Микрорачунари су чудо технологије, јер омогућавају аутоматску обраду информација на удобан и једноставан начин. У овом чланку ћете сазнати све што се односи на њих, од њихових почетака до тренутни микрорачунари.
Микрорачунари
Микрорачунари, који се називају и микрорачунари или микрорачунари, су рачунари који имају микропроцесор као централну процесорску јединицу и који су конфигурисани да испуњавају одређене функције. Аспекти попут сложености система, напајања, оперативног система, стандардизације, свестраности и цене опреме, између осталог, зависе од микропроцесора.
У основи, микрорачунари представљају комплетан систем за личну употребу, који поред микропроцесора садржи и меморију и низ компоненти за унос и излаз информација.
На крају, важно је разјаснити да иако се микрорачунари често мешају са личним рачунарима, они нису исти. Пре би се могло рећи да су ови други део опште класификације првих.
Ако желите да сазнате више детаља о томе, позивам вас да прочитате чланак о врсте рачунара који постоје данас.
Порекло
Микрорачунари своје порекло дугују потреби доношења малих рачунара у домове и предузећа. Што би се могло консолидовати након стварања микропроцесора 1971. године.
Први познати прототип микрорачунара, иако није садржавао микропроцесор, већ скуп микро кола, постао је доступан 1973. Дизајнирао га је и изградио Ксерок Ресеарцх Центер и звао се Алто. Пројекат је био неуспешан због потребне технологије, али у то време није био доступан.
Након овог модела, друге иницијативе су настале из руку других компанија, укључујући Аппле. Међутим, 1975. године је продат први комерцијални лични микрорачунар. Био је то Алтаир 8800, који припада компанији МИТС. Иако му је недостајало тастатуре, монитора, сталне меморије и програма, брзо је постао хит. Имао је прекидаче и светла.
Касније, 1981. године, ИБМ је издао први персонални рачунар, назван ИБМ-ПЦ, који је био заснован на Интеловом 8080 микропроцесору. Ова чињеница означила је почетак нове ере рачунарства, будући да су од тада почели да се појављују моћнији модели микрорачунара, које су, између осталих, промовисале компаније попут Цомпак, Оливетти, Хевлетт - Пацкард.
Еволуција
Од појаве Алта, који је садржавао екран за скенирање у 875 редова, диск од 2,5 МБ и интерфејс са 3 Мбит / с Етхернет мрежом, технологија је еволуирала, увек узимајући у обзир најбоље аспекте сваког од претходних модела.
Са ове тачке гледишта, може се рећи да је пораст микрорачунара углавном последица чињенице да је њихова технологија напреднија у поређењу са мини -рачунарима и супер -рачунарима. Његов дизајн и конструкција, укључујући моћније микропроцесоре, бржу и способнију меморију и чипове за складиштење, постижу се у краћим циклусима. На овај начин купују време за генерације других врста рачунара.
Коначно, треба појаснити да је као последица технолошког напретка термин микрорачунало у употреби, јер данас већина производних компанија укључује микропроцесоре у готово све врсте рачунара.
karakteristike
Микрорачунари су врста рачунара који има следеће карактеристике:
- Његова централна компонента је микропроцесор, који није ништа друго до интегрисано коло.
- Његова архитектура је класична, изграђена на току контроле операција и језику процедура.
- Представља уграђену технологију која омогућава међусобну комуникацију његових компоненти.
- Због свог компактног дизајна, лако се пакује и премешта.
Како раде микрорачунари?
Микрорачунари су способни да извршавају улазне, излазне, рачунске и логичке операције, према следећој основној процедури:
- Пријем података који се обрађују.
- Извршавање програмираних команди за обраду информација.
- Складиштење информација, пре и после трансформације.
- Презентација резултата обраде података.
Другим речима, микрорачунари користе формат инструкција који им омогућава, декодирањем, да изводе неопходне микро-операције како би одговорили на захтеве корисника.
