Microcomputers: definitie, geschiedenis en meer

Microcomputers zijn een wonder van technologie, omdat ze de automatische verwerking van informatie op een comfortabele en eenvoudige manier mogelijk maken. In dit artikel leer je over alles wat daarmee te maken heeft, van het begin tot de huidige microcomputers.

Microcomputers

Microcomputers, ook wel microcomputers of microcomputers genoemd, zijn computers die een microprocessor als centrale verwerkingseenheid hebben en die zijn geconfigureerd om specifieke functies te vervullen. Aspecten als onder meer de complexiteit van het systeem, vermogen, besturingssysteem, standaardisatie, veelzijdigheid en prijs van de apparatuur zijn afhankelijk van de microprocessor.

In wezen vormen microcomputers een compleet systeem voor persoonlijk gebruik, dat naast de microprocessor een geheugen en een reeks informatie-invoer- en uitvoercomponenten bevat.

Ten slotte is het belangrijk om te verduidelijken dat, hoewel microcomputers vaak worden verward met personal computers, ze niet hetzelfde zijn. Men zou eerder kunnen zeggen dat de laatste deel uitmaken van het algemeen klassement van de eerste.

Als je er meer over wilt weten, nodig ik je uit om het artikel over de computertypes die vandaag bestaan.

Origenes

Microcomputers hebben hun oorsprong te danken aan de noodzaak om kleine computers naar huizen en bedrijven te brengen. Die kon worden geconsolideerd na de oprichting van microprocessors in 1971.

Het eerste bekende prototype van een microcomputer, hoewel het geen microprocessor bevatte, maar een set microschakelingen, kwam in 1973 beschikbaar. Het werd ontworpen en gebouwd door het Xerox Research Center en heette Alto. Het project was niet succesvol vanwege het vereiste technologieniveau, maar was op dat moment niet beschikbaar.

Na dit model kwamen andere initiatieven voort uit de hand van andere bedrijven, waaronder Apple. Het was echter in 1975 dat de eerste commerciële persoonlijke microcomputer werd verkocht. Het was de Altair 8800 van het bedrijf MITS. Hoewel het een toetsenbord, monitor, permanent geheugen en programma's miste, werd het al snel een hit. Het had schakelaars en lichten.

Later, in 1981, bracht IBM de eerste personal computer uit, de IBM-PC, die was gebaseerd op Intel's 8080-microprocessor. Dit feit markeerde het begin van een nieuw computertijdperk, aangezien vanaf dat moment krachtigere modellen van microcomputers begonnen te ontstaan, gepromoot door bedrijven zoals Compaq, Olivetti, Hewlett - Packard, onder anderen.

Evolutie

Sinds het verschijnen van Alto, dat een scanscherm van 875 lijnen, een schijf van 2,5 MB en een interface met een 3 Mbit/s Ethernet-netwerk bevatte, is de technologie geëvolueerd, waarbij altijd rekening is gehouden met de beste aspecten van elk van de voorgaande modellen.

Vanuit dit oogpunt kan worden gezegd dat de opkomst van microcomputers vooral te danken is aan het feit dat hun technologie geavanceerder is in vergelijking met die van minicomputers en supercomputers. Het ontwerp en de constructie, inclusief krachtigere microprocessors, snellere en meer capabele geheugen- en opslagchips, worden bereikt in kortere cyclustijden. Zo kopen ze tijd voor generaties andere typen computers.

Ten slotte moet worden verduidelijkt dat als gevolg van technologische vooruitgang de term microcomputer in onbruik is, aangezien tegenwoordig de meeste productiebedrijven microprocessors in bijna elk type computer opnemen.

Kenmerken

Microcomputers zijn een type computer met de volgende kenmerken:

• Het centrale onderdeel is de microprocessor, die niets meer is dan een geïntegreerde schakeling.
• De architectuur is klassiek, gebouwd op een stroom van controle over operaties en een taal van procedures.
• Het presenteert ingebouwde technologie, die de onderlinge communicatie van zijn componenten mogelijk maakt.
• Door het compacte ontwerp is hij gemakkelijk in te pakken en te verplaatsen.

