Din cele mai vechi timpuri, oamenii au numarat, socotit si masurat lucrurile, le-au trecut pe raboj si au comunicat altor oameni despre aceste lucruri. "Lucrurile" acestea puteau fi numarul de oi dintr-o turma, greutatea unui copil, marimea unui camp, timpul scurs de la ultima seceta sau intensitatea unui cutremur. Din timpurile cele mai vechi, oamenii au folosit unelte si tehnici care sa-i ajute sa numere cu mai multa acuratete, sa masoare mai precis, sa tina un raboj sau sa faca insemnari care sa se poata pastra mai mult timp, sa transmita cu mai multa precizie; ei au folosit in acest scop, de exemplu, rigle, sextante, cantare si balante, ceasuri etc.
Calculatorul nu e decat cel mai nou din acest sir lung de masini de calculat si de inregistrat. Doar atat-nimic mai mult. Tot ceea ce fac calculatoarele este de a calcula si inmagazina rezultatele calculelor.
Totusi, acest principiu e mascat de un lucru practic groaznic: ceea ce fac ele poate ca e simplu, dar fac lucrul respectiv in cantitati impresionante- si incredibil de bine. Azi, viteza calculatoarelor se masoara in milioane de operatii pe secunda. Operatiile pot sa fie simple, dar ele pot fi combinate in foarte multe feluri pentru a rezulta un sir enorm de functii utile. Acestea s-au intamplat aproape in intregime in ultimii 30-40 de ani; aceasta e istoria completa a calculatoarelor comerciale.
In anii'60, un calculator comercial ocupa o incapere mare dotata cu aer conditionat; era nevoie de o echipa de specialisti ca sa lucreze cu el. Consuma o cantitate enorma de energie si se strica des.
Calculatoarele de azi sunt, in mod definitoriu, mult mai mici si mai rapide; ceea ce ocupa pe vremuri o camera intreaga, acum incape intr-o cutie mica. Calculatoarele pot inmagazina mai multa informatie; ele consuma mai putina energie si au devenit mult mai usor de manevrat.
Primele calculatoare personale (PC-uri) au fost lansate in 1979, avand o viteza cronometrata de vreo 5 MHz.
O modalitate de a concepe un calculator este sa-l vedem ca o "cutie neagra" care accepta la un capat un material ("input"), il prelucreaza (Processing) intr-un anume fel, apoi produce rezultate ("output") la celalalt capat ("Input" => Prelucrare =>"Output")
1. Reprezentarea interna a datelor
Necesitatea reprezentarii caracterelor numerice s-a materializat in aparitia si existenta simultana a unor diferite sisteme de numeratie.
Un sistem de numeratie este format din totalitatea regulilor de reprezentare a numerelor cu ajutorul unor simboluri numite cifre.Sistemele de numeratie sunt de doua feluri: pozitionale si nepozitionale.
In sistemele de calcul se folosesc in special sisteme de numeratie pozitionale,datorita simplitatii de reprezentare si de efectuare a calculilor aritmetice. Acestea se definesc ca sisteme de numeratie, in valoarea unei cifre din cadrul unui numar este determinata de pozitia ei in cadrul numarului. Fiecare sistem de numeratie pozitional contine un alfabet format din cifre si litere al caror numar este egal cu baza sistemului respectiv.
Sistemul de numeratie pozitional poate fi:
- binar -alfabetul este format numai din doua cifre, 0si 1.
- ternar -alfabetul este format din trei cifre:0,1,2.
- cuarternar- format din patru cifre:0,1,2,3.
- octal - format din opt cifre:0,1,2,3,4,5,6,7.
-zecimal- format din zece cifre: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.
-hexazecimal - sunt utilizate simbolurile 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F.
Conversia numerelor din sistemul de numeratie zecimal intr-un alt sistem se realizeaza prin efectuarea unui sir de impartiri succesive la valoarea bazei sistemului in care se doreste transformarea.
1. 3456(10) =206(16) =432(8) =1728(2) =3456(10)
2. 5125(10) =325(16) =5781(8) =25621(2)
3. 1723(10) =1079(16) =2153(8) =8611(2)
4. 7257(10) =4539(16) =9071(8) =36281(2)
2.Coduri de reprezentare
Necesitatea reprezentarii in calculator a unui numar mare de caractere a condus la aparitia si utilizarea unor coduri.Codurile in care sunt reprezentate numere, litere,si alte semne speciale se numesc coduri alfanumerice.
Dintre codurile alfanumerice, cele mai reprezentative sunt codurile ASCII si EBCDIC.
ASCII este un cod ce utilizeaza 7 cifre binare cu care se pot realiza 128 de combinatii.
EBCDIC este un cod ce utilizeaza 8 cifre binare cu care se pot realiza 28 =256 de combinatii.
Ex. Sunt sanatoasa.
Reprezentare in hexazecimal -E2 E4 D5 E3 E2 C1 D5 C1 E3 D6 C1 E2 C1
Cod in octeti -11100010 11100100 11010101 11100011 11100010 11000011 11010101 11000001 11100011 11010110 11000011 11100010 11000001
3.ARHITECTURA CALCULATOARELOR
Arhitectura unui sistem electronic de calcul
Un sistem electronic de calcul este o masina automata de prelucrare a informatiei, capabila sa execute operatii complexe cu ajutorul unui program inregistrat in memoria principala.
Sistemul electronic de calcul are trei elemente:
- sistemul de echipament (hardware)
- sistemul de programare (software)
- datele de prelucrat
Sistemul de prelucrare automata mai cuprinde utilizatorii si procedurile.
Hardware -reprezinta sistemul de echipamente care au rolul de a primi datele, de a le memora, de a le prelucra si de a le reda.Hardwar-ul este controlat de software in procesul transformarii datelor.
Software -este o componenta a S.I.P.A.D.ce desemneaza sistemul de program.
Datele de prelucrat -reprezinta materia prima a unui sistem de prelucrare a datelor.Datele brute, neprelucrate, odata introduse in sistem si prelucrate devin informatii.
