Организация и функционирование компьютеров

Логическая величина – это величина, которая может принимать всего два значения – true и false («истина» и «ложь»). Для хранения значения логической переменной достаточно одного бита. Обычно значение «ноль» бита памяти ассоциируется с истиной, значение «единица» – с ложью.

Для хранения в памяти компьютера более сложных объектов, таких как видеоизображения или звуки, описания этих объектов преобразуются в числовую форму. Способов кодирования такого вида информации существует достаточно много, но в конечном итоге изображение или звук представляются в виде последовательности нулей и единиц, которые размещаются в битах памяти компьютера и при необходимости извлекаются оттуда и интерпретируются определенным образом.

Контрольные вопросы по теме.

1. Переведите 134210 в семиричную систему счисления.

2. Переведите 13425 в десятичную систему счисления.

3. Переведите 134210 в двоичную систему счисления.

4. Переведите 100111010101102 в шестнадцатиричную систему счисления.

5. Что такое представление чисел с плавающей запятой и для чего оно используется?

6. Что такое ASCII-коды?

7. Почему в байте 8 битов?

8. Сколько книг поместится в 1Гб, если книги содержат 500 стр., а на странице примерно 2000 символов?

1.3. Принципы работы компьютера.

1.3.1. Процессор и оперативная память компьютера

Теперь от рассмотрения абстрактных проблем перейдем к рассмотрению конструктивных особенностей компьютера, не вдаваясь при этом глубоко в технические детали. Сейчас нас интересует принципиальная сторона вопроса. В компьютере хранение данных и их обработка пространственно разделены. Ранее было сказано,что устройство, предназначенное для хранения данных, называется памятью компьютера. Устройство, производящее различные вычисления и управляющее работой компьютера, называется центральным процессором (ЦП). Полное состояние компьютера определяется той информацией, которая хранится в памяти компьютера. Удобно делить память на три основных раздела: адресуемая память (которая и называется оперативной памятью), регистры процессора и ячейки ввода-вывода (последний раздел является условным, так как он просто отображает процессы обмена информации с внешней средой).

Оперативная память (или оперативное запоминающее устройство – ОЗУ) в качестве составной части содержит постоянную память (или постоянное запоминающее устройство – ПЗУ). Постоянная память обладает той особенностью, что в нее нельзя записывать информацию. Нули и единицы в устройствах оперативной памяти изображаются электрическими сигналами, и поэтому информация в оперативной памяти бесследно исчезает при выключении питания. Однако постоянная память основана на других принципах хранения информации: в ней нули и единицы кодируются электрическими соединениями. При включении питания эту информацию можно прочитать.

Те условные ячейки, через которые информация может перемещаться из внешней среды в оперативную память и обратно, называются портами ввода-вывода. Для описания работы компьютера на принципиальном уровне можно считать, что в порты ввода из внешней среды (независимо или по запросу процессора) помещаются некоторые данные. Наоборот, при необходимости переслать данные куда-либо или сохранить их во внешней памяти нужно просто поместить эти данные в определенный порт вывода. Обо всем остальном позаботятся вспомогательные устройства компьютера. О некоторых из них пойдет речь ниже.

В некоторые порты информация передается порциями по одному биту. Такой порт называется последовательным. Порт, в который информация передается порциями по одному или более байт, называется параллельным. Например, модем подключается к последовательному порту, а принтер – к параллельному.