Hoe werken microcomputers?

Microcomputers kunnen invoer-, uitvoer-, berekenings- en logische bewerkingen uitvoeren via de volgende basisprocedure:

• Ontvangst van de te verwerken gegevens.
• Uitvoering van geprogrammeerde commando's voor informatieverwerking.
• Informatieopslag, voor en na de transformatie.
• Presentatie van de resultaten van de gegevensverwerking.

Met andere woorden, microcomputers gebruiken een instructieformaat waarmee ze, door ze te decoderen, de nodige microbewerkingen kunnen uitvoeren om te reageren op verzoeken van gebruikers.

Het instructieformaat bevat dus een bewerkingscode, waarmee het de adressering van elke operand aangeeft, dat wil zeggen, het definieert een stukje instructie van de verschillende elementen waaruit het bestaat.

Van hun kant zijn micro-operaties de functionele operaties van de microprocessor, die verantwoordelijk is voor het opnieuw ordenen van instructies en de sequentiële uitvoering van een programma.

Terwijl de microcomputer er door middel van timing in slaagt om de gebeurtenissen te coördineren van het netwerk van communicatielijnen die de elementen van het systeem verbinden.

Ten slotte is het belangrijk om te verduidelijken wat decoderen betekent. Decodering is het proces waarbij instructies worden geïnterpreteerd om de uit te voeren bewerking te identificeren en de manier om de operanden te verkrijgen waarop deze orders moeten worden uitgevoerd.

Microcomputerhardware

Hardware vertegenwoordigt de fysieke componenten van microcomputers, dat wil zeggen, het is het tastbare deel ervan. Het is samengesteld uit de elektrische en elektromechanische apparaten, circuits, kabels en andere randelementen die de integrale werking van de apparatuur mogelijk maken.

In het geval van microcomputers kan het verwijzen naar een enkele eenheid of naar meerdere afzonderlijke apparaten.

In algemene termen, om ervoor te zorgen dat de hardware zijn functies kan vervullen, zijn de volgende componenten vereist:

Invoer apparaten

Dit zijn de eenheden waarmee de gebruiker de gegevens in de microcomputer invoert, of het nu gaat om teksten, geluid, afbeeldingen of video's. Onder hen zijn: toetsenbord, muis, microfoon, videocamera, spraakherkenningssoftware, optische lezer, enz.

Hier zijn enkele details over de belangrijkste invoerapparaten van een microcomputer:

• Toetsenbord: het is het informatie-invoerapparaat bij uitstek. Het maakt communicatie tussen de gebruiker en de microcomputer mogelijk, door het invoeren van gegevens die worden omgezet in herkenbare modellen.
• Muis: Deelt de functie met het toetsenbord, maar kan alleen gerelateerde functies uitvoeren met een of twee klikken. Zet fysieke beweging om in bewegingen op het scherm.
• Microfoon: Over het algemeen is het een apparaat dat in de meeste microcomputers is geïntegreerd en waarvan de enige functie is om spraakinvoer toe te staan.
• Videocamera: handig voor het invoeren van informatie in de vorm van foto's en video's, maar niet handig voor de meeste programma's die door microcomputers worden uitgevoerd.
• Spraakherkenningssoftware: het is verantwoordelijk voor het omzetten van het gesproken woord in digitale signalen die kunnen worden vertaald en geïnterpreteerd door microcomputers.
• Optische pen: Het is een elektronische aanwijzer waarmee de gebruiker de informatie op het scherm wijzigt. Het wordt handmatig gebruikt en werkt door middel van sensoren die signalen naar de microcomputer sturen telkens wanneer licht wordt geregistreerd.
• Optische lezer: het is vergelijkbaar met een stylus, maar de belangrijkste functie is het lezen van streepjescodes om producten te identificeren.
• CD-ROM: Het is een standaard invoerapparaat waarop alleen-lezen computerbestanden worden opgeslagen. Het is niet aanwezig in alle microcomputers, maar het is aanwezig in desktopcomputers.
• Scanner: het is een apparaat dat voornamelijk verbinding kan maken met desktopcomputers. Digitaliseer gedrukt materiaal dat op de microcomputer moet worden opgeslagen.

