Mikrodatamaskiner: definisjon, historie og mer - VidaBytes

Mikrodatamaskiner er et vidunder av teknologi, ettersom de muliggjør automatisk behandling av informasjon på en komfortabel og enkel måte. I denne artikkelen vil du lære om alt som er relatert til dem, fra begynnelsen til nåværende mikrodatamaskiner.

Mikrodatamaskiner

Mikrodatamaskiner, også kalt mikrodatamaskiner eller mikrodatamaskiner, er datamaskiner som har en mikroprosessor som sentral prosessorenhet, og som er konfigurert for å oppfylle spesifikke funksjoner. Aspekter som kompleksiteten til systemet, kraft, operativsystem, standardisering, allsidighet og pris på utstyret, blant andre, avhenger av mikroprosessoren.

I utgangspunktet utgjør mikrodatamaskiner et komplett system for personlig bruk, som i tillegg til mikroprosessoren inneholder et minne og en rekke informasjonsinngangs- og utgangskomponenter.

Til slutt er det viktig å presisere at selv om mikrodatamaskiner ofte forveksles med personlige datamaskiner, er de ikke det samme. Det kan heller sies at sistnevnte er en del av den generelle klassifiseringen av førstnevnte.

Hvis du vil vite mer om det, inviterer jeg deg til å lese artikkelen om datamaskintyper som eksisterer i dag.

Origen

Mikrodatamaskiner skylder opprinnelsen til behovet for å bringe små datamaskiner til hjem og bedrifter. Som kan konsolideres etter opprettelsen av mikroprosessorer i 1971.

Den første kjente prototypen til en mikrodatamaskin, selv om den ikke inneholdt en mikroprosessor, men et sett med mikrokretser, ble tilgjengelig i 1973. Den ble designet og bygget av Xerox Research Center og ble kalt Alto. Prosjektet var mislykket på grunn av det nødvendige teknologinivået, men var ikke tilgjengelig på det tidspunktet.

Etter denne modellen dukket det opp andre initiativer fra hånden til andre selskaper, inkludert Apple. Det var imidlertid i 1975 at den første kommersielle personlige mikrodatamaskinen ble solgt. Det var Altair 8800, som tilhørte MITS -selskapet. Selv om det manglet tastatur, skjerm, permanent minne og programmer, ble det raskt en hit. Den hadde brytere og lys.

Senere, i 1981, ga IBM ut den første personlige datamaskinen, kalt IBM-PC, som var basert på Intels 8080 mikroprosessor. Dette faktum markerte begynnelsen på en ny epoke med databehandling, siden det begynte å dukke opp kraftigere modeller av mikrodatamaskiner, promotert av selskaper som Compaq, Olivetti, Hewlett - Packard, blant andre.

Evolusjon

Siden Altos utseende, som inneholdt en 875-linjers skanneskjerm, en 2,5 MB disk og et grensesnitt med et 3 Mbits / s Ethernet-nettverk, har teknologien utviklet seg, og tar alltid hensyn til de beste aspektene ved hver av de foregående modellene.

Fra dette synspunktet kan det sies at økningen av mikrodatamaskiner hovedsakelig skyldes at teknologien deres er mer avansert, sammenlignet med minidatamaskiner og superdatamaskiner. Designet og konstruksjonen, inkludert kraftigere mikroprosessorer, raskere og mer kapabel minne og lagringsbrikker, oppnås på kortere syklustider. På denne måten kjøper de tid til generasjoner av andre typer datamaskiner.

Til slutt bør det presiseres at som en konsekvens av teknologiske fremskritt er begrepet mikrodatamaskin i bruk, siden de fleste produksjonsbedrifter i dag inkluderer mikroprosessorer i nesten alle typer datamaskiner.

funksjoner

Mikrodatamaskiner er en type datamaskin som har følgende egenskaper:

Den sentrale komponenten er mikroprosessoren, som ikke er annet enn en integrert krets.
Arkitekturen er klassisk, bygget på en flyt av kontroll over operasjoner og et språk for prosedyrer.
Den presenterer innebygd teknologi, som tillater interkommunikasjon av komponentene.
På grunn av sin kompakte design er den lett å pakke og flytte.

