Sekarang kita sudah mengenal struktur komputer... Namun kami masih belum memahami hal utama - bagaimana sebenarnya cara kerjanya? Bahasa apa yang dia gunakan untuk berkomunikasi dengan seseorang? Bagaimana dia bisa memahami dan memproses begitu banyak informasi berbeda - teks, gambar, suara?

Seseorang dapat melakukan ini dengan mudah - kita bahkan tidak memikirkan bagaimana tepatnya otak kita mengatasi semua jenis informasi ini. Namun komputer bukanlah manusia. Dia tidak memiliki mata, telinga, atau otak - dalam arti kata yang biasa. Komputer tidak dapat berpikir atau bernalar. Ini berarti bahwa kita perlu menerjemahkan semua informasi yang kita “berikan” ke komputer kita ke dalam bahasa yang dapat dimengerti.

Dan komputer hanya memahami satu bahasa – digital! Dan dalam alfabetnya tidak ada huruf - hanya angka - untuk alasan yang bagus bahasa komputer juga disebut "digital". Dan jumlahnya tidak banyak - hanya dua: 0 dan 1.

Alfabet yang bagus, pastinya! Bahkan anak kelas satu pun bisa mempelajarinya dalam hitungan detik... Tapi ini hanya hal kecil - berapa banyak kata yang bisa kamu buat dari “huruf”-nya?

Sedikit. Tapi untuk komputer itu sudah cukup. “Kata-kata” ini, tidak seperti bahasa manusia, memiliki panjang yang sama, masing-masing berisi delapan karakter. Dan “kata-kata” ini terlihat seperti ini:
10101000 10001111 10000110

Sistem penghitungan ini disebut “biner” karena hanya didasarkan pada dua digit. Namun berkat itu, Anda dapat mendeskripsikan apa pun: setiap “kata” biner tidak hanya dapat mewakili angka, tetapi juga huruf...

Semua informasi yang masuk ke komputer diubah menjadi rangkaian “kata-kata” yang tak ada habisnya. Dan dalam bentuk inilah ia disimpan dan diproses - dan kemudian, ketika seseorang membutuhkannya, ia kembali berubah menjadi suara, huruf, gambar yang familiar...

Mengapa “abjad” khusus ini, bukan yang paling nyaman dan praktis, dipilih? Alasannya sederhana: bagaimanapun juga, semua informasi di komputer ditransfer sengatan listrik- sama seperti darah membawa oksigen ke seluruh tubuh kita. Apa cara paling sederhana untuk mengirimkan informasi saat ini? Entah memberinya akses ke area penting, atau tidak. Jika ada sinyal, kami mendapatkannya. Tidak ada arus - tentu saja, kita memiliki nol di depan kita. Jika kita ingin memasukkan alfabet ke dalam komputer lagi sinyal, kita harus melakukan operasi yang lebih kompleks dengan arus listrik - misalnya, mengubah tegangan secara konstan. Jadi semuanya nyaman dan sederhana - ada sinyal atau tidak!

Tentu saja, bilangan biner terkadang tampak sulit digunakan - misalnya, bilangan 254 dalam biner terlihat seperti ini:
11111110

Tapi sepertinya hanya itu saja. Dan inilah trik yang sangat sederhana namun mengesankan untuk teman Anda. Menurut Anda, berapa banyak angka yang dapat Anda tunjukkan dengan jari Anda? Menurutmu itu jam sepuluh? Tapi Anda salah menebak: dalam sistem biner, dengan bantuan sepuluh jari Anda dapat menampilkan angka 1024 - angka apa pun dari 0 hingga 1023!
0 dalam biner adalah 0000000000
1023 – 1111111111

Tidak sulit untuk menebak bahwa biner “nol” akan sesuai dengan jari yang tertekuk, dan satu dengan jari yang tidak tertekuk!

Dengan cara yang sama, kamu dapat membuktikan bahwa bilangan 4 dan 100 adalah sama. Dan ini benar - jika angka 4 milik sistem desimal kita, dan 100 milik sistem biner.

Jenis informasi yang diproses oleh komputer (numerik, simbolik, grafik, suara).

Seperti yang kita ketahui, teknologi komputer awalnya muncul sebagai alat untuk mengotomatisasi perhitungan, seperti yang ditunjukkan dengan jelas oleh nama komputer. Jenis informasi selanjutnya yang diproses adalah teks. Pada awalnya, teks tersebut hanya menjelaskan kolom angka yang sulit dilihat, namun kemudian mesin mulai bertransformasi dengan cara yang semakin signifikan. informasi teks. Menjadi bagian wajib dari perangkat lunak editor teks. Secara alami, desain teks dengan cepat membangkitkan keinginan orang untuk melengkapinya dengan grafik dan gambar. Upaya telah dilakukan untuk memecahkan sebagian masalah ini dalam kerangka pendekatan simbolik: karakter khusus untuk menggambar tabel dan diagram.