Uitvoerapparaten

Dit zijn de eenheden waarmee de microcomputers de verkregen resultaten communiceren, na verwerking en transformatie van de gegevens. In microcomputers zijn de meest voorkomende schermen en luidsprekers.

• Monitor: Het is de meest voorkomende informatie-uitvoereenheid. Het bestaat uit een scherm waarop de gegevens en instructies die in de microcomputer worden ingevoerd, worden weergegeven. Hierdoor is het ook mogelijk om de karakters en afbeeldingen te observeren die zijn verkregen na de transformatie van de gegevens.
• Printer: het kan niet worden aangesloten op alle soorten microcomputers, maar het is een van de meest gebruikte informatie-uitvoerapparaten. Het reproduceert voornamelijk, in de vorm van een kopie, alle soorten informatie die in de microcomputer is opgeslagen.
• Modem: Wordt gebruikt om twee computers met elkaar te verbinden, zodat ze onderling gegevens kunnen uitwisselen. Op dezelfde manier kunnen gegevens worden verzonden via een telefoonlijn.
• Geluidssysteem: Over het algemeen vertegenwoordigt het geïntegreerde geluidskaarten die de audio in het multimediamateriaal versterken.
• Luidspreker: hiermee kunt u reageren door middel van het uitzenden van geluid.

In dit verband is het belangrijk om te benadrukken dat in het geval van aanraakschermen die aanwezig zijn in de meeste huidige microcomputers, het tegelijkertijd als invoer- en uitvoerapparaat werkt. Evenzo hebben communicatieapparaten, die de ene microcomputer met de andere verbinden, een dubbele functie.

Centrale verwerkingseenheid

Het verwijst naar de microprocessor of het brein van de microcomputer, waarmee logische bewerkingen en rekenkundige berekeningen worden uitgevoerd, producten van de interpretatie en uitvoering van de ontvangen instructies.

De microprocessor bestaat uit de wiskundige coprocessor, het cachegeheugen en het pakket, en bevindt zich in het moederbord van de microcomputers. Om meer details over de locatie te weten, kunt u het artikel op de moederbord elementen van een computer.

De coprocessor is het logische deel van de microprocessor. Het is verantwoordelijk voor de wiskundige berekeningen, het maken van grafische afbeeldingen, het genereren van letterlettertypen en de combinatie van teksten en afbeeldingen, samen met de registers, de besturingseenheid, het geheugen en de databus.

Cachegeheugen is snel geheugen dat de responstijd verkort, gerelateerd aan het vinden van veelgebruikte informatie, zonder dat RAM nodig is.

De inkapseling is het externe deel dat de microprocessor beschermt en tegelijkertijd de verbinding met de externe connectoren mogelijk maakt.

Microprocessors zijn gerelateerd aan registers, dit zijn tijdelijke opslaggebieden die gegevens bevatten. Zij zijn ook verantwoordelijk voor het opvolgen van de instructies en het resultaat van de uitvoering van die instructies.

Ten slotte bevatten microcomputers een interne bus of een netwerk van communicatielijnen, die de elementen van het systeem zowel intern als extern kunnen verbinden.

Geheugen- en opslagapparaten

De geheugeneenheid is verantwoordelijk voor het tijdelijk opslaan van zowel de instructies als de ontvangen gegevens, zodat ze later door de processor worden overgenomen. De gegevens moeten in binaire code zijn. Geheugen wordt ingedeeld in RAM (Random Access Memory) en Read-only Memory (ROM).

RAM staat voor intern geheugen, verdeeld in werkgeheugen en opslaggeheugen. Daarin is het mogelijk om snel en direct een woord of byte te vinden, zonder rekening te houden met de reeks bits die voor of na het teken is opgeslagen.