Hvordan fungerer mikrodatamaskiner?

Mikrodatamaskiner er i stand til å utføre innganger, utdata, beregninger og logiske operasjoner gjennom følgende grunnleggende prosedyre:

Mottak av dataene som skal behandles.
Utførelse av programmerte kommandoer for informasjonsbehandling.
Informasjonslagring, før og etter transformasjonen.
Presentasjon av resultatene av databehandling.

Med andre ord bruker mikrodatamaskiner et format med instruksjoner som lar dem ved å dekode dem utføre de nødvendige mikrooperasjonene for å svare på brukerforespørsler.

Således inkluderer instruksjonsformatet en operasjonskode, gjennom hvilken den angir adresseringen til hver operand, det vil si at den definerer litt av en instruksjon, av de forskjellige elementene som utgjør den.

På sin side er mikrooperasjoner de funksjonelle operasjonene til mikroprosessoren, ansvarlig for omorganisering av instruksjoner og sekvensiell utførelse av et program.

Mens mikrodatamaskinen gjennom timingen klarer å koordinere hendelsene i nettverket av kommunikasjonslinjer som forbinder elementene i systemet.

Til slutt er det viktig å klargjøre hva dekoding betyr. Dekoding er prosessen der instruksjonene tolkes for å identifisere operasjonen som skal utføres og måten å få operandene som disse ordrene må utføres på.

Mikrodatamaskinvare

Maskinvare representerer de fysiske komponentene i mikrodatamaskiner, det vil si at den er den håndgripelige delen av dem. Den består av elektriske og elektromekaniske enheter, kretser, kabler og andre perifere elementer som gjør det mulig å integrere utstyret.

Når det gjelder mikrodatamaskiner, kan det referere til en enkelt enhet eller flere separate enheter.

Generelt for at maskinvaren skal kunne utføre sine funksjoner, krever den eksistensen av følgende komponenter:

Inngangsenheter

De er enhetene som brukeren legger inn dataene i mikrodatamaskinen, det være seg tekster, lyd, grafikk eller videoer. Blant dem er: tastatur, mus, mikrofon, videokamera, programvare for stemmegjenkjenning, optisk leser, etc.

Her er noen detaljer om hovedinnmatingsenhetene til en mikrodatamaskin:

Tastatur: Det er informasjonsinnmatingsenheten par excellence. Det tillater kommunikasjon mellom brukeren og mikrodatamaskinen, ved å legge inn data som vil bli transformert til gjenkjennelige modeller.
Mus: Deler funksjonen med tastaturet, men kan bare utføre relaterte funksjoner med ett eller to klikk. Gjør fysisk bevegelse om til bevegelser på skjermen.
Mikrofon: Vanligvis er det en enhet som er integrert i de fleste mikrodatamaskiner, hvis eneste funksjon er å tillate taleinngang.
Videokamera: Nyttig for å legge inn informasjon i form av bilder og videoer, men ikke nyttig for de fleste programmer som drives av mikrodatamaskiner.
Programvare for stemmegjenkjenning: Det er ansvarlig for å transformere det talte ordet til digitale signaler som kan oversettes og tolkes av mikrodatamaskiner.
Optisk penn: Den utgjør en elektronisk peker som brukeren endrer informasjonen på skjermen. Den brukes manuelt og fungerer ved hjelp av sensorer som sender signaler til mikrodatamaskinen hver gang lyset registreres.
Optisk leser: Den ligner på en pekepenn, men hovedfunksjonen er å lese strekkoder for å identifisere produkter.
CD-ROM: Det er en standard inndataenhet som lagrer skrivebeskyttede datafiler. Det er ikke til stede i alle mikrodatamaskiner, men det er tilstede på stasjonære datamaskiner.
Skanner: Det er en enhet som hovedsakelig kan koble seg til stasjonære datamaskiner. Digitaliser trykt materiale som skal lagres på mikrodatamaskinen.