Дакле, формат инструкције укључује код операције, кроз који означава адресирање сваког операнда, односно дефинише помало инструкцију, различитих елемената који га чине.
Са своје стране, микро операције су функционалне операције микропроцесора, одговорне за преуређивање инструкција и секвенцијално извршавање програма.
Кроз мерење времена, микрорачунар успева да координира догађаје у мрежи комуникационих линија које повезују елементе система.
На крају, важно је разјаснити шта значи декодирање. Декодирање је процес којим се инструкције тумаче како би се идентификовала операција коју треба извршити и начин добијања операнда на којима се ти налози морају извршити.
Микрорачунарски хардвер
Хардвер представља физичке компоненте микрорачунара, односно њихов је опипљиви део. Састоји се од електричних и електромеханичких уређаја, кола, каблова и других периферних елемената који омогућавају интегрални рад опреме.
У случају микрорачунара, то се може односити на једну јединицу или на неколико одвојених уређаја.
Уопштено говорећи, да би хардвер испуњавао своје функције, потребно је постојање следећих компоненти:
Уређаји за унос
То су јединице кроз које корисник уноси податке у микрорачунало, било да се ради о текстовима, звуку, графикама или видео записима. Међу њима су: тастатура, миш, микрофон, видео камера, софтвер за препознавање гласа, оптички читач итд.
Ево неколико детаља о главним улазним уређајима микрорачунара:
- Тастатура: То је пар екцелленце уређај за унос информација. Омогућава комуникацију између корисника и микрорачунара, кроз унос података који ће се трансформисати у препознатљиве моделе.
- Миш: дели функцију помоћу тастатуре, али може да обавља повезане функције само једним или два клика. Претворите физичко кретање у покрете на екрану.
- Микрофон: Генерално, то је уређај интегрисан у већину микрорачунара, чија је једина функција омогућити гласовни унос.
- Видео камера: Корисна за унос информација у облику фотографија и видео записа, али није корисна за већину програма које покрећу микрорачунари.
- Софтвер за препознавање гласа: Одговоран је за претварање изговорене речи у дигиталне сигнале које микрорачунари могу преводити и тумачити.
- Оптичка оловка: Она представља електронски показивач помоћу којег корисник мења информације на екрану. Користи се ручно и ради помоћу сензора који шаљу сигнале микрорачунару сваки пут када се региструје светло.
- Оптички читач: Сличан је оловци, али његова главна функција је читање бар кодова ради идентификације производа.
- ЦД-РОМ: То је стандардни улазни уређај који складишти рачунарске датотеке само за читање. Није присутан у свим микрорачунарима, али је присутан у десктоп рачунарима.
- Скенер: То је уређај који се углавном може повезати са десктоп рачунарима. Дигитализовати штампани материјал за чување на микрорачунару.
Излазни уређаји
То су јединице кроз које микрорачунари преносе добијене резултате, након обраде и трансформације података. У микрорачунарима најчешће су екрани и звучници.
- Монитор: То је најчешћа јединица за излаз информација. Састоји се од екрана на коме се приказују подаци и упутства која се уносе у микрорачунар. Преко њега је такође могуће посматрати знакове и графике који се добијају након трансформације података.
- Штампач: Не може се повезати са свим врстама микрорачунара, али је један од најчешће коришћених уређаја за излаз информација. Углавном репродукује, у облику копије, било коју врсту информација које се чувају у микрорачунару.
- Модем: Користи се за повезивање два рачунара, на такав начин да могу размењивати податке између њих. Слично, омогућава пренос података путем телефонске линије.
- Звучни систем: Генерално, он представља интегрисане звучне картице које појачавају звук садржан у мултимедијалном материјалу.
- Звучник: Омогућава вам да одговорите емитовањем звука.
С тим у вези, важно је нагласити да у случају екрана осетљивих на додир присутних у већини тренутних микрорачунара, он истовремено ради као улазни и излазни уређај. Слично, комуникациони уређаји, који повезују један микрорачунар са другим, имају двоструку функцију.