Van zijn kant bevat ROM het basis- of besturingssysteem van een microcomputer. Daarin worden de microprogramma's opgeslagen die de complexe instructies bevatten, evenals de bitmap die overeenkomt met elk van de betrokken karakters.

In dit verband moet worden opgemerkt dat, vanuit praktisch oogpunt, geheugen en opslag twee totaal verschillende concepten zijn. Wanneer de microcomputer wordt uitgeschakeld, gaan de programma's en gegevens die in het geheugen zijn opgeslagen verloren, terwijl de inhoud in de opslag behouden blijft.

Opslagstations omvatten onder andere harde schijven, cd-rom's, dvd's, optische stations en verwisselbare harde schijven.

• Harde schijf: het is een niet-verwijderbare stijve magnetische schijf, dat wil zeggen dat deze zich in een eenheid bevindt. Het is aanwezig in de meeste microcomputers en heeft een grote capaciteit om informatie op te slaan.
• Optische drive: Gewoon cd genoemd, het is een opslag- en distributieapparaat voor audio, software en elk ander type gegevens. De informatie wordt opgeslagen door middel van perforaties gemaakt met een laser op een masterschijf, die wordt gereproduceerd uit de uitwerking van meerdere kopieën. Het wordt gemaakt in fabrieken.
• Cd-rom: het is een alleen-lezen compact disc, wat betekent dat de informatie die erop is opgeslagen niet kan worden gewijzigd of gewist nadat deze is opgeslagen. In tegenstelling tot cd's worden de gegevens af fabriek opgenomen.
• DVD: Ze hanteren dezelfde filosofie als cd's, maar de informatie kan op beide zijden van de dvd worden vastgelegd. Over het algemeen is een speciale speler nodig om het te lezen. De nieuwste spelermodellen op de markt kunnen echter zowel cd's als dvd's lezen.

Soorten

In algemene termen en als een belangrijk punt in technologie, kunnen we praten over twee soorten microcomputers: desktopcomputers en laptops. Beide van algemeen gebruik, in gelijke mate, tussen mensen en bedrijven.

• Desktopcomputers: vanwege hun formaat kunnen ze op een bureautafel worden geplaatst, maar diezelfde eigenschap verhindert dat ze draagbaar zijn. Ze bestaan ​​uit verwerkings- en opslageenheden, uitvoereenheden en zelfs een toetsenbord.
• Laptops: Door hun lichte en compacte ontwerp kunnen ze gemakkelijk van de ene plaats naar de andere worden verplaatst. Deze omvatten laptops, notebooks, persoonlijke digitale assistenten (PDA's), digitale telefoons en andere. Het belangrijkste kenmerk is de snelheid bij de gegevensverwerking.

huidige microcomputers

Zoals we al hebben vermeld, zijn er verschillende soorten microcomputers, elk met goed gedefinieerde kenmerken, afhankelijk van het nut ervan. Om verder te gaan; de details:

• Desktopcomputers: ze zijn het meest gebruikte type microcomputer. Ze zijn in staat om de meest voorkomende taken in de informatica uit te voeren, zoals surfen op internet, documenttranscriptie en bewerkingstaken, naast vele andere zeer nuttige functies. Ze ondersteunen elementen van het accessoiretype, zoals hoorns en webcams.
• Laptops: sinds de oprichting in 1981 vormen ze de revolutie van personal computers. Onder de elementen zijn het scherm, toetsenbord, processor, harde schijf, processor, enz. Nog steeds aanwezig. Ze kunnen dezelfde functies uitvoeren als desktopcomputers, maar door hun kleinere formaat en kosten hebben ze voordelen ten opzichte van hen.
• Laptops: ze hebben een flatscreen en werken op batterijen. Zijn grootte bepaalt zijn draagbaarheid.
• Notebooks: het belangrijkste nut is de realisatie van eenvoudige productiviteitsfuncties. Ze missen cd- of dvd-spelers. Ze zijn goedkoper dan pc's, waardoor ze een hoger verkoopniveau hebben. Ze zijn lichter dan laptops.
• Tablets: ze vervangen laptops en notebooks in functionaliteit. Het aanraakscherm stelt de gebruiker in staat om te communiceren met de inhoud. Ze hebben geen toetsenborden of muizen.
• Personal Digital Assistants (PDA's): ze fungeren in feite als pocket-organizers. Ze hebben onder andere functies van agenda, notitieboekje, spreadsheets. Ze maken gegevensinvoer mogelijk via speciale invoerapparaten. Daarnaast hebben ze relecommunicatie-instrumenten.
• Smartphones: het zijn microcomputers die oproepen en berichten kunnen verzenden en ontvangen, naast verbinding met internet via wifi of mobiele verbindingen. Ze delen veel van de functies die aanwezig zijn op pc's, zoals het beheren van e-mails en het verwerken van multimedia-inhoud.