Bilangan bulat. Seperti yang telah kita ketahui, jenis informasi ini bersifat diskrit dan dapat diubah untuk disimpan di komputer dengan cukup sederhana: cukup ubah angkanya menjadi sistem biner Perhitungan.

Simbol. Ini adalah nilai diskrit lainnya, karena komputer beroperasi dengan serangkaian karakter tertentu yang terbatas. Himpunan seperti itu bisa disebut alfabet mesin, dan dalam alfabet semua karakter memiliki posisi tetap. Oleh karena itu, ide utama menyimpan simbol dalam memori komputer adalah mengganti masing-masing simbol dengan angka dalam alfabet, yaitu. nomor.

Grafik. Setiap gambar grafis terdiri dari titik-titik individual yang disebut piksel. Dari sini menjadi jelas bahwa menyimpan gambar sebenarnya berarti menyimpan warna pikselnya. Jika kita mengasumsikan jumlah warna yang terbatas (terbatas), maka informasinya segera menjadi diskrit dan solusi masalah penyimpanan grafik menjadi serupa dengan masalah penyimpanan teks yang baru saja dibahas. Semua warna perlu diberi nomor dengan cara tertentu (untuk membuat semacam "abjad warna"), setelah itu cukup menyimpan nomor warna saja.

Seperti halnya simbol, selain penyimpanan gambar “titik demi titik” (raster) yang dijelaskan di atas, ada juga metode vektor. Baginya, bukan seluruh matriks piksel yang disimpan, tetapi program untuk menggambarnya

Suara. Informasi suara juga merupakan kuantitas yang kontinu dan oleh karena itu perlu didiskritisasi untuk dimasukkan ke dalam komputer. Selain itu, pengambilan sampel harus dilakukan baik dalam waktu maupun intensitas suara. Proses pertama berarti bahwa pengukuran intensitas harus dilakukan tidak terus-menerus, tetapi pada interval tertentu, dan proses kedua berarti bahwa intensitas suara, yang pada dasarnya dapat bernilai berapa pun, harus “diperketat” (“dibulatkan”) ke yang terdekat dari seperangkat standar nilai tetap. Dengan prosedur ini, kita kembali memperoleh urutan bilangan bulat, yang disimpan dalam memori komputer. Jadi, dalam kasus suara, informasi dapat dijelaskan dengan cara tertentu melalui urutan angka, yang secara otomatis memecahkan masalah pengkodean.

Bilangan bulat dan simbol tidak perlu didiskritisasi, namun bilangan real, informasi grafis dan audio untuk dimasukkan ke dalam komputer memerlukan prosedur masukan tertentu yang mengubah jenis informasi ini menjadi bentuk diskrit.

Informasi apapun disimpan di komputer dalam bentuk biner.

Proses pengkodean segala jenis informasi sebenarnya adalah transformasinya menjadi bentuk numerik dengan satu atau lain cara.

Dalam memori mesin tidak ada perbedaan mendasar antara informasi yang dikodekan berbagai jenis. Pada semua jenis data, termasuk program itu sendiri, prosesor mampu melakukan operasi aritmatika, logika, dan lainnya yang terdapat dalam sistem instruksinya.

| kelas 7 | Merencanakan pembelajaran untuk tahun ajaran (FSES) | Komponen dasar komputer dan fungsinya

Pelajaran 10
Komponen dasar komputer dan fungsinya

2.1.1. Komputer

Kata kunci:

Salah satu benda penting yang dipelajari dalam pelajaran ilmu komputer adalah komputer, yang namanya diambil dari fungsi utamanya yaitu melakukan perhitungan (eng. computer - kalkulator).

Komputer pertama dibuat pada tahun 1945 di Amerika. Anda dapat mengenal sejarah komputer dengan mengikuti tur virtual ke museum komputer. Ya, banyak informasi menarik Anda dapat mempelajari tentang komputer dengan mengunjungi (http://informat444.narod.ru/museum/) Museum Virtual Informatika. Perlu diketahui bahwa singkatan KOMPUTER (komputer elektronik) sering digunakan untuk menyebut teknologi komputer pada tahun 1940an hingga 1970an.

Komputer modern adalah perangkat elektronik universal yang dikendalikan oleh program untuk bekerja dengan informasi.

Perangkat serbaguna Disebut komputer karena dapat digunakan untuk berbagai tujuan - memproses, menyimpan dan mengirimkan berbagai macam informasi, dan digunakan oleh seseorang dalam berbagai jenis aktivitas.

Komputer modern bisa proses jenis yang berbeda informasi: angka, teks, gambar, suara. Informasi dalam bentuk apa pun direpresentasikan di komputer kode biner- urutan nol dan satu. Beberapa metode pengkodean biner disajikan pada Gambar. 2.1.

Informasi yang dimaksudkan untuk diproses di komputer dan disajikan dalam bentuk kode biner biasanya disebut data biner atau sederhananya data. Salah satu keuntungan utama data biner adalah bahwa data tersebut disalin, disimpan, dan dikirimkan menggunakan metode universal yang sama, apa pun jenis informasi awal.

Metode pengkodean biner teks, suara (suara, musik), gambar (foto, ilustrasi), urutan gambar (bioskop dan video), serta objek tiga dimensi ditemukan pada tahun 80-an abad terakhir. Nanti kita akan melihat cara pengkodean biner informasi numerik, teks, grafik dan audio secara lebih rinci. Sekarang hal utama yang perlu diketahui adalah urutan 1 dan 0 dalam representasi komputer berhubungan dengan sinyal listrik - "on" dan "off". Komputer disebut perangkat elektronik, karena terdiri dari banyak komponen elektronik, memproses sinyal-sinyal ini.

Komputer memproses data sesuai dengan program- urutan perintah yang harus dijalankan pada data untuk menyelesaikan tugas. Seperti data, program direpresentasikan dalam komputer sebagai kode biner. Dikendalikan oleh perangkat lunak Komputer disebut perangkat karena pengoperasiannya dilakukan di bawah kendali program yang diinstal di dalamnya. Ini prinsip pengoperasian perangkat lunak komputer.

Komputer modern hadir dalam berbagai jenis: dari yang kuat sistem komputer, menempati seluruh ruangan dan memastikan kerja simultan banyak pengguna, hingga komputer mini yang pas di telapak tangan Anda (Gbr. 2.2).

Saat ini, jenis komputer yang paling umum adalah komputer pribadi (PC) – komputer yang dirancang untuk digunakan oleh satu orang.

Bab 1. Fungsi Komputer

Struktur dan fungsi komputer jika dilihat secara maksimal tingkat atas abstraksi pada dasarnya cukup sederhana.

Dalam pengertian paling umum, hanya ada empat fungsi seperti itu:

Pengolahan data;

Penyimpanan data;

Pergerakan data;

Kontrol.

Pada Gambar. 1.1 menyajikan fungsi dasar yang dilakukan komputer.

LINGKUNGAN OPERASI (sumber dan sink data)

Beras. 1.1. Fungsi dasar komputer

Komputer, tentu saja, adalah orang pertama yang berkewajiban memproses data , yang bentuknya bisa bermacam-macam, dan jangkauan operasi yang dilakukan untuk memprosesnya juga bisa sangat luas. Namun, seperti yang akan ditunjukkan di bawah, keseluruhan variasi operasi dapat direduksi menjadi beberapa tipe dasar atau metode pemrosesan.

Fungsinya juga memegang peranan penting penyimpanan data . Bahkan jika komputer memproses data saat bepergian, mis. ketika mereka tiba dari lingkungan eksternal, dan hasilnya juga segera dikirim ke penerima, komputer harus memiliki kemampuan, setidaknya untuk sementara, untuk menyimpan hasil antara dan potongan data yang sedang diproses saat ini. Oleh karena itu, komputer harus menjalankan fungsi penyimpanan data, setidaknya untuk waktu yang singkat. Namun dalam banyak kasus, hal ini tidak cukup. Komputer paling sering diperlukan untuk menjalankan fungsi penyimpanan data jangka panjang yang dapat diproses atau diperbarui sesuai kebutuhan.

Komputer juga harus bisa memindahkan data , dan di kedua arah, yaitu. menerima data primer dari lingkungan eksternal dan mengirimkan hasil pemrosesan ke pelanggan eksternal. Lingkungan di mana komputer “hidup” terdiri dari perangkat yang berperan sebagai sumber data atau penerima informasi. Proses perpindahan data antara komputer dengan lingkungan luar biasa disebut proses masukan/keluaran , dan perangkat yang termasuk dalam lingkungan pengoperasian - periferal perangkat (atau perangkat input/output). Saat data ditransfer ke interlokal, yaitu data dipertukarkan dengan perangkat jarak jauh, proses ini biasa disebut transfer data .

Dan terakhir, ketiga fungsi tersebut harus dijalankan dalam urutan tertentu, yaitu. komputer juga diperlukan untuk menjalankan fungsi tersebut pengelolaan . Pada akhirnya, fungsi kontrol terutama berada di pundak orang yang memasok komputer dengan serangkaian perintah - program. Di dalam komputer itu sendiri, fungsi kontrol direduksi menjadi distribusi sumber daya dan “melakukan” pelaksanaan fungsi-fungsi lain dalam proses pelaksanaan perintah yang ditentukan oleh program.

Pada tingkat analisis paling umum ini, banyak operasi yang dilakukan pada komputer dapat dibagi menjadi beberapa jenis. Pada Gambar. 1.2 secara skematis menunjukkan empat jenis operasi utama.

Beras. 1.2. Jenis dasar operasi komputer:

a - memindahkan data dari satu pelanggan ke pelanggan lainnya;

b - penyimpanan data; c, d - transformasi data.

Komputer dapat berfungsi sebagai perangkat untuk memindahkan data dari satu pelanggan ke pelanggan lainnya (Gbr. 1.2, a) , Apalagi data dikirimkan tanpa mengubah makna informasi yang terkandung di dalamnya.

Pilihan kedua adalah komputer berfungsi sebagai perangkat penyimpanan data (Gbr. 1.2.6), memberikan sirkulasi informasi dua arah antar perangkat periferal dan sarana untuk menjalankan fungsi penyimpanan (yaitu, data ditulis atau dibaca dari komputer).

Dua opsi terakhir mencakup pemrosesan data (transformasi) - data yang dikonversi diekstraksi dari penyimpanan, dan hasilnya dikirim ke sana (Gbr. 1.2, c), atau data berasal dari lingkungan eksternal, dan hasilnya dikirim ke penyimpanan (Gbr. 1.2, d ).

Argumen di atas mungkin tampak terlalu abstrak, terlalu digeneralisasikan sehingga tidak ada gunanya aplikasi praktis. Tapi ini tidak benar - bahkan pada tingkat abstraksi tertinggi pun seseorang dapat membedakan fungsinya secara lebih rinci.

Kemungkinan untuk menyesuaikan konfigurasi komputer dengan daftar fungsi yang dilakukan sangat terbatas. Alasan utamanya adalah karena komputer, pada dasarnya, berfokus pada pelaksanaan berbagai macam tugas, dan oleh karena itu hampir semua spesialisasinya muncul pada tahap pemrograman, dan bukan pada tahap desain.

Pada Gambar. 1.3 menyajikan komputer dalam bentuknya yang paling umum dalam hubungannya dengan dunia luar. Komputer adalah suatu objek yang mampu berinteraksi dengan lingkungan eksternalnya melalui koneksi yang dapat dibagi menjadi dua kelompok - koneksi dengan peralatan periferal lokal dan koneksi untuk transmisi data jarak jauh. Di masa depan, perhatian terutama akan difokuskan pada struktur internal komputer.

Beras. 1.3. Komputer sebagai elemen lingkungan informasi

Pada Gambar. Gambar 1.4 menunjukkan struktur internal komputer dalam bentuk paling umum.

Beras. 1.4. Struktur internal komputer

Komponen utama struktur komputer:

CPU- mengontrol fungsi seluruh sistem dan melakukan fungsi pemrosesan informasi.

RAM- menyimpan program dan semua informasi yang diperlukan untuk pelaksanaannya.

perangkat I/O- memindahkan data antara komputer dan dunia luar.

Komputer sebagai perangkat pengolah informasi universal

Tujuan dan perangkat komputer

Apa persamaan komputer dan manusia?

Bagi ilmu komputer, komputer tidak hanya sebagai alat untuk mengolah informasi, tetapi juga sebagai objek kajian. Anda akan mempelajari cara kerja komputer, pekerjaan apa yang dapat dilakukan dengannya, dan perangkat lunak apa yang tersedia untuk hal ini.

Sejak zaman kuno, orang berupaya mempermudah pekerjaan mereka. Untuk tujuan ini, berbagai mesin dan mekanisme diciptakan untuk meningkatkan kemampuan fisik manusia. Komputer ditemukan pada pertengahan abad ke-20 untuk meningkatkan kemampuan kerja mental manusia, yaitu bekerja dengan informasi.

Diketahui dari sejarah ilmu pengetahuan dan teknologi bahwa manusia “menemukan” ide-ide banyak penemuannya di alam.

Misalnya, pada abad ke-15, ilmuwan dan seniman besar Italia Leonardo da Vinci mempelajari struktur tubuh burung dan menggunakan pengetahuan ini untuk merancang pesawat terbang.

Ilmuwan Rusia N. E. Zhukovsky, pendiri aerodinamika, juga mempelajari mekanisme penerbangan burung. Hasil penelitian tersebut digunakan dalam perhitungan desain pesawat.

Kita dapat mengatakan bahwa Leonardo da Vinci dan Zhukovsky “mendasarkan” mobil terbang mereka pada burung.

Apakah ada prototipe komputer di alam? Ya! Prototipe seperti itu adalah manusia itu sendiri. Hanya penemu yang berusaha mentransfer ke komputer bukan kemampuan fisik, tetapi kemampuan intelektual seseorang.

Sesuai dengan tujuannya, komputer bersifat universal sarana teknis bagi seseorang untuk bekerja dengan informasi.

Menurut prinsip desainnya, komputer adalah model seseorang yang bekerja dengan informasi.

Perangkat apa saja yang disertakan dalam komputer? Ada empat komponen utama fungsi informasi manusia:

menerima (memasukkan) informasi;
mengingat informasi (penyimpanan memori);
proses berpikir (pemrosesan informasi);
transmisi (keluaran) informasi.

