den digitale datamaskinen er et digitalt system som utfører ulike beregningsoppgaver. Ordet digital innebærer at informasjonen i datamaskinen er representert av variabler som tar et begrenset antall diskrete verdier. Disse verdiene behandles internt av komponenter som kan opprettholde et begrenset antall diskrete tilstander.
desimaltallene 0, 1, 2, …, 9, for eksempel, gir 10 diskrete verdier. Den første elektroniske digitale datamaskinen, utviklet på slutten av 1940-tallet, ble hovedsakelig brukt til numeriske beregninger og de diskrete elementene var sifrene. Fra dette programmet begrepet digital datamaskin dukket opp.
i praksis fungerer digitale datamaskiner mer pålitelig hvis bare to tilstander brukes. På grunn av den fysiske begrensningen av komponenter, og fordi menneskelig logikk har en tendens til å være binær (dvs. sann eller falsk, ja eller nei-setninger), er digitale komponenter som er begrenset til å ta diskrete verdier, ytterligere begrenset til å ta bare to verdier og sies å være binære.
Digitale datamaskiner bruker det binære tallsystemet, som har to sifre: 0 og 1. Et binært siffer kalles litt. Informasjon er representert i digitale datamaskiner i grupper av biter. Ved å bruke ulike kodingsteknikker kan grupper av biter gjøres for å representere ikke bare binære tall, men også andre diskrete symboler, for eksempel desimaltall eller bokstaver i alfabetet.
Digitale Datamaskiner: Datamaskin Organisasjon
Datamaskin Organisasjon er opptatt av måten maskinvarekomponentene opererer og måten de er koblet sammen for å danne datasystemet.
de ulike komponentene antas å være på plass, og oppgaven er å undersøke organisasjonsstrukturen for å verifisere at datamaskindelene fungerer som beregnet.
Digitale Datamaskiner: Computer Design
Computer Design er opptatt av maskinvare utformingen av datamaskinen. Når dataspesifikasjonene er formulert, er det designerens oppgave å utvikle maskinvare for systemet.
Computer design er opptatt av bestemmelsen av hvilken maskinvare som skal brukes og hvordan delene skal kobles til. Dette aspektet av maskinvare er noen ganger referert til som datamaskin implementering.
Digital Computers: Computer Architecture
Computer Architecture er opptatt av strukturen og oppførselen til datamaskinen som sett av brukeren.
den inneholder informasjon, formater, instruksjonssett og teknikker for adressering av minne. Den arkitektoniske utformingen av et datasystem er opptatt av spesifikasjonene til de ulike funksjonelle modulene, for eksempel prosessorer og minner, og strukturere dem sammen til et datasystem.
to grunnleggende typer datamaskinarkitektur er:
- von Neumann architecture
- Harvard architecture
von Neumann architecture
von Neumann architecture beskriver et generelt rammeverk, eller struktur, som en datamaskins maskinvare, programmering og data bør følge. Selv om andre strukturer for databehandling har blitt utviklet og implementert, opererer de aller fleste datamaskiner i bruk i dag i henhold til von Neumann-arkitekturen.
von Neumann så for seg strukturen i et datasystem som består av følgende komponenter:
- ALU: Den Aritmetiske-Logiske enheten som utfører datamaskinens beregnings-og logiske funksjoner.RAM: Minne; mer spesifikt, datamaskinens viktigste, eller rask, minne, også Kjent Som Random Access Memory (RAM).
- Kontrollenhet: Dette er en komponent som leder andre komponenter i datamaskinen til å utføre visse handlinger, for eksempel å lede henting av data eller instruksjoner fra minnet som skal behandles AV ALU; Og
- Man-maskin grensesnitt; dvs. input og output enheter, for eksempel tastatur for input og display monitor for output.
Blokkdiagram Av En Digital Datamaskin
et eksempel på datamaskinarkitektur base på von Neumann arkitektur er den stasjonære pc.
Harvard arkitektur
Harvard arkitektur bruker fysisk separate lagring og signalveier for sine instruksjoner og data. Begrepet stammer fra Harvard Mark I og dataene i relay låser (23-siffer bred).I en Datamaskin med Harvard-arkitektur kan CPUEN lese både en instruksjon og data fra minnet samtidig, noe som fører til dobbel minnebåndbredde.Mikrokontroller (single-chip microcomputer)-baserte datasystemer og Dsp (Digital Signal Processor)-baserte datasystemer er eksempler på Harvard arkitektur.