Microcomputers van de toekomst

Ondanks de snelle vooruitgang van computers en technologie, blijven de basisprincipes van hardware en software in de loop van de tijd constant. Microcomputers beloven echter op de voorgrond te blijven en het beheer van financiën, agenda's, contacten, kalenders en andere activiteiten van het dagelijks leven te vergemakkelijken. Op dezelfde manier zullen ze aanwezig blijven op innovatieve technologische gebieden, zoals kunstmatige intelligentie, robotica en alles wat met multimedia-inhoud te maken heeft.

De microcomputers die naar verwachting een gunstige invloed zullen hebben op ons toekomstige leven, zullen ongetwijfeld meer capaciteit en kracht hebben en meer en betere functionaliteiten bieden. Onder hen kunnen de volgende worden genoemd:

• Hybride laptops: Ook wel hybride tablets genoemd, ze werken als tablets en computers tegelijk, omdat ze een toetsenbord en een aanraakscherm hebben. Als meerwaarde is het scherm groter en is er een digitale pen bij.
• Telefoons met aansluiting op televisies: Sinds het verschijnen van smartphones zijn hun functionaliteiten toegenomen. Met dit voorstel hoopt men via een simpele kabelverbinding een televisiescherm om te bouwen tot een computer. Ondanks de inspanningen die in dit verband zijn geleverd, heeft het voorstel nog geen vorm gekregen. De verwachting is echter dat in de toekomst de markt voor high-end telefoons zal groeien en deze nieuwe manier van technologie zal adopteren, door het creëren van universele toepassingen.
• Zakcomputers: hoewel het concept al bestaat, wordt van deze computers verwacht dat ze hun ontwerp verkleinen tot een pendrive. De hoofdgedachte van dit voorstel is dat door het kleine apparaat op een scherm aan te sluiten, het net als een computer kan werken.
• Holografische computers: het is zeker een ambitieus project. Op dit moment ontwikkelen sommige bedrijven en universiteiten echter projecten waarmee de reeds bestaande augmented reality-helmen kunnen worden aangepast om ze in holografische apparaten te veranderen, waardoor de technologie letterlijk in handen van de gebruikers komt.
• Kwantumcomputers: Het toekomstige project omvat de massificatie van deze technologie, die de verwerking van grote hoeveelheden gegevens in een minimale tijd mogelijk maakt. Tegenwoordig wordt een deel van dit denken toegepast in kunstmatige intelligentie, waar gegevens worden verwerkt door middel van zeer complexe berekeningen.
• Multi-core computers: In de loop der jaren zullen de barrières die alle soorten bestaande computers scheiden, worden doorbroken, tot het punt dat ze worden omringd door intelligente objecten die functioneren als computers, gericht zijn op het verhogen van de productiviteit en in staat zijn om te voldoen aan de behoeften van het moment.

Gegevensformaten

De belangrijkste gegevensformaten die door microcomputers worden gebruikt, zijn bits, bytes en tekens.

Een bit is de kleinste informatie-eenheid die een microcomputer heeft, waaruit grotere hoeveelheden informatie worden gecreëerd. De groepering van meerdere bits maakt de weergave van informatie mogelijk.

