Kép jóváírása: Westend61/Westend61/GettyImages
A számítógépek olyan általános célú gépek, amelyeket úgy terveztek, hogy kövesse az adatfeldolgozási feladatok elvégzéséhez szükséges utasításokat. Bár a különböző típusú számítógépek sajátos architektúrája eltérő lehet, minden számítógép képes erre adatfeldolgozás a számítógépes rendszer öt alapelemével: bemenet, kimenet, adatút, vezérlés és memória. Ezen elemek mindegyike egy vagy több, a számítógépbe beépített vagy külsőleg csatlakoztatott hardvereszközhöz van társítva.
A számítógép elemei:
Bemenet és kimenet
A külvilággal való kommunikáció a számítógépes rendszer bemeneti és kimeneti elemein keresztül történik. Az adatok külső hardvereszközökön, például egereken, billentyűzeteken, érintőképernyőkön és tárolóeszközökön keresztül kerülnek be a számítógépbe. Az adatok feldolgozása után az ember által olvasható formátumba konvertálhatók olyan eszközökhöz, mint a nyomtatók, kijelzők, hangszórók vagy fejhallgatók. A számítógép képes az adatokat más kimeneti formátumokká is konvertálni, például elektromos jelekké az automatizált berendezések vezérléséhez.
A nap videója
Datapath elem
Az adatút elem több egységből áll, amelyek a CPU-n (központi feldolgozó egységen) belül végzik az adatfeldolgozást, amelyet gyakran a számítógép agyának neveznek. A CPU értelmezi a programozási utasításokat és vezérli a belső és külső eszközöket. A CPU-n belül az egyik legfontosabb egység az ALU (aritmetikai logikai egység), amely aritmetikai és logikai műveleteket végez az adatokon. Egyes számítógépek dedikált grafikus feldolgozó egységgel (GPU) rendelkeznek, amely támogatja az összetett vizuális képek nagy sebességű megjelenítését. Az adatútvonal ezenkívül áramköröket és regisztereket is tartalmaz, amelyek nyomon követik a rendszerállapotokat, például az éppen futó szoftver programszámlálóját.
Vezérlőelem
A számítógép vezérlőeleme a memória és a CPU közötti adatmozgásért felelős. Ez az elem koordinálja a programutasítások végrehajtását a számítógépes rendszer összes többi elemével az időzítési és vezérlőjelek biztosításával. A vezérlőelem munkáját a vezