デジタルコンピュータは、さまざまな計算タスクを実行するデジタルシステムです。 デジタルという言葉は、コンピュータ内の情報が、限られた数の離散値を取る変数によって表されることを意味します。 これらの値は、限られた数の離散状態を維持できるコンポーネントによって内部的に処理されます。
十進数字0,1,2,…、9は、例えば、10個の離散値を提供する。 1940年代後半に開発された最初の電子デジタルコンピュータは、主に数値計算に使用され、離散要素は数字でした。 このアプリケーションから、用語のデジタルコンピュータが登場しました。
実際には、二つの状態だけが使用されている場合、デジタルコンピュータはより確実に機能します。 コンポーネントの物理的な制限、および人間の論理がバイナリである傾向があるため(つまり、trueまたはfalse、yesまたはnoステートメント)、離散値を取るように制
デジタルコンピュータは、二進数システムを使用します。0
1
。 バイナリ桁はビットと呼ばれます。 情報は、ビットのグループでデジタルコンピュータで表現されます。 様々な符号化技術を使用することにより、ビットのグループは、二進数だけでなく、十進数またはアルファベットの文字などの他の離散記号を表すように
デジタルコンピュータ: コンピュータ組織
コンピュータ組織は、ハードウェアコンポーネントの動作方法と、それらがコンピュータシステムを形成するために一緒に接続されている方法に関係しています。
さまざまなコンポーネントが所定の位置にあると仮定され、タスクは、コンピュータ部品が意図したとおりに動作することを確認するために組織構造
デジタルコンピュータ:コンピュータの設計
コンピュータの設計は、コンピュータのハードウェア設計に関係しています。 コンピュータの仕様が策定されたら、システム用のハードウェアを開発するのは設計者の仕事です。
コンピュータの設計は、どのハードウェアを使用する必要があり、どのように部品を接続する必要があるかの決定に関係しています。 コンピュータハードウェアのこの側面は、コンピュータの実装と呼ばれることがあります。
デジタルコンピュータ:コンピュータアーキテクチャ
コンピュータアーキテクチャは、ユーザーが見たコンピュータの構造と動作に関係しています。
メモリをアドレス指定するための情報、形式、命令セット、および技術が含まれています。 計算機システムのアーキテクチャ設計は,プロセッサやメモリなどの様々な機能モジュールの仕様に関係し,それらを一緒に計算機システムに構造化する。
コンピュータアーキテクチャの二つの基本的なタイプは次のとおりです。
- von Neumann architecture
- Harvard architecture
von Neumann architecture
von Neumann architectureは、コンピュータのハードウェア、プログラミング、およびデータが従うべき一般的なフレームワークまたは構造を記述します。 計算のための他の構造が考案され、実装されているが、今日使用されているコンピュータの大部分は、フォン-ノイマン-アーキテクチャに従って動作する。
フォン-ノイマンは、コンピュータシステムの構造を次のコンポーネントで構成されていると想定していました。
- ALU:コンピュータの計算機能と論理機能を実行する算術論理ユニット。RAM:メモリ;より具体的には、コンピュータのメイン、または高速、メモリ、また、ランダムアクセスメモリ(RAM)として知られています。
- 制御ユニット: これは、ALUによって処理されるメモリからのデータまたは命令のフェッチを指示するなど、特定のアクションを実行するようにコンピュータの他のコンポーネ
デジタルコンピュータのブロック図
von Neumannアーキテクチャ上のコンピュータアーキテクチャベースの例は、デスクトップパソコンです。
Harvard architecture
Harvard architectureは、命令とデータのために物理的に別々のストレージと信号経路を使用します。 この用語は、Harvard Mark Iとリレーラッチのデータ(23桁幅)に由来しています。
ハーバードアーキテクチャのコンピュータでは、CPUはメモリから命令とデータの両方を同時に読み取ることができ、メモリ帯域幅を倍増させます。
マイクロコントローラ(シングルチップマイコン)ベースのコンピュータシステムとDSP(デジタル信号プロセッサ)ベースのコンピュータシステムは、ハーバードアーキ