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コンピューターの論理的基礎

作成されたデバイスまたはメカニズム男は、彼の仕事の特定のパターンに基づいて構築されており、アプリケーションの機能と機能によって彼を区別します。緊急のニーズを満たす必要性は、新しいタイプの機械、技術などの開発の主な動機です。この機会は、科学技術の多くの分野での知識の蓄積によって提供されます。これを使用すると、コンピューターの論理的基盤など、新しい技術分野の最初の論理的前提条件を作成し、それらを新しいタイプに変換できます。機器の。簡単に言えば、これは「技術進歩」と呼ばれます。

コンピュータの出現の推進力は2つの運転でした動機:科学技術のさまざまな分野(電気、数学、半導体の物理学と技術、冶金学など)での大量の情報処理と成果の必要性。電子計算装置の最初のサンプルは、コンピューター操作の原理を確認し、「電子コンピューター」と呼ばれる新しいクラスの技術オブジェクトの急速な開発の時代が始まりました。

コンピューティングの技術的アイデアを実装するにはデバイス、コンピューターの論理的基盤は、一連の関数と理論的基礎を決定する論理の代数を使用して定式化されました。コンピュータの論理的基礎を決定する論理代数の法則は、19世紀に英国人J.ブールによって策定されました。実際、これはデジタル情報処理システムの理論的基礎です。その本質は、数の間の論理関係の規則です:接続詞、論理和など。これは、算術における数の間のよく知られた基本的な関係(乗算、加算など)と非常によく似ています。ブール代数の数値には2進表現があります。は1と0のみの数字で表されます。数字を使用したアクションは、論理代数の追加の記号で表されます。数学のこれらの要素により、最も単純な論理法則を組み合わせて、計算タスクまたは制御アクションを特別な記号で記述することができます。つまり、「プログラムを作成する」ことができます。入力デバイスの助けを借りて、このプログラムはコンピュータに「ロード」され、実行されなければならないそのための「命令」として機能します。

入力デバイスは、着信文字をに変換しますバイナリコード形式の電気信号、およびそれらに対するアクション-算術演算および論理演算の実行を実装する転送および変換は、ゲート、加算器、トリガーなどと呼ばれる電子デバイスによって実行されます。それらはコンピューターの技術的な詰め物を構成し、その数は数万の要素に達します。

コンピュータの設計には、4つの主要なユニットが含まれています。UU-制御ユニット、RAMおよびROM-動作可能および永続メモリユニット、ALU-算術論理演算ユニット、UVV-入力/出力デバイス。もちろん、それらのそれぞれは、設計に配置されたコンピューターの論理的基盤を観察します。コンピュータの作業プロセスは、RAMまたはROMに、特別なコードで記述された作業プログラムをロードすることで構成されます。このプログラムは、パンチカード、磁気テープ、磁気および光ディスク、その他の記憶媒体に保存されます。このプログラムは、現在または動作中の情報のストリームでCUを操作し、プログラムされた結果を取得するように設計されています。たとえば、モニターに画像を表示したり、オーディオ信号をデジタルに変換したりします。これを行うために、CUは、コンピューターに含まれるすべてのデバイス間で情報ブロックの多くの転送を実行します。

コンピュータの主な「シンクタンク」はALUは、すべての算術演算および論理演算の実行者です。現在、ALU機能は、プロセッサまたはマイクロプロセッサと呼ばれるデバイスによって実行されます。これは、信じられないほどの数の機能を備えたマッチボックスのペアのサイズの半導体デバイスです。徐々に、外部デバイス(モニター、プリンターなど)を制御する機能がマイクロプロセッサーに追加されました。この分野での最近の開発により、機能的なコンピュータデバイスのフルセットを備えたマイクロプロセッサを作成することが可能になりました。これにより、シングルチップポケットコンピュータと本格的なコンピュータの機能が登場しました。驚いたことに、かつて最初のコンピューティングデバイス用に開発されたコンピューターの論理的基盤は、今日まで変わっていません。