Utgangsenheter

Dette er enhetene som mikrodatamaskinene kommuniserer resultatene etter, etter behandling og transformering av dataene. I mikrodatamaskiner er det vanligste skjermer og høyttalere.

Monitor: Det er den vanligste informasjonsenheten. Den består av en skjerm der dataene og instruksjonene som legges inn i mikrodatamaskinen vises. Gjennom det er det også mulig å observere tegnene og grafikken som er oppnådd etter transformasjonen av dataene.
Skriver: Den kan ikke kobles til alle slags mikrodatamaskiner, men den er en av de mest brukte informasjonenheter. Den gjengir hovedsakelig i form av en kopi alle typer informasjon som er lagret i mikrodatamaskinen.
Modem: Brukes til å koble til to datamaskiner, på en slik måte at de kan utveksle data mellom dem. På samme måte tillater det å overføre data via en telefonlinje.
Lydsystem: Generelt representerer det integrerte lydkort som forsterker lyden i multimediematerialet.
Høyttaler: Lar deg reagere gjennom utsendelse av lyd.

I denne forbindelse er det viktig å markere at når det gjelder berøringsskjermer i de fleste nåværende mikrodatamaskiner, fungerer den som en inngangs- og utmatingsenhet samtidig. På samme måte har kommunikasjonsenheter, som kobler en mikrodatamaskin til en annen, en dobbel funksjon.

Sentralenhet

Det refererer til mikroprosessoren eller hjernen til mikrodatamaskinen, gjennom hvilken logiske operasjoner og aritmetiske beregninger utføres, produkter fra tolkningen og utførelsen av instruksjonene mottatt.

Mikroprosessoren består av den matematiske koprosessoren, hurtigbufferen og pakken, og er plassert inne i hovedkortet til mikrodatamaskinene. Hvis du vil vite mer om beliggenheten, kan du sjekke artikkelen på hovedkortelementer fra en datamaskin.

Koprosessoren er den logiske delen av mikroprosessoren. Den er ansvarlig for de matematiske beregningene, opprettelsen av grafikk, generering av bokstavfonter og kombinasjonen av tekster og bilder, sammen med registrene, kontrollenheten, minnet og databussen.

Cacheminne er hurtigminne som forkorter responstiden, relatert til å finne ofte brukt informasjon, uten å måtte bruke RAM.

Innkapslingen er den eksterne delen som beskytter mikroprosessoren, samtidig som den tillater tilkobling med de eksterne kontaktene.

Mikroprosessorer er relatert til registre, som er midlertidige lagringsområder som inneholder data. De har også ansvaret for å følge instruksjonene og resultatet av utførelsen av disse instruksjonene.

Til slutt, datamaskiner omfatter en intern buss eller et nettverk av kommunikasjonslinjer, i stand til å forbinde elementene i systemet både internt og eksternt.

Minne og lagringsenheter

Minneenheten er ansvarlig for midlertidig lagring av både instruksjonene og mottatte data, slik at de senere blir tatt derfra av prosessoren. Dataene må være i binær kode. Minne er klassifisert i random access memory (RAM) og skrivebeskyttet minne (ROM).

RAM representerer internminne, delt inn i driftsminne og lagringsminne. I den er det mulig å finne et ord eller byte raskt og direkte, uten å vurdere settet med biter lagret før eller etter nevnte tegn.

På sin side inneholder ROM det grunnleggende eller operativsystemet til en mikrodatamaskin. I den lagres mikroprogrammene som inneholder de komplekse instruksjonene, i tillegg til bitmapet som tilsvarer hver av de involverte tegnene.