Komputer mencakup perangkat yang menjalankan fungsi-fungsi orang yang berpikir berikut:

perangkat masukan;
perangkat penyimpanan - memori;
perangkat pemrosesan - prosesor;
perangkat keluaran.

Selama pengoperasian komputer, informasi memasuki memori melalui perangkat input; prosesor mengambil informasi yang diproses dari memori, bekerja dengannya dan menempatkan hasil pemrosesan ke dalamnya; Hasil yang diperoleh dikomunikasikan kepada manusia melalui perangkat keluaran. Paling sering, keyboard digunakan sebagai perangkat input, dan layar tampilan atau printer (perangkat pencetakan) digunakan sebagai perangkat output (Gbr. 2.2).

Beras. 2.2. Pertukaran informasi di komputer

Apa itu data dan program. Namun, kita tidak bisa menyamakan “pikiran komputer” dengan pikiran manusia. Perbedaan yang paling penting adalah bahwa pekerjaan komputer secara ketat tunduk pada program yang tertanam di dalamnya, sementara seseorang mengendalikan tindakannya sendiri.

Memori komputer menyimpan data dan program.

Data- Ini adalah informasi yang diproses yang disajikan dalam memori komputer dalam bentuk khusus. Nanti, Anda akan belajar tentang cara merepresentasikan data dalam memori komputer.

Program adalah deskripsi urutan tindakan yang harus dilakukan komputer untuk menyelesaikan tugas pemrosesan data tertentu.

Jika informasi bagi seseorang adalah pengetahuan yang dimilikinya, maka informasi bagi komputer adalah data dan program yang tersimpan dalam memori. Data adalah “pengetahuan deklaratif”; program adalah “pengetahuan prosedural komputer”.

Prinsip Von Neumann. Pada tahun 1946, ilmuwan Amerika John von Neumann merumuskan prinsip dasar desain dan pengoperasian komputer. Prinsip pertama menentukan komposisi perangkat komputer dan metode interaksi informasinya. Ini telah dibahas di atas. Anda belum mengenal prinsip von Neumann lainnya.

Pertanyaan dan tugas

1. Kemampuan manusia apa yang direproduksi oleh komputer?
2. Sebutkan perangkat utama yang disertakan dalam komputer. Apa tujuan dari masing-masingnya?
3. Mendeskripsikan proses pertukaran informasi antar perangkat komputer.
4. Apa yang dimaksud dengan program komputer?
6. Apa perbedaan data dengan program?

Memori komputer

Memori internal dan eksternal. Ketika bekerja dengan informasi, seseorang tidak hanya menggunakan pengetahuannya sendiri, tetapi juga buku, buku referensi dan lain-lain sumber eksternal. Dalam Bab 1, “Manusia dan Informasi,” disebutkan bahwa informasi disimpan dalam memori manusia dan media eksternal. Seseorang bisa saja melupakan informasi yang telah dihafalnya, namun catatannya disimpan dengan lebih andal.

Komputer juga memiliki dua jenis memori: memori internal (RAM) dan memori eksternal (jangka panjang).

Memori dalaman - Ini perangkat elektronik, yang menyimpan informasi saat ditenagai oleh listrik. Ketika komputer terputus dari jaringan, informasi dari RAM hilang. Program ini disimpan di memori internal komputer. Aturan yang dirumuskan mengacu pada prinsip Neumann. Ini disebut prinsip program tersimpan.

Memori eksternal - ini adalah berbagai media magnetik (kaset, disk), cakram optik. Menyimpan informasi di dalamnya tidak memerlukan catu daya yang konstan.

Pada Gambar. Gambar 2.3 menunjukkan diagram struktur komputer dengan mempertimbangkan dua jenis memori. Panah menunjukkan arah pertukaran informasi.

Elemen terkecil dari memori komputer disebut bit memori. Pada Gambar. 2.4 setiap sel mewakili sedikit. Anda melihat bahwa kata "bit" memiliki dua arti: satuan ukuran jumlah informasi dan partikel memori komputer. Mari kita tunjukkan bagaimana konsep-konsep ini saling berhubungan.

Setiap bit memori saat ini dapat menyimpan salah satu dari dua nilai: nol atau satu. Penggunaan dua karakter untuk mewakili informasi disebut pengkodean biner .

Data dan program dalam memori komputer disimpan dalam bentuk kode biner.

Satu karakter dari alfabet dua karakter membawa 1 bit informasi.

Satu bit memori berisi satu bit informasi.

Struktur bit menentukan properti pertama dari memori internal komputer - kebijaksanaan . Benda-benda diskrit terdiri dari partikel-partikel individual. Misalnya pasir bersifat diskrit karena terdiri dari butiran-butiran pasir. “Butir pasir” memori komputer adalah bit.

