Ποια είναι τα υποσυστήματα σε έναν υπολογιστή και τις λειτουργίες του;

Ένα σύστημα υπολογιστών αποτελείται από διάφορα διασυνδεδεμένα υποσυστήματα που συνεργάζονται. Αυτά μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ευρέως και η ακριβής κατηγοριοποίηση και το επίπεδο λεπτομέρειας μπορεί να ποικίλει ανάλογα με το πλαίσιο, αλλά εδώ είναι μια κοινή κατανομή:

1. Υποσύστημα εισόδου: Αυτό το υποσύστημα επιτρέπει στον χρήστη και σε άλλες συσκευές να παρέχουν δεδομένα και οδηγίες στον υπολογιστή. Τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν:

* Συσκευές εισόδου: Πληκτρολόγιο, ποντίκι, οθόνη αφής, μικρόφωνο, σαρωτή, κάμερα, joystick κλπ. Η λειτουργία τους είναι να μεταφράζουν ανθρώπινες ενέργειες ή εξωτερικά δεδομένα σε μορφή που μπορεί να καταλάβει ο υπολογιστής (συνήθως ψηφιακά σήματα).

2. Υποσύστημα εξόδου: Αυτό το υποσύστημα παρουσιάζει τα επεξεργασμένα δεδομένα και τα αποτελέσματα στον χρήστη ή σε άλλες συσκευές. Τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν:

* Συσκευές εξόδου: Παρακολούθηση, εκτυπωτής, ηχεία, προβολέας κλπ. Η λειτουργία τους είναι να μεταφράζουν τα ψηφιακά σήματα του υπολογιστή σε μια μορφή ανθρωπίνων ή μηχανών αναγνώσιμη.

3. Υποσύστημα επεξεργασίας (κεντρική μονάδα επεξεργασίας - CPU): Αυτός είναι ο "εγκέφαλος" του υπολογιστή. Εκτελεί οδηγίες και εκτελεί υπολογισμούς. Τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν:

* Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU): Η κύρια μονάδα επεξεργασίας, που περιέχει τη μονάδα αριθμητικής λογικής (ALU) για την εκτέλεση υπολογισμών και τη μονάδα ελέγχου (CU) για τη διαχείριση της εκτέλεσης των οδηγιών.

* Μονάδα αριθμητικής λογικής (ALU): Εκτελεί αριθμητική (προσθήκη, αφαίρεση κ.λπ.) και λογικές (και, ή όχι, κλπ.) Λειτουργίες.

* Μονάδα ελέγχου (CU): Παίρνει οδηγίες από τη μνήμη, τις αποκωδικοποιεί και συντονίζει την εκτέλεση των οδηγιών από άλλα εξαρτήματα.

* Μητρώα: Μικρές θέσεις μνήμης υψηλής ταχύτητας εντός της CPU που χρησιμοποιούνται για την προσωρινή αποθήκευση δεδομένων και οδηγιών κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας.

* μνήμη cache: Μια μικρή, γρήγορη μνήμη που αποθηκεύει συχνά πρόσβαση σε δεδομένα και οδηγίες, επιταχύνοντας την επεξεργασία.

4. Υποσύστημα μνήμης: Αυτό το υποσύστημα αποθηκεύει δεδομένα και οδηγίες που η CPU πρέπει να έχει πρόσβαση γρήγορα. Τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν:

* Μνήμη τυχαίας πρόσβασης (RAM): Πτητική μνήμη; Τα δεδομένα χάνονται όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη. Χρησιμοποιείται για την αποθήκευση τρέχοντος προγραμμάτων και δεδομένων.

* Μνήμη μόνο για ανάγνωση (ROM): Μη πτητική μνήμη. Τα δεδομένα διατηρούνται ακόμη και όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη. Περιέχει υλικολογισμικό απαραίτητο για την εκκίνηση του υπολογιστή.

* Δευτερεύουσα αποθήκευση: Οι μη πτητικές συσκευές αποθήκευσης όπως οι μονάδες σκληρού δίσκου (HDDs), οι μονάδες στερεάς κατάστασης (SSDs) και οι οπτικές μονάδες (CD/DVD). Χρησιμοποιείται για μακροπρόθεσμη αποθήκευση δεδομένων και προγραμμάτων.

5. Υποσύστημα επικοινωνίας: Αυτό το υποσύστημα επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ του υπολογιστή και άλλων συσκευών ή δικτύων. Τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν:

* Διεπαφή δικτύου (NIC): Επιτρέπει στον υπολογιστή να συνδεθεί σε ένα δίκτυο (π.χ. Ethernet, Wi-Fi).

* Μόντεμ: Χρησιμοποιείται για επικοινωνία μέσω τηλεφωνικών γραμμών ή άλλων καναλιών επικοινωνίας.

* θύρες και διεπαφές: Συνδέσεις (π.χ. USB, Thunderbolt, HDMI) για τη σύνδεση των περιφερειακών.

6. Υποψήφιο ισχύος: Αυτό παρέχει την ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για να λειτουργούν όλα τα εξαρτήματα. Τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν:

* Μονάδα τροφοδοσίας (PSU): Μετατρέπει την ισχύ AC από την έξοδο τοίχου σε ισχύ DC που απαιτείται από τα εξαρτήματα του υπολογιστή.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτά τα υποσυστήματα είναι πολύ διασυνδεδεμένα και εξαρτώνται από το ένα το άλλο. Η CPU βασίζεται στη μνήμη για πρόσβαση σε οδηγίες και δεδομένα, τα υποσυστήματα εισόδου/εξόδου παρέχουν τη διεπαφή για την αλληλεπίδραση των χρηστών και το υποσύστημα επικοινωνίας επιτρέπει την αλληλεπίδραση με εξωτερικές συσκευές και δίκτυα. Το υποσύστημα ισχύος είναι θεμελιώδες για τη λειτουργία όλων των άλλων υποσυστημάτων.