I denne forbindelse er det nødvendig å merke seg at fra et praktisk synspunkt er minne og lagring to helt forskjellige konsepter. Når mikrodatamaskinen slås av, går programmene og dataene som er lagret i minnet tapt, mens innholdet i lagringen bevares.

Lagringsstasjoner inkluderer blant annet harddisker, CD-ROM-er, DVD-er, optiske stasjoner og flyttbare harddisker.

Harddisk: Det er en ikke-flyttbar stiv magnetisk disk, det vil si at den er inne i en enhet. Den finnes i de fleste mikrodatamaskiner og har stor kapasitet til å lagre informasjon.
Optisk stasjon: Bare kalt CD, det er en lagrings- og distribusjonsenhet for lyd, programvare og annen type data. Informasjonen som er lagret ved hjelp av perforeringene dannet med en laser på en masterplate, som er gjengitt fra utarbeidelse av flere kopier. Den er laget på fabrikker.
CD-ROM: Det er en skrivebeskyttet CD, noe som betyr at informasjonen som er lagret på den ikke kan endres, og den kan heller ikke slettes når den er lagret. I motsetning til CDer, blir dataene spilt inn fra fabrikken.
DVD: De har samme filosofi som CDer, men informasjonen kan spilles inn på begge sider av DVD -en. Vanligvis er det nødvendig med en spesiell spiller for å lese den. Imidlertid leste de nyeste spillermodellene på markedet CDer og DVDer likt.

Type

Generelt sett og som et viktig poeng innen teknologi kan vi snakke om to typer mikrodatamaskiner: stasjonære datamaskiner og bærbare datamaskiner. Begge til vanlig bruk, i like stor størrelse, mellom mennesker og selskaper.

Stasjonære datamaskiner: På grunn av størrelsen kan de plasseres på et skrivebord, men den samme egenskapen forhindrer dem i å være bærbare. De består av behandlings- og lagringsenheter, utmatingsenheter og til og med et tastatur.
Bærbare datamaskiner: På grunn av den lette og kompakte designen kan de enkelt flyttes fra ett sted til et annet. Disse inkluderer bærbare datamaskiner, bærbare datamaskiner, personlige digitale assistenter (PDAer), digitale telefoner og andre. Hovedkarakteristikken er hastigheten i databehandlingen.

Nåværende mikrodatamaskiner

Som vi allerede har nevnt, er det flere typer mikrodatamaskiner, hver med veldefinerte egenskaper avhengig av bruken. For å fortsette; detaljene:

Stasjonære datamaskiner: De er den mest brukte typen mikrodatamaskin. De er i stand til å utføre de vanligste oppgavene innen databehandling, for eksempel Internett -surfing, dokumenttranskripsjon og redigeringsoppgaver, blant mange andre svært nyttige funksjoner. De støtter tilbehørstype elementer, for eksempel horn og webkameraer.
Bærbare datamaskiner: Siden starten i 1981 utgjør de revolusjonen av personlige datamaskiner. Blant elementene er skjermen, tastaturet, prosessoren, harddisken, prosessoren osv. Fremdeles tilstede. De er i stand til å utføre de samme funksjonene som stasjonære datamaskiner, men deres mindre størrelse og pris betyr at de har fordeler i forhold til dem.
Bærbare datamaskiner: De har flatskjerm og drives av batteri. Størrelsen definerer bærbarheten.
Bærbare datamaskiner: Det viktigste verktøyet er å realisere enkle produktivitetsfunksjoner. De mangler CD- eller DVD -spillere. De er billigere enn personlige datamaskiner, noe som får dem til å ha høyere salgsnivå. De er lettere enn bærbare datamaskiner.
Nettbrett: De erstatter bærbare datamaskiner og bærbare datamaskiner i funksjonalitet. Berøringsskjermen lar brukeren samhandle med innholdet. De har ikke tastaturer eller mus.
Personal Digital Assistants (PDAs): De fungerer i utgangspunktet som lommearrangører. De har blant annet agenda, notatbok, regneark. De tillater datainnmating gjennom spesielle inndataenheter. I tillegg har de relekommunikasjonsverktøy.
Smarttelefoner: De er mikrodatamaskiner som har mulighet til å sende og motta samtaler og meldinger, i tillegg til å koble til internett via WiFi eller mobilforbindelser. De deler mange av funksjonene som finnes i personlige datamaskiner, for eksempel administrering av e -post og håndtering av multimediainnhold.