Properti kedua dari memori internal komputer adalah kemampuan beralamat . Delapan bit memori yang berurutan membentuk satu byte. Anda tahu bahwa kata ini juga menunjukkan satuan informasi yang sama dengan delapan bit. Oleh karena itu, satu byte memori menyimpan satu byte informasi.

Di memori internal komputer, semua byte diberi nomor. Penomoran dimulai dari nol.

Nomor urut suatu byte disebut alamatnya.

Prinsip kemampuan beralamat berarti:

Pencatatan informasi ke dalam memori, serta membacanya dari memori, dilakukan di alamat.

Memori dapat dianggap sebagai sebuah gedung apartemen, di mana setiap apartemen adalah satu byte, dan nomor apartemen adalah sebuah alamat. Agar surat sampai ke tujuannya, Anda harus memberikan alamat yang benar. Beginilah cara prosesor mengakses memori internal komputer, berdasarkan alamat.

DI DALAM komputer modern Ada jenis memori internal lain yang disebut memori read-only - ROM. Ini adalah memori non-volatile, informasi yang hanya dapat dibaca.

Media dan perangkat memori eksternal. Perangkat memori eksternal adalah perangkat untuk membaca dan menulis informasi ke media eksternal. Informasi pada media eksternal disimpan dalam bentuk file. Anda akan mengetahui lebih lanjut tentang ini nanti.

Perangkat memori eksternal terpenting pada komputer modern adalah drive disk magnetik(NMD), atau floppy drive.

Siapa yang tidak tahu apa itu tape recorder? Kita terbiasa merekam pembicaraan dan musik pada tape recorder, dan kemudian mendengarkan rekamannya. Suara direkam pada trek pita magnetik menggunakan kepala magnet. Dengan bantuan perangkat yang sama, rekaman magnetik diubah kembali menjadi suara.

NMD beroperasi mirip dengan tape recorder. Kode biner yang sama ditulis ke trek disk: bagian yang bermagnet adalah satu, bagian yang tidak bermagnet adalah nol. Saat dibaca dari disk, catatan ini berubah menjadi nol dan satu di bit memori internal.

Kepala perekam dihubungkan ke permukaan magnet disk (Gbr. 2.5), yang dapat bergerak sepanjang radius. Selama pengoperasian NMD, disk berputar. Pada setiap posisi tetap, kepala berinteraksi dengan lintasan melingkar. Informasi biner dicatat pada jalur konsentris ini.

Beras. 2.5. Floppy drive dan disk magnetik

Jenis media eksternal lainnya adalah cakram optik (nama lain adalah cakram laser). Mereka tidak menggunakan metode magnetik, tetapi metode optik-mekanis untuk merekam dan membaca informasi.

Yang pertama adalah cakram laser, yang informasinya hanya direkam satu kali. Itu tidak dapat dihapus atau ditimpa. Disk semacam ini disebut CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, yang berarti “read-only compact disk”. Belakangan, cakram laser yang dapat ditulis ulang ditemukan - CD-RW. Di dalamnya, seperti pada media magnetis, informasi yang disimpan dapat dihapus dan direkam kembali.

Media yang dapat dihapus pengguna dari drive disebut media yang dapat dipindahkan.

Disk laser memiliki kapasitas informasi terbesar di antara media yang dapat dipindahkan Tipe DVD-ROM- cakram video. Jumlah informasi yang tersimpan di dalamnya bisa mencapai puluhan gigabyte. Disk video berisi film video berdurasi penuh yang dapat dilihat di komputer, seperti di TV.

Pertanyaan dan tugas

1. Coba jelaskan mengapa komputer memerlukan dua jenis memori: internal dan eksternal.
2. Apa yang dimaksud dengan "prinsip program tersimpan"?
3. Apa sifat diskrit dari memori internal komputer?
4. Apa dua arti yang dimiliki kata “bit”? Bagaimana hubungan mereka?
5. Apa properti pengalamatan memori internal komputer?
6. Sebutkan perangkat memori komputer eksternal.
7. Jenis apa disk optik Kamu tahu?

Bagaimana cara kerja komputer pribadi (PC)?

Apa itu PC. Komputer modern sangat berbeda: dari komputer besar yang menempati seluruh ruangan, hingga komputer kecil yang muat di atas meja, di tas kerja, dan bahkan di saku. Komputer yang berbeda digunakan untuk tujuan yang berbeda. Saat ini jenis komputer yang paling populer adalah komputer pribadi. Komputer pribadi (PC) ditujukan untuk penggunaan pribadi (pribadi).

Meskipun model PC beragam, ada banyak kesamaan dalam desainnya. Sifat-sifat umum ini sekarang akan dibahas.

Perangkat PC dasar.“Bagian” utama dari komputer pribadi adalah mikroprosesor (MP). Ini miniatur sirkuit elektronik, dibuat menggunakan teknologi yang sangat kompleks, menjalankan fungsi prosesor komputer.