Централна процесорска јединица
Односи се на микропроцесор или мозак микрорачунара, преко кога се изводе логичке операције и аритметички прорачуни, производи интерпретације и извршавања примљених инструкција.
Микропроцесор се састоји од математичког копроцесора, кеш меморије и пакета, а налази се унутар матичне плоче микрорачунара. Да бисте сазнали више детаља о његовој локацији, можете погледати чланак на страници елементи матичне плоче са рачунара.
Копроцесор је логички део микропроцесора. Одговоран је за математичке прорачуне, креирање графике, генерисање фонтова слова и комбинацију текстова и слика, заједно са регистрима, управљачком јединицом, меморијом и магистралом података.
Кеш меморија је брза меморија која скраћује време одзива, везано за проналажење често коришћених информација, без коришћења РАМ -а.
Енкапсулација је спољни део који штити микропроцесор, истовремено омогућавајући везу са спољним конекторима.
Микропроцесори су повезани са регистрима, који су привремена складишна подручја која садрже податке. Они су такође задужени да прате упутства и резултат извршења тих инструкција.
Коначно, микрорачунари укључују унутрашњу магистралу или мрежу комуникационих линија, способних за повезивање елемената система и интерно и екстерно.
Меморијски и меморијски уређаји
Меморијска јединица је одговорна за привремено складиштење упутстава и примљених података тако да их касније процесор преузима. Подаци морају бити у бинарном коду. Меморија је класификована у меморију са случајним приступом (РАМ) и меморију само за читање (РОМ).
РАМ представља интерну меморију, подељену на радну меморију и меморију за складиштење. У њему је могуће брзо и директно пронаћи реч или бајт, не узимајући у обзир скуп битова ускладиштених пре или после наведеног знака.
Са своје стране, РОМ садржи основни или оперативни систем микрорачунара. У њему су ускладиштени микропрограми који садрже сложена упутства, као и битмапа која одговара сваком од укључених знакова.
С тим у вези, потребно је напоменути да су, са практичне тачке гледишта, меморија и складиштење два потпуно различита концепта. Када се микрорачунар искључи, програми и подаци ускладиштени у меморији се губе, док се садржај присутан у меморији чува.
Погони за складиштење обухватају, између осталих, чврсте дискове, ЦД-РОМ-ове, ДВД-ове, оптичке уређаје и преносиве чврсте дискове.
- Тврди диск: То је чврсти магнетни диск који се не може уклонити, односно налази се унутар јединице. Присутан је у већини микрорачунара и има велики капацитет за складиштење информација.
- Оптички уређај: Једноставно назван ЦД, то је уређај за складиштење и дистрибуцију звука, софтвера и било које друге врсте података. Подаци се складиште помоћу перфорација направљених ласером на мастер диску, које се репродукују израдом више копија. Производи се у фабрикама.
- ЦД-РОМ: То је компактни диск само за читање, што значи да се информације похрањене на њему не могу мијењати или брисати након што су похрањене. За разлику од ЦД-ова, подаци се снимају фабрички.
- ДВД: Они одржавају исту филозофију као и ЦД -ови, али се информације могу снимити са обе стране ДВД -а. Генерално, за читање вам је потребан посебан играч. Међутим, најновији модели плејера на тржишту читају подједнако ЦД -ове и ДВД -ове.
Типови
Уопштено говорећи и као важну тачку у технологији, можемо говорити о две врсте микрорачунара: стоним рачунарима и преносним рачунарима. Обоје заједничке употребе, у једнакој величини, између људи и компанија.
- Стони рачунари: Због своје величине, могу се поставити на сто, али та иста карактеристика спречава их да буду преносиви. Састоје се од јединица за обраду и складиштење, излазних јединица, па чак и тастатуре.
- Преносни рачунари: Због лаког и компактног дизајна, могу се лако премештати са једног места на друго. Ту спадају преносни рачунари, преносни рачунари, лични дигитални помоћници (ПДА), дигитални телефони и други. Његова главна карактеристика је брзина у обради података.