Fremtidens mikrodatamaskiner

Til tross for den raske utviklingen innen databehandling og teknologi, har det grunnleggende om maskinvare og programvare en tendens til å forbli konstant over tid. Imidlertid lover mikrodatamaskiner å holde seg i forkant, og legge til rette for håndtering av økonomi, agendaer, kontakter, kalendere og andre aktiviteter i dagliglivet. På samme måte vil de fortsette å være tilstede på innovative teknologiske felt, for eksempel kunstig intelligens, robotikk og alt som er knyttet til multimediainnhold.

Mikrodatamaskinene som forventes å ha en gunstig innvirkning på våre fremtidige liv, vil utvilsomt ha større kapasitet og kraft, samt tilby flere og bedre funksjoner. Blant dem kan følgende nevnes:

Hybrid bærbare datamaskiner: Også kalt hybrid nettbrett, de fungerer som nettbrett og datamaskiner samtidig, fordi de har et tastatur og en berøringsskjerm. Som en ekstra bonus er skjermen større og inkluderer en digital penn.
Telefoner med tilkobling til fjernsyn: Siden smarttelefonenes utseende har funksjonalitetene deres økt. Med dette forslaget håper man å konvertere en TV -skjerm til en datamaskin, alt gjennom en enkel kabeltilkobling. Til tross for innsatsen som er gjort i denne forbindelse, har forslaget ikke tatt form. Imidlertid forventes det at markedet for avanserte telefoner i fremtiden vil vokse og ta i bruk denne nye måten å gjøre teknologi på, ved å lage universelle applikasjoner.
Lommedatamaskiner: Selv om konseptet allerede eksisterer, forventes det at disse datamaskinene reduserer designet til å bli lik en pendrive. Hovedideen med dette forslaget er at ved å koble den lille enheten til en skjerm, kan den fungere akkurat som en datamaskin.
Holografiske datamaskiner: Det er absolutt et ambisiøst prosjekt. Imidlertid utvikler noen selskaper og universiteter for tiden prosjekter som gjør det mulig å endre de allerede eksisterende forstørrede virkelighetshjelmene for å gjøre dem til holografiske enheter, og bokstavelig talt legge teknologien i hendene på brukerne.
Kvantemaskiner: Fremtidsprosjektet innebærer massering av denne teknologien, som tillater behandling av store datamengder på minimum tid. I dag brukes en del av denne tankegangen i kunstig intelligens, hvor data behandles gjennom svært komplekse beregninger.
Flerkjernede datamaskiner: I løpet av årene vil barrierer som skiller alle typer eksisterende datamaskiner bli brutt, til det er omgitt av intelligente objekter som fungerer som datamaskiner, orientert mot å øke produktiviteten og i stand til å møte øyeblikkets behov.

Dataformater

De viktigste dataformatene som brukes av mikrodatamaskiner er biter, byte og tegn.

Litt er den minste informasjonsenheten som en mikrodatamaskin har, hvorfra det opprettes større mengder informasjon. Gruppering av flere biter tillater representasjon av informasjon.

Mens byte er den praktiske enheten, som måler det tilfeldige minnet og den permanente lagringskapasiteten til mikrodatamaskiner. En byte inneholder 8 bits, og brukes til å representere all slags informasjon, inkludert sifrene 0 til 9 og bokstavene i alfabetet.

