Componentele principale ale unui calculator personal

Componentele principale ale unui calculator personal

Înainte de a prezenta componentele unui calculator personal este necesara sa se faca precizarea ce se întelege printr-un calculator personal.

În functie de procedeul de reprezentare a informatiei si de suportul fizic al informatiei calculatoarele au fost împartite în:

calculatoare analogice

calculatoare numerice

În sistemele de calcul analogice, informatia este codificata sub forma unor marimi fizice (intensitatea curentului electric, tensiunea, etc). Aceasta teorie a dus la aparitia calculatoarelor analogice care au constituit o generatie raspândita pe la mijlocul secolului 20, generatie disparuta acum. Un exemplu de sistem analogic simplu este rigla de calcul care foloseste marimea fizica spatiu, operatiile facându-se prin masurarea distantelor pe o scara logaritmica.

Spre deosebire de sistemele de calcul analogice sistemele de calcul numerice codifica informatia sub forma discreta (numerica).

Calculatorul numeric este un sistem fizic care prelucreaza automat informatia codificata sub forma de valori discrete, conform unui program ce indica o succesiune determinata de operatii aritmetice si logice, având la baza un algoritm de prelucrare.

Datorita modului de realizare a componentelor constructive si a logicii de functionare a sistemelor de calcul numerice, informatia este reprezentata utilizând baza de numeratie 2. Codificarea binara folosita pentru reprezentarea interna a informatiei în sistemele de calcul determina natura componentelor constructive care actioneaza asupra acesteia.

Unitatea elementara de reprezentare a informatiei este cifra binara, care poate lua doua valori: 0 sau 1. Aceasta pozitie binara furnizeaza o cantitate de informatie de 1 BIT (Binary Digit).

În functie de natura informatiei ce se codifica si de dispozitivele care manevreaza informatia în sistemele de calcul numerice, se utilizeaza mai multe moduri de codificare a informatiei. În toate cazurile însa este vorba de o reprezentare binara a informatiei.

Un calculator personal în sensul în care îl dorim sa îl prezentam, este un bun de larga folosinta care îndeplineste conditiile precizate la început si anume prelucra automata a informatiilor. Ceea ce îl deosebeste de alte sisteme de calcul de folosinta personala (calculatoare de buzunar, calculatore de birou), reprezinta tocmai diferentele esentiale si anume:

modul de functionare algoritmic;

posibilitatea de a executa programe;

modul de comunicare cu utilizatorul.

Modul de functionare algoritmic sta la baza functionarii calculatoarelor electronice si presupune existenta unui algoritm la baza rezolvarii unei probleme.

Prin algoritm se întelege un sistem de calcule care permit ca din datele initiale ele unei probleme sa se obtina solutia acesteia cu ajutorul unor operatii succesive, univoc determinate efectuate mecanic de om sau de masina fara aportul creator al omului.

Sistemul de calcule este considerat algoritm daca îndeplineste urmatoarele cerinte considerate proprietati ale algoritmului;

Claritate , adica descrierea precisa a operatiilor ce urmeaza a fi efectuate, într-un mod riguros, fara ambiguitati.

Generalitate. Un algoritm este util daca rezolva o întreaga clasa de probleme si nu una particulara.

Finititudine. Un algoritm trebuie sa se termine întodeauna într-un numar finit de pasi. Aceasta cerinta trebuie respectata, deoarece operatiile descrise de un algoritm sunt efectuate de un calculator într-un anumit interval de timp, iar un algoritm este cu atât mai eficient cu cât timpul în care rezolva o anumita problema este mai mic.

Calculatoarele personale pot executa programe care sunt memorate  împreuna cu datele problemei în memoria calculatorului. Aceasta cerinta reprezinta de fapt un concept, numit concept de program memorat, a fost formulat de John von Neuman si constituie un criteriu ce defineste structura calculatoarelor numerice actuale.

Structura unui calculator numeric a fost definita în anul 1945 de catre von Neumann si este prezentata î figura 1.1.,  liniile continue reprezinta fluxuri de date, liniile întrerupte reprezinta fluxuri de comenzi si de stari, iar dreptunghiurile blocuri functionale:

Unitatea de intrare (UI) este destinata acceptarii de informatii din mediul extern (tastatura, scanner, joystick, mouse etc.).

Memoria (M) permite stocarea datelor în scopul prelucrarii.

Unitatea aritmetica logica (UAL) efectueaza calcule aritmetice si operatii logice.

Unitatea centrala (UC) este componenta care coordoneaza întreaga activitate din sistemul de calcul.

Unitatea de iesire (UE) permite transferarea informatiilor în mediul extern (monitorul, imprimanta, etc).