digitální počítač je digitální systém, který provádí různé výpočetní úlohy. Slovo digitální znamená, že informace v počítači jsou reprezentovány proměnnými, které mají omezený počet diskrétních hodnot. Tyto hodnoty jsou interně zpracovávány komponentami, které mohou udržovat omezený počet diskrétních stavů.
desetinné číslice 0, 1, 2, …, 9, například poskytnout 10 diskrétních hodnot. První elektronický digitální počítač, vyvinutý v pozdních 1940s, byl používán především pro numerické výpočty a diskrétní prvky byly číslice. Z této aplikace se objevil termín digitální počítač.
v praxi fungují digitální počítače spolehlivěji, pokud se používají pouze dva stavy. Protože fyzické omezení komponenty, a protože lidská logika má tendenci být binární (tj. true nebo false, ano nebo ne prohlášení), digitální komponenty, které jsou omezeny, aby se diskrétní hodnoty jsou dále omezeny, aby se pouze dvě hodnoty, a jsou řekl, aby byl binární.
Digitální počítače používají binární číslo systém, který má dvě číslice: 01. Binární číslice se nazývá bit. Informace jsou v digitálních počítačích reprezentovány ve skupinách bitů. Pomocí různých technik kódování, skupiny bitů, lze reprezentovat nejen binární čísla, ale i jiné diskrétní symboly, jako desítkové číslice nebo písmena abecedy.
digitální počítače: Počítačová organizace
počítačová organizace se zabývá způsobem fungování hardwarových komponent a způsobem, jakým jsou spojeny dohromady a tvoří počítačový systém.
různých složek se předpokládají v místě a úkolem je prozkoumat organizační strukturu ověřte, že počítač díly fungují, jak mají.
návrh počítače se týká návrhu hardwaru počítače. Jakmile jsou formulovány SPECIFIKACE počítače, je úkolem projektanta vyvinout hardware pro systém.
návrh počítače se zabývá určením, jaký hardware by měl být použit a jak by měly být součásti připojeny. Tento aspekt počítačového hardwaru je někdy označován jako implementace počítače.
digitální počítače: architektura počítače
architektura počítače se zabývá strukturou a chováním počítače, jak je vidět uživatelem.
obsahuje informace, formáty, instrukční sadu a techniky pro adresování paměti. Architektonický návrh počítačového systému se zabývá specifikacemi různých funkčních modulů, jako jsou procesory a paměti, a jejich strukturováním do počítačového systému.
Dva základní typy počítačové architektury jsou:
- von Neumannova architektura
- Harvardská architektura
von Neumannova architektura
von Neumannova architektura popisuje obecný rámec, nebo struktury, které počítač hardware, programování, a údaje by měly následovat. Přestože byly navrženy a implementovány jiné struktury pro výpočetní techniku, drtivá většina počítačů, které se dnes používají, pracuje podle architektury von Neumann.
von Neumann představil strukturu počítačového systému se skládá z následujících komponentů:
- ALU: Aritmetická Logická jednotka, která provádí počítače, výpočetní a logické funkce.
- RAM: paměť; konkrétněji hlavní nebo rychlá paměť počítače, známá také jako paměť s náhodným přístupem (RAM).
- řídicí jednotka: To je komponenta, která řídí ostatní komponenty počítače provádět určité akce, jako je režie načítání dat nebo instrukcí z paměti musí být zpracovány v ALU; a
- -rozhraní Člověk-stroj; tj. vstupní a výstupní zařízení, jako je klávesnice pro vstup a zobrazení na monitoru výstup.
Blokové schéma Digitálního Počítače
příklad architektury počítačů základny na von Neumannova architektura je desktop osobní počítač.
Harvardská Architektura
Harvardská architektura používá pro své instrukce a data fyzicky oddělené úložné a signální cesty. Termín pochází z Harvard Mark i, a údaje v relé zámky (23 – číslice široký).
v počítači s Harvardskou architekturou může CPU číst instrukce i data z paměti současně, což vede ke zdvojnásobení šířky pásma paměti.
počítačové systémy založené na mikrokontroléru (jednočipový mikropočítač) a počítačové systémy založené na DSP (Digital Signal Processor) jsou příklady Harvardské architektury.