és a tárolóeszközökből áll.
• A fő információbeviteli eszközök többek között: billentyűzet, egér, videokamera, optikai olvasó, mikrofon.
• A fő kimeneti egységek közé tartozik: a nyomtató, a hangrendszer, a modem.
• A központi feldolgozó egység feladata a logikai és matematikai műveletek végrehajtása, az utasítások értelmezése és végrehajtása következtében.
• A társprocesszor a mikroprocesszor logikus része.
• A gyorsítótár gyors memória, amely lerövidíti a mikroszámítógép válaszidejét.
• A regiszterek ideiglenes tárolóterületek, amelyek adatokat tartalmaznak.
• A belső busz összeköti a rendszer elemeit belsőleg és külsőleg.
• A memória ideiglenesen tárolja az adatokat és a programokat, mielőtt azokat a mikroprocesszor végrehajtaná.
• A RAM a mikroszámítógépek belső memóriája. Az üzemi memóriából és a tároló memóriából áll.
• A ROM memória tartalmazza a mikroszámítógépek operációs rendszerét, ahol a komplex utasításokat tartalmazó mikroprogramok tárolódnak.
• A fő tárolóeszközök a következők: merevlemez, optikai meghajtó, CD-ROM, DVD és mások.
• A mikroszámítógépeket asztali számítógépekre és laptopokra osztják.
• A mai mikroszámítógépek közé tartozik többek között az asztali számítógépek, laptopok, táblagépek, laptopok, személyi digitális asszisztensek és okostelefonok.
• A jövő mikroszámítógépei: hibrid táblagépek, televíziókhoz csatlakoztatható telefonok, zsebszámítógépek, kvantumszámítógépek, holografikus számítógépek stb.
• A mikroszámítógépek biteket, bájtokat és karaktereket használnak az információk tárolására.