Komputer pribadi adalah kumpulan perangkat yang saling berhubungan. Hal utama dalam set ini adalah satuan sistem. DI DALAM satuan sistem“Otak” mesin terletak: mikroprosesor dan memori internal. Berikut ini juga terdapat di sana: unit catu daya, drive disk, pengontrol perangkat eksternal. Unit sistem dilengkapi dengan kipas internal untuk pendinginan.

Unit sistem biasanya ditempatkan di kotak logam, di bagian luarnya terdapat: tombol power, slot untuk memasang disk yang dapat diganti dan perangkat disk, konektor untuk menghubungkan perangkat eksternal.

Terhubung ke unit sistem perangkat papan ketik(papan ketik), memantau(nama lain adalah tampilan) dan mouse(manipulator). Terkadang jenis manipulator lain digunakan: joystick, trackball, dll. Selain itu, yang berikut ini dapat dihubungkan ke PC: pencetak(perangkat pencetakan), modem(untuk mengakses saluran telepon komunikasi) dan perangkat lainnya (Gbr. 2.6).

Pada Gambar. 2.6 ditampilkan model meja komputer. Selain itu, ada model portable (laptop) dan komputer saku.

Semua perangkat PC, kecuali prosesor dan memori internal, disebut perangkat eksternal. Setiap perangkat eksternal berinteraksi dengan prosesor PC melalui unit khusus yang disebut pengontrol (dari bahasa Inggris "controller" - "controller", "manager"). Ada pengontrol drive disk, pengontrol monitor, pengontrol printer, dll. (Gbr. 2.7).

Prinsip utama interaksi antar perangkat PC. Prinsip pengorganisasian komunikasi informasi antara prosesor, RAM, dan perangkat eksternal serupa dengan prinsip tersebut komunikasi telepon. Prosesor melalui jalur multi-kabel disebut jalan raya(nama lain adalah ban), berkomunikasi dengan perangkat lain (Gbr. 2.8).

Sama seperti setiap pelanggan jaringan telepon memiliki nomornya sendiri, setiap perangkat eksternal yang terhubung ke PC juga menerima nomor yang berfungsi sebagai alamat perangkat tersebut. Informasi yang dikirimkan ke perangkat eksternal disertai dengan alamatnya dan dikirim ke pengontrol. Dalam analogi ini, pengontrol seperti perangkat telepon yang mengubah sinyal listrik yang melewati kabel menjadi suara saat Anda mendengarkan telepon, dan mengubah suara menjadi sinyal listrik saat Anda berbicara.

Batang adalah kabel yang terdiri dari banyak kabel. Organisasi khas jalan raya adalah sebagai berikut: satu kelompok kabel ( bus data) informasi yang diproses ditransmisikan melalui yang lain ( alamat bus) - alamat memori atau perangkat eksternal yang diakses oleh prosesor. Ada juga bagian ketiga dari jalan raya - bus kendali; sinyal kontrol ditransmisikan melaluinya (misalnya, memeriksa kesiapan perangkat untuk beroperasi, sinyal untuk memulai pengoperasian perangkat, dll.).

Pertanyaan dan tugas

1. Sebutkan kumpulan minimum perangkat yang membentuk komputer pribadi.
2. Perangkat apa saja yang termasuk dalam unit sistem?
3. Apa itu pengontrol? Apa fungsinya?
4. Bagaimana mereka terhubung secara fisik satu sama lain? berbagai perangkat komputer?
5. Bagaimana informasi yang dikirimkan melalui bus sampai ke perangkat yang diinginkan?

Ciri-ciri dasar komputer pribadi

Komputer pribadi semakin banyak digunakan tidak hanya di produksi dan di lembaga pendidikan, tetapi juga di rumah. Mereka dapat dibeli di toko dengan cara yang sama seperti membeli televisi, VCR dan lainnya peralatan Rumah Tangga. Saat membeli produk apa pun, disarankan untuk mengetahui karakteristik utamanya agar dapat membeli apa yang Anda butuhkan. PC juga memiliki karakteristik dasar ini.

Karakteristik mikroprosesor. Ada berbagai macam model mikroprosesor yang diproduksi perusahaan yang berbeda. Karakteristik utama MP adalah frekuensi clock dan kapasitas bit prosesor.

Mode operasi mikroprosesor diatur oleh sirkuit mikro yang disebut pembuat jam. Ini adalah sejenis metronom di dalam komputer. Prosesor dialokasikan sejumlah siklus clock tertentu untuk melakukan setiap operasi. Jelas bahwa jika metronom “mengetuk” lebih cepat, maka prosesor bekerja lebih cepat. Frekuensi jam diukur dalam megahertz - MHz. Frekuensi 1 MHz setara dengan satu juta siklus clock per detik. Berikut beberapa frekuensi clock khas mikroprosesor: 600 MHz, 800 MHz, 1000 MHz. Nilai terakhir disebut gigahertz - GHz. Model masa kini mikroprosesor bekerja dengan frekuensi jam beberapa gigahertz.

