コンピュータの構成と動作原理、記憶装置、処理装置、入出力装置


1. コンピュータの基本構成(5つの構成機能)

○入力装置: プログラムやデータを入力する装置

○記憶装置:    プログラムやデータを記憶する装置

○演算装置:    四則演算や大小比較判断などを行う装置

○出力装置:    処理結果などを用紙や画面などに出力する装置

○制御装置:    プログラムの命令に従って、入力・記憶・演算・および出力の各装置に対して制御信号を出し、それらの装置の働きをコントロールする装置

○各装置の具体的例は?

○上記コンピュータの図は、コンピュータに限らず、生産工場でもおなじこと

○デジタルコンピュータはデジタルの情報がコンピュータ内を流れる。

2.基本的知識

○デジタルコンピュータの取り扱う情報は ’0’と’1’のみである。

○したがって、文字、音声、画像、通信(メイル)のあて先、コンピュータのプログラムなどすべてを’0’もしくは’1’だけで表さなくてはならない。

○取り扱う情報を’0’か’1’だけにすることによって、半導体(LSI:Large Scale Integration)という電子部品でコンピュータが実現できる。

 半導体の例

 

パソコンのボード(マザーボード)の例

3.ハードウエアとソフトウエア

○コンピュータを構成する5つの装置はハードウエアと呼ばれる。

○コンピュータに色々な仕事を柔軟にさせるためには、制御の仕方を変更すればよい。

○このコンピュータの5台要素を制御する手順を記述したものが、プログラム(ソフトウエア)とよぶ。

○どのようなコンピュータプログラム言語があるか?

4.コンピュータの発達

○そろばんはコンピュータを使って計算する。そればんはコンピュータの5台要素の何か?

○パスカルの加算器ではどうか?

○PCSはどうか?

○ENIAC は真空管を使った。これは’0’、’1’情報を電圧・電流で表して演算した。

○重要なイベント : プログラム記憶方式 、フォンノイマン

○真空管→トランジスタになり、トランジスタが爪の大きさに多数集積される

5.コンピュータ装置

○1-2-1に多数の装置がある、このなかで演算装置・制御装置・主記憶装置をひとつのLSIに集積してマイクロコンピュータが誕生。

○演算装置・制御装置・主記憶装置はじつはトランジスタと配線、電源だけで作れる。

○マイクロコンピュータの内部は’0’と’1’だけの世界である。

6.コンピュータの種類

○携帯電話はコンピュータか?

○TVのリモコンはコンピュータか?

○炊飯器はコンピュータか?

○自動車はコンピュータか?

○なぜ、工場に生産工程の管理や制御をするコンピュータが必要になってきたのか?

7.コンピュータのアプリケーション = コンピュータを使ってできること

○どうやってコンピュータは文章をつくるのか?

○結局、コンピュータは’0’、’1’しか取り扱えない。

○どうやって電卓は動くのか?

○大きな数字をコンピュータではどう表すのか?

○文字をコンピュータではどう表すのか?

○音楽をコンピュータでどうあらわすのか?


クイズ1

コンピュータは’0’と’1’しか取り扱えないのに、実際のコンピュータでは大きな数字、文字、音声、画像を取り扱うことができる。数字、文字、音声、画像を’0’と’1’だけで表す具体的な方法を自分で考えて説明せよ。

以上