Тренутни микрорачунари
Као што смо већ поменули, постоји неколико типова микрорачунара, од којих сваки има добро дефинисане карактеристике у зависности од корисности. За наставак; детаљи:
- Стони рачунари: Они су најчешће коришћена врста микрорачунара. Они су у стању да извршавају најчешће задатке у рачунарству, као што су претраживање Интернета, преписивање докумената и задаци уређивања, између многих других врло корисних функција. Подржавају ставке додатне опреме, попут труба и веб камера.
- Преносни рачунари: Од свог почетка 1981. године, представљају револуцију персоналних рачунара. Међу његовим елементима, екран, тастатура, процесор, чврсти диск, процесор итд. Су и даље присутни. Способни су да обављају исте функције као и стони рачунари, али њихова мања величина и цена значе да имају предности у односу на њих.
- Преносни рачунари: Имају раван екран и напајају се из батерије. Његова величина одређује његову преносивост.
- Бележнице: Његова главна корисност је реализација једноставних функција продуктивности. Недостају им ЦД или ДВД плејери. Они су нижи по цени од персоналних рачунара, због чега имају већи ниво продаје. Лакши су од преносних рачунара.
- Таблети: Функционално замењују преносне рачунаре и преносне рачунаре. Његов екран осетљив на додир омогућава кориснику интеракцију са садржајем. Немају тастатуре нити мишеве.
- Лични дигитални помоћници (ПДА): Они у основи функционишу као џепни организатори. Они имају функције дневног реда, бележнице, табеле, између осталог. Омогућавају унос података путем посебних уређаја за унос. Осим тога, имају алате за поновну комуникацију.
- Паметни телефони: То су микрорачунари који могу да шаљу и примају позиве и поруке, поред повезивања на интернет путем ВиФи или мобилне везе. Они деле многе функције присутне на личним рачунарима, попут управљања е -поштом и руковања мултимедијалним садржајем.
Микрорачунари будућности
Упркос брзом напретку рачунарства и технологије, основе хардвера и софтвера остају непромењене током времена. Међутим, микрорачунари обећавају да ће остати у првом плану, олакшавајући управљање финансијама, дневним редом, контактима, календарима и другим свакодневним активностима. На исти начин, они ће и даље бити присутни у иновативним технолошким областима, попут вештачке интелигенције, роботике и свега што се односи на мултимедијалне садржаје.
Микрорачунари за које се очекује да ће имати повољан утицај на наше будуће животе, несумњиво ће имати већи капацитет и снагу, као и понудити више и боље функционалности. Међу њима се могу поменути следећи:
- Хибридни преносни рачунари: Зову се и хибридни таблети, а истовремено раде као таблети и рачунари, јер имају тастатуру и екран осетљив на додир. Као додатни бонус, екран је већи и укључује дигиталну оловку.
- Телефони са прикључком на телевизоре: Од појаве паметних телефона, њихове функционалности се повећавају. Овим предлогом се нада да ће телевизијски екран претворити у рачунар, а све то путем једноставне кабловске везе. Упркос напорима који су уложени у том смислу, предлог није довршен. Међутим, очекује се да ће у будућности тржиште врхунских телефона расти и усвојити овај нови начин рада, стварањем универзалних апликација.
- Џепни рачунари: Иако концепт већ постоји, од ових рачунара се очекује да смање дизајн како би постали слични пендривеу. Главна идеја овог предлога је да повезивањем малог уређаја са екраном може да ради баш као и рачунар.
- Холографски рачунари: То је свакако амбициозан пројекат. Међутим, тренутно неке компаније и универзитети развијају пројекте који ће омогућити модификацију већ постојећих кацига с проширеном стварношћу како би их претворили у холографске уређаје, дословно стављајући технологију у руке корисника.
- Квантни рачунари: Будући пројекат укључује масификацију ове технологије која омогућава обраду великих количина података у минималном времену. Данас се део овог размишљања примењује у вештачкој интелигенцији, где се подаци обрађују врло сложеним прорачунима.