Ciri selanjutnya adalah kapasitas bit prosesor. Kedalaman sedikit adalah panjang maksimum kode biner yang dapat diproses atau dikirimkan oleh prosesor secara keseluruhan. Kapasitas prosesor pada model PC pertama adalah 8 bit. Kemudian muncul prosesor 16-bit. PC modern paling sering menggunakan prosesor 32-bit. Mesin berperforma paling tinggi memiliki prosesor 64-bit.

Jumlah memori internal (RAM). Kami telah berbicara tentang memori komputer. Ini dibagi menjadi memori operasional (internal) dan memori jangka panjang (eksternal). Performa suatu mesin sangat bergantung pada jumlah memori internal. Jika memori internal tidak cukup untuk menjalankan beberapa program, komputer mulai mentransfer sebagian data ke memori eksternal, yang secara drastis mengurangi kinerjanya. Kecepatan baca/tulis data RAM beberapa kali lipat lebih tinggi dibandingkan secara eksternal.

Besarnya RAM mempengaruhi kinerja komputer Anda. Program modern membutuhkan puluhan dan ratusan megabita RAM.

Agar program modern dapat bekerja dengan baik, diperlukan RAM ratusan megabyte: 128 MB, 256 MB atau lebih.

Karakteristik perangkat memori eksternal. Perangkat memori eksternal adalah drive disk magnetik dan optik. Dibangun ke dalam unit sistem disk magnetik disebut hard drive atau hard drive. Ini adalah bagian yang sangat penting dari komputer karena di sinilah semua program yang diperlukan agar komputer dapat beroperasi disimpan. Membaca/menulis ke perangkat keras diproduksi lebih cepat dibandingkan semua jenis media eksternal lainnya, namun masih lebih lambat dibandingkan di RAM. Semakin besar volumenya perangkat keras, semakin baik. Diinstal pada PC modern hard drive, yang volumenya diukur dalam gigabyte: puluhan dan ratusan gigabyte. Saat Anda membeli komputer, Anda juga membeli set yang diperlukan program pada harddisk. Biasanya, pembeli sendiri yang memesan perangkat lunak komputer tersebut.

Semua media memori eksternal lainnya bersifat dapat dilepas, yaitu dapat dimasukkan ke dalam dan dikeluarkan dari drive. Ini termasuk disk magnetik fleksibel - floppy disk dan disk optik - CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. Floppy disk standar menampung 1,4 MB informasi. Floppy disk berguna untuk penyimpanan program dan data jangka panjang, serta untuk mentransfer informasi dari satu komputer ke komputer lain.

Belakangan ini, memori flash telah menggantikan floppy disk sebagai sarana utama mentransfer informasi dari satu komputer ke komputer lain. Memori kilat adalah perangkat memori eksternal elektronik yang digunakan untuk membaca dan menulis informasi dalam format file. Memori flash, seperti disk, adalah perangkat non-volatil. Namun, dibandingkan dengan disk, memori flash memiliki jumlah informasi yang jauh lebih besar (ratusan dan ribuan megabita). Dan kecepatan membaca dan menulis data pada media flash mendekati kecepatan RAM.

Drive CD-ROM hampir menjadi komponen wajib pada perangkat PC. Modern perangkat lunak didistribusikan secara khusus pada media tersebut. Kapasitas CD-ROM adalah ratusan megabyte (volume standar adalah 700 MB).

Anda dapat membeli drive DVD sesuai kebijaksanaan Anda sendiri. Jumlah data pada disk jenis ini dihitung dalam gigabyte (4,7 GB, 8,5 GB, 17 GB). Video sering kali direkam dalam DVD. Waktu pemutarannya mencapai 8 jam. Ini adalah 4-5 film berdurasi penuh. Penulis drive optik memungkinkan Anda merekam dan menulis ulang informasi pada CD-RW dan DVD-RW. Penurunan harga yang terus-menerus untuk jenis perangkat yang terdaftar memindahkannya dari kategori “barang mewah” ke kategori yang tersedia secara umum.

Semua jenis perangkat lainnya diklasifikasikan sebagai perangkat input/output. Yang wajib adalah keyboard, monitor dan alat penunjuk (biasanya mouse). Perangkat tambahan: printer, modem, scanner, sound system dan beberapa lainnya. Pilihan perangkat ini tergantung pada kebutuhan dan kemampuan finansial pembeli. Anda selalu dapat menemukan sumbernya informasi referensi tentang model perangkat tersebut dan sifat operasionalnya.

Pertanyaan dan tugas

1. Karakteristik komputer apa yang menentukan kinerjanya?
2. Berapa urutan volume informasi yang mereka miliki: floppy disk, hard drive, CD-ROM, DVD-ROM?
3. Perangkat memori mana yang terpasang dan mana yang dapat dilepas?
4. Perangkat input/output apa yang diperlukan untuk PC, dan mana yang opsional?