Terwijl bytes de praktische eenheid zijn, waarmee het willekeurige geheugen en de permanente opslagcapaciteit van microcomputers wordt gemeten. Een byte bevat 8 bits en wordt gebruikt om allerlei soorten informatie weer te geven, inclusief de cijfers 0 tot 9 en de letters van het alfabet.

Over het algemeen stelt het ontwerp van microcomputers hen in staat de taal van bytes te begrijpen. Op deze manier kunt u grotere hoeveelheden informatie meten van kilobytes, megabytes en gigabytes.

Een teken is op zijn beurt een letter, cijfer, leesteken, symbool of controlecode, niet altijd zichtbaar op het scherm of op papier, waarmee informatie elektronisch wordt opgeslagen en verzonden.

Ten slotte, om het concept van bits en bytes beter te begrijpen, is het belangrijk om te vermelden dat een bit de fundamentele eenheid is van een binair systeem, dat slechts twee waarden (0 en 1) bevat. Terwijl het decimale systeem tien cijfers bevat (van 0 tot 9) en de hexadecimale, 16 tekens die van 0 tot 9 gaan en van de letter A tot F.

Conclusies

Elk van de details met betrekking tot de definitie, oorsprong, evolutie, kenmerken en andere aspecten van microcomputers in aanmerking nemend, worden de volgende conclusies getrokken:

• De centrale verwerkingseenheid van elke microcomputer is de microprocessor.
• Microcomputers bestaan ​​uit de microprocessor, een geheugen en een reeks informatie-invoer- en uitvoercomponenten.
• Ze danken hun oorsprong aan de noodzaak om kleinere computers te maken.
• De evolutie van microcomputers is een direct gevolg van technologische vooruitgang.
• De architectuur is klassiek en het ontwerp is compact.
• Microcomputers zijn in staat wiskundige berekeningen en logische bewerkingen uit te voeren, door het opvolgen en uitvoeren van instructies.
• Het instructieformaat geeft de adressering aan van elke operand die in de instructie aanwezig is.
• Micro-operaties zijn verantwoordelijk voor het opnieuw ordenen van instructies en de sequentiële uitvoering van een programma.
• Door middel van timing slaagt de microcomputer erin de gebeurtenissen van de interne bus te coördineren.
• Decodering is het proces waarmee instructies worden geïnterpreteerd.
• De hardware bestaat uit de invoer- en uitvoerapparaten, de centrale procedure-eenheid, het geheugen en de opslagapparaten.
• De belangrijkste apparaten voor informatie-invoer zijn: onder andere het toetsenbord, de muis, de videocamera, de optische lezer, de microfoon.
• Tot de belangrijkste uitvoereenheden behoren: de printer, het geluidssysteem, de modem.
• De centrale verwerkingseenheid is verantwoordelijk voor het uitvoeren van de logische en wiskundige bewerkingen als gevolg van de interpretatie en uitvoering van de instructies.
• De coprocessor is het logische deel van de microprocessor.
• Cachegeheugen is snel geheugen dat de reactietijd van de microcomputer verkort.
• Registers zijn tijdelijke opslagruimten die gegevens bevatten.
• De interne bus verbindt de elementen van het systeem zowel intern als extern.
• Het geheugen slaat gegevens en programma's tijdelijk op, voordat ze door de microprocessor worden uitgevoerd.
• RAM is het interne geheugen van microcomputers. Het bestaat uit het operationele geheugen en het opslaggeheugen.
• Het ROM-geheugen bevat het besturingssysteem van de microcomputers, waar de microprogramma's met de complexe instructies zijn opgeslagen.
• De belangrijkste opslagapparaten zijn: de harde schijf, het optische station, de cd-rom, de dvd en andere.
• Microcomputers zijn onderverdeeld in desktopcomputers en laptopcomputers.
• De microcomputers van vandaag omvatten onder meer desktops, laptops, tablets, laptops, persoonlijke digitale assistenten en smartphones.
• De microcomputers van de toekomst zijn: hybride tablets, telefoons met aansluiting op televisies, zakcomputers, kwantumcomputers, holografische computers, etc.
• Microcomputers gebruiken bits, bytes en tekens om informatie op te slaan.