komputer i jak komputer rozumie informacje

KOMPUTER

Mikroprocesor to niepodzielny układ scalony, do którego wprowadzamy dane wejściowe i program ich przetwarzania, a otrzymujemy dane wyjściowe.
Jednak procesor nie mógł by funkcjonować samodzielnie. Komputer musi przyjąć dane wejściowe i program, dokonać na nich operacji przetwarzania, a następnie wyprowadzić dane wyjściowe. Oprócz samego procesora potrzebne więc będą układy do wprowadzenia i wyprowadzenia danych oraz układ do przechowania danych. Z tym elementem możemy zbudować już mikro komputer.
Procesor przetwarza wprowadzone dane zgodnie z założonym programem.
Pamięć przechowuje program, dane, wyniki końcowe i cząstkowe. Wydzielono w niej dwa elementy: pamięć stałą (ROM – read only memory) i pamięć operacyjną (RAM – random acces memory).
Z pamięci ROM procesor może wyłącznie czytać, nie może natomiast wprowadzać do niej żadnych danych. Przechowuje się w niej, między innymi, wszystkie niezbędne dla procesora informacje.
Pamięć RAM przeznaczona jest do odczytu i zapisu. Wszystkie programy i dane są najpierw umieszczane w RAM, a następnie przekazywane do procesora.
Układy wejścia/wyjścia (I/O – input/output) służą do komunikacji mikrokomputera z takimi urządzeniami jak: dysk twardy, klawiatura, mysz, monitor, drukarka, modem, skaner.
Procesor, pamięć i układy wejścia/wyjścia połączone są za pomocą magistrali (szyny). W czasie każdej operacji wykonywanej przez mikrokomputer, po szynach przesyłane są dane (takie jak wyniki działań), informacje dotyczące tego, jaka operacja ma zostać wykonana na tych danych (na przykład zapis danych) oraz adresy miejsca w pamięci lub układy wejścia/wyjścia, w którym ma być wykonana określona operacja.



JAK KOMPUTER ROZUMIE INFORMACJE

Komputer może przetwarzać grafikę, tekst, muzyką, wykonywać skomplikowane działania matematyczne. Oczywiście, procesor nie przyjmuje informacji w postaci liter, nut czy obrazków, a tylko przetwarza liczby, za pomocą których informacje te zostały zapisane.
Wydaje się to oczywiste w przypadku działań matematycznych. No dobrze, a jeśli uruchomiliśmy edytor tekstu, albo program graficzny, to gdzie tu liczby? Istnieją sposoby, by nadać danej informacji postać cyfrową. Jeśli, na przykład, każdej literze alfabetu przyporządkujemy inną liczbę, to dowolny wyraz będziemy mogli przedstawić jako ciąg liczb. A taki zbiór danych może już być przetwarzany przez procesor.
Analogicznie ma się rzecz z obrazkiem. Każdemu kolorowi przyporządkujemy jakiś numer. Jeśli teraz podzielimy ilustracją na drobne punkty, to każdemu z nich możemy przypisać liczby: współrzędne X i Y oraz numer koloru. W ten sposób otrzymamy postać cyfrową naszego obrazka. A więc taką jaką procesor może przetwarzać.
Posługując się systemem dziesiętnym, dowolną liczbę możemy przedstawić za pomocą dziesięciu cyfr, od zera do dziewięciu. Na przykład.
1274 to 1*103+2*102+7*101+4*100
Przywykliśmy do tego sposobu zapisu, choć przecież istniały cywilizacje, które używały innych systemów liczbowych, na przykład dwunastkowego. Skonstruowanie procesora przetwarzającego liczby w systemie dziesiętnym było jednak bardzo trudne.
Większość prostych urządzeń elektronicznych i mechanicznych (na przykład włącznik światła) przyjmuje zazwyczaj jeden z dwóch stanów: włączony/wyłączony. Tak też działają elementarne komórki komputera zapamiętujące informację. Rejestrują dwa stany – istnienie informacji/brak informacji. Dlatego wszystkie liczby przechowywane w pamięci, przetwarzane przez procesor i przesyłane po magistralach, są reprezentowane w postaci dwójkowej (1 – informacja; 0 – brak informacji), na przykład:
10011 to 1*24+0*23+0*22+1*21+1*20 – czyli 19
Komputer posługuje się więc systemem dwójkowym. Każdy sygnał (przyjmujący wartość 0 lub 1) nazywa się bitem. Ciąg składający się z ośmiu bitów to bajt. Proste komputery mogły przesyłać i przetwarzać jednobajtowe (ośmioznakowe) ciągi bitów, czyli słowa maszynowe. Nowe procesory przetwarzają słowa dłuższe (16-,32- czy 64-bitowe), dzięki czemu pracują szybciej.
Bajt stanowi podstawową jednostkę miary wielkości zakodowanej informacji. W praktyce używa się jego wielokrotności: 210 (1024) bajtów to kilobajt (KB), 220 (1 048 576 bajtów) to megabajt (MB), 230 (1 073 741 824 bajtów) to gigabajt (GB), czyli 1024 KB to 1 MB, a 1024 MB to 1 GB.