o computador digital é um sistema digital que executa várias tarefas computacionais. A palavra digital implica que a informação no computador é representada por variáveis que tomam um número limitado de valores discretos. Estes valores são processados internamente por componentes que podem manter um número limitado de estados discretos.
os algarismos decimais 0, 1, 2, …, 9, por exemplo, fornecem 10 valores discretos. O primeiro computador digital eletrônico, desenvolvido no final da década de 1940, foi usado principalmente para computações numéricas e os elementos discretos eram os dígitos. A partir desta aplicação surgiu o termo computador digital.
na prática, os computadores digitais funcionam de forma mais fiável se forem utilizados apenas dois estados. Devido à restrição física de componentes, e porque a lógica humana tende a ser binária (ou seja, afirmações verdadeiras ou falsas, sim ou não), Componentes digitais que são constrangidos a tomar valores discretos são ainda mais constrangidos a tomar apenas dois valores e dizem ser binários.
computadores digitais usam o sistema binário de números, que tem dois dígitos: 0e1. Um dígito binário é chamado um pouco. A informação é representada em computadores digitais em grupos de bits. Usando várias técnicas de codificação, grupos de bits podem ser feitos para representar não apenas números binários, mas também outros símbolos discretos, tais como dígitos decimais ou letras do alfabeto.Computadores Digitais: A organização de computadores
a organização de computadores está preocupada com a forma como os componentes de hardware funcionam e a forma como eles são conectados para formar o sistema de computador.
assume-se que os vários componentes estão no lugar e a tarefa é investigar a estrutura organizacional para verificar se as partes do computador funcionam como pretendido.
Computadores Digitais: Design de computador
Design de computador está preocupado com o design de hardware do computador. Uma vez que as especificações do computador são formuladas, é a tarefa do designer para desenvolver hardware para o sistema.
Design de computador está preocupado com a determinação do hardware que deve ser usado e como as peças devem ser conectadas. Este aspecto do hardware de computador é por vezes referido como implementação de computador.
Computadores Digitais: arquitetura de computador
arquitetura de computador está preocupado com a estrutura e comportamento do computador como visto pelo Usuário.
inclui a informação, formatos, o conjunto de instruções e técnicas para endereçamento de memória. O desenho arquitetônico de um sistema de computador está relacionado com as especificações dos vários módulos funcionais, como processadores e memórias, e estruturando-os juntos em um sistema de computador.
Dois tipos básicos de arquitetura de computadores são:
- von Neumann arquitetura
- Harvard arquitetura
de von Neumann arquitetura
A von Neumann descreve um quadro geral, ou a estrutura, que um hardware do computador, programação e dados deve seguir. Embora outras estruturas para computação tenham sido concebidas e implementadas, a grande maioria dos computadores em uso atualmente operam de acordo com a arquitetura de von Neumann.
von Neumann imaginou a estrutura de um sistema computacional como sendo composto pelos seguintes componentes:
- ALU: a unidade aritmética-lógica que executa as funções computacionais e lógicas do computador.
- RAM: memória; mais especificamente, a memória principal ou rápida do computador, também conhecida como memória de acesso aleatório(RAM).unidade de controlo: Este é um componente que direciona outros componentes do computador para realizar certas ações, tais como direcionar a obtenção de dados ou instruções da memória para ser processado pela ALU; e
- interfaces homem-máquina; ou seja, dispositivos de entrada e saída, tais como teclado para entrada e monitor de exibição para saída.
diagrama de blocos de um Computador Digital
Um exemplo de arquitetura de computadores base de von Neumann é o pessoal da área de trabalho do computador.
Harvard architecture
The Harvard architecture uses physically separate storage and signal pathways for their instructions and data. O termo se originou do Harvard Mark I e dos dados em fechos de retransmissão (23 dígitos de largura).
em um computador com arquitetura Harvard, a CPU pode ler uma instrução e dados da memória ao mesmo tempo, levando a dobrar a largura de banda da memória.
Microcontrolador(microcomputador de chip único)-based computer systems and DSP (Digital Signal Processor)-based computer systems are examples of Harvard architecture.