- Рачунари са више језгара: Током година ће се срушити баријере које раздвајају све врсте постојећих рачунара, до те мере да ће бити окружене интелигентним објектима који функционишу као рачунари, оријентисани ка повећању продуктивности и способни да задовоље тренутне потребе.
Формати података
Главни формати података које користе микрорачунари су битови, бајтови и знакови.
Бит је најмања јединица информација коју микрорачунало има, од које се стварају веће количине информација. Груписање неколико битова омогућава представљање информација.
Док су бајтови практична јединица, помоћу које се мери случајна меморија и капацитет трајног складиштења микрорачунара. Бајт садржи 8 битова и користи се за представљање свих врста информација, укључујући цифре од 0 до 9 и слова абецеде.
Генерално, дизајн микрорачунара омогућава им да разумеју језик бајтова. На овај начин можете мерити веће количине информација из килобајта, мегабајта и гигабајта.
Са своје стране, знак је слово, број, знак интерпункције, симбол или контролни код, који није увек видљив на екрану или на папиру, кроз који се информације складиште и преносе електронским путем.
Коначно, да бисмо боље разумели концепт битова и бајтова, важно је напоменути да је бит основна јединица бинарног система, који садржи само две вредности (0 и 1). Док децимални систем садржи десет цифара (од 0 до 9) и хексадецимални број, 16 знакова који иду од 0 до 9 и од слова А до Ф.
Закључци
Узимајући у обзир сваки детаљ у вези са дефиницијом, пореклом, еволуцијом, карактеристикама и другим аспектима микрорачунара, долази се до следећих закључака:
- Централна процесорска јединица сваког микрорачунара је микропроцесор.
- Микрорачунари се састоје од микропроцесора, меморије и низа компоненти за унос и излаз информација.
- Своје порекло дугују потреби стварања мањих рачунара.
- Еволуција микрорачунара је директна последица напретка технологије.
- Његова архитектура је класична, а дизајн компактан.
- Микрорачунари су способни да изводе математичке прорачуне и логичке операције, кроз праћење и извршавање инструкција.
- Формат инструкције означава адресирање сваког операнда присутног у инструкцији.
- Микрооперације су одговорне за преуређивање инструкција и узастопно извршавање програма.
- Кроз мерење времена, микрорачунало успева да координира догађаје на унутрашњој магистрали.
- Декодирање је процес којим се инструкције тумаче.
- Хардвер се састоји од улазних и излазних уређаја, централне процесне јединице, меморије и уређаја за складиштење.
- Главни уређаји за унос информација су: тастатура, миш, видео камера, оптички читач, микрофон, између осталих.
- Међу главним излазним јединицама су: штампач, озвучење, модем.
- Централна процесорска јединица одговорна је за извршавање логичких и математичких операција, као резултат тумачења и извршавања инструкција.
- Копроцесор је логички део микропроцесора.
- Кеш меморија је брза меморија која скраћује време одзива микрорачунара.
- Регистри су привремена складишна подручја која садрже податке.
- Унутрашња магистрала повезује елементе система и изнутра и извана.
- Меморија привремено складишти податке и програме, пре него што их изврши микропроцесор.
- РАМ је интерна меморија микрорачунара. Састоји се од оперативне меморије и меморије за складиштење.
- РОМ меморија садржи оперативни систем микрорачунара, где се чувају микропрограми који садрже сложена упутства.
- Главни уређаји за складиштење су: чврсти диск, оптичка диск јединица, ЦД-РОМ, ДВД и други.
- Микрорачунари се деле на десктоп рачунаре и преносне рачунаре.
- Данашњи микрорачунари, између осталих, укључују стоне рачунаре, лаптопове, таблете, лаптопове, личне дигиталне помоћнике и паметне телефоне.
- Микрорачунари будућности су: хибридни таблети, телефони са везом са телевизорима, џепни рачунари, квантни рачунари, холографски рачунари итд.
- Микрорачунари користе битове, бајтове и знакове за складиштење информација.