Διάγραμμα μπλοκ ενός ψηφιακού υπολογιστή;

Ένα απλοποιημένο διάγραμμα μπλοκ ενός ψηφιακού υπολογιστή περιλαμβάνει συνήθως τα ακόλουθα στοιχεία και τις διασυνδέσεις τους:

`` `

+------------------++-----------------++-----------------------------------------------------

| Είσοδος | ----> | Μονάδα ελέγχου | ----> | Αριθμητική |

| (Πληκτρολόγιο, κ.λπ.) | | (Cu) | | Λογική μονάδα |

+ ------------------++ -------------------+ | (ALU) |

^ | +------------------++

| | ----> | Μνήμη |

| | | (RAM, ROM, κ.λπ.) |

+ -------------------+ | | +------------------++

| Έξοδος | <-+ | |

| (Οθόνη, κλπ) | | |

+------------------++-----------------++-----------------------------------------------------

`` `

εξαρτήματα και τις λειτουργίες τους:

* είσοδος: Αυτή η μονάδα λαμβάνει δεδομένα και οδηγίες από εξωτερικές πηγές, όπως πληκτρολόγιο, ποντίκι, σαρωτής ή σύνδεση δικτύου. Μετατρέπει αυτά τα δεδομένα σε μορφή που μπορεί να καταλάβει ο υπολογιστής (δυαδικό).

* Μονάδα ελέγχου (CU): Ο "εγκέφαλος" του υπολογιστή. Παίρνει οδηγίες από τη μνήμη, τις αποκωδικοποιεί και κατευθύνει τα άλλα στοιχεία για να εκτελέσει τις οδηγίες. Διαχειρίζεται το χρονοδιάγραμμα και την αλληλουχία των εργασιών.

* Μονάδα αριθμητικής λογικής (ALU): Εκτελεί αριθμητικές λειτουργίες (προσθήκη, αφαίρεση, πολλαπλασιασμός, διαίρεση) και λογικές λειτουργίες (και, ή όχι, XOR) σε δεδομένα.

* μνήμη: Αποθηκεύει δεδομένα και οδηγίες. Αυτό περιλαμβάνει τόσο τη μνήμη τυχαίας πρόσβασης (RAM), η οποία είναι πτητική (χάνει δεδομένα όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη), όσο και η μνήμη μόνο για ανάγνωση (ROM), η οποία είναι μη πτητική (διατηρεί δεδομένα ακόμη και όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη). Μπορούν επίσης να συμπεριληφθούν και άλλοι τύποι μνήμης, όπως η προσωρινή μνήμη.

* Έξοδος: Αυτή η μονάδα εμφανίζει ή στέλνει επεξεργασμένα δεδομένα σε εξωτερικές συσκευές, όπως οθόνη, εκτυπωτής ή ηχεία. Μετατρέπει τα εσωτερικά δυαδικά δεδομένα του υπολογιστή σε μια μορφή αναγνώσιμη ή χρησιμοποιήσιμη από τον άνθρωπο.

ροή δεδομένων:

Η μονάδα ελέγχου λαμβάνει οδηγίες από τη μνήμη. Στη συνέχεια αποκωδικοποιεί την εντολή και στέλνει σήματα στην ALU ή/και τη μνήμη για να εκτελέσει τις απαραίτητες λειτουργίες. Τα αποτελέσματα στη συνέχεια αποθηκεύονται στη μνήμη ή αποστέλλονται στη μονάδα εξόδου. Τα δεδομένα εισόδου τροφοδοτούνται στη μνήμη ή/και στην ALU ανάλογα με τις ανάγκες.

Πιο λεπτομερώς διαγράμματα:

Τα πιο σύνθετα διαγράμματα θα περιλαμβάνουν πρόσθετα εξαρτήματα όπως:

* Σύστημα διαύλου: Ένα σύνολο καλωδίων που συνδέουν όλα τα εξαρτήματα, επιτρέποντάς τους να επικοινωνούν.

* Μητρώα: Μικρές θέσεις μνήμης υψηλής ταχύτητας εντός της CPU (κεντρική μονάδα επεξεργασίας - που περιλαμβάνει το CU και το ALU).

* μνήμη cache: Ένας πολύ γρήγορος τύπος μνήμης που αποθηκεύει συχνά δεδομένα πρόσβασης.

* Ελεγκτής διακοπής: Διαχειρίζεται τις διακοπές, οι οποίες είναι σήματα που υποδεικνύουν γεγονότα που χρειάζονται άμεση προσοχή.

* Ελεγκτές I/O: Διαχείριση επικοινωνίας με συσκευές εισόδου και εξόδου.

Αυτό το απλοποιημένο διάγραμμα παρέχει μια βασική κατανόηση των θεμελιωδών στοιχείων και των σχέσεών τους σε έναν ψηφιακό υπολογιστή. Το επίπεδο λεπτομέρειας μπορεί να αυξηθεί σημαντικά ανάλογα με το σκοπό και το κοινό.