Generelt tillater utformingen av mikrodatamaskiner dem å forstå bytespråket. På denne måten kan du måle større mengder informasjon fra kilobyte, megabyte og gigabyte.

På sin side er et tegn en bokstav, et tall, skilletegn, et symbol eller en kontrollkode, som ikke alltid er synlig på skjermen eller på papir, der informasjon lagres og overføres elektronisk.

Til slutt, for bedre å forstå begrepet biter og byte, er det viktig å nevne at en bit er den grunnleggende enheten i et binært system, som bare inneholder to verdier (0 og 1). Mens desimalsystemet inneholder ti sifre (fra 0 til 9) og heksadesimalt, 16 tegn som går fra 0 til 9 og fra bokstaven A til F.

Konklusjoner

Med tanke på hver av detaljene angående definisjon, opprinnelse, evolusjon, egenskaper og andre aspekter ved mikrodatamaskiner, er følgende konklusjoner nådd:

Den sentrale behandlingsenheten til enhver mikrodatamaskin er mikroprosessoren.
Mikrodatamaskiner består av mikroprosessoren, et minne og en rekke informasjonsinngangs- og utgangskomponenter.
De skylder opprinnelsen til behovet for å lage mindre datamaskiner.
Utviklingen av mikrodatamaskiner er en direkte konsekvens av teknologiske fremskritt.
Arkitekturen er klassisk og designen er kompakt.
Mikrodatamaskiner er i stand til å utføre matematiske beregninger og logiske operasjoner, gjennom oppfølging og utførelse av instruksjoner.
Instruksjonsformatet indikerer adressen til hver operand som er tilstede i instruksjonen.
Mikrooperasjoner er ansvarlig for omorganisering av instruksjoner og sekvensiell kjøring av et program.
Gjennom timing klarer mikrodatamaskinen å koordinere hendelsene til den interne bussen.
Dekoding er prosessen der instruksjonene tolkes.
Maskinvaren består av input- og output -enheter, den sentrale prosedyreenheten, minnet og lagringsenhetene.
De viktigste informasjonsinnmatingsenhetene er: tastaturet, musen, videokameraet, den optiske leseren, mikrofonen, blant andre.
Blant de viktigste utskriftsenhetene er: skriveren, lydsystemet, modemet.
Den sentrale behandlingsenheten er ansvarlig for å utføre de logiske og matematiske operasjonene, som en konsekvens av tolkningen og utførelsen av instruksjonene.
Koprosessoren er den logiske delen av mikroprosessoren.
Cacheminne er hurtigminne som forkorter responstiden til mikrodatamaskinen.
Registre er midlertidige lagringsområder som inneholder data.
Den interne bussen forbinder systemets elementer både internt og eksternt.
Minne lagrer data og programmer midlertidig, før de kjøres av mikroprosessoren.
RAM er det interne minnet til mikrodatamaskiner. Den består av driftsminnet og lagringsminnet.
ROM -minnet inneholder operativsystemet til mikrodatamaskinene, der mikroprogrammene som inneholder de komplekse instruksjonene er lagret.
De viktigste lagringsenhetene er: harddisken, den optiske stasjonen, CD-ROM-en, DVD-en og andre.
Mikrodatamaskiner er delt inn i stasjonære datamaskiner og bærbare datamaskiner.
Dagens mikrodatamaskiner inkluderer blant annet stasjonære datamaskiner, bærbare datamaskiner, nettbrett, bærbare datamaskiner, personlige digitale assistenter og smarttelefoner.
Mikrodatamaskinene i fremtiden er: hybrid tabletter, telefoner med tilkobling til fjernsynsapparater, datamaskiner lomme, kvante-datamaskiner, holografisk datamaskiner, etc.
Mikrodatamaskiner bruker biter, byte og tegn for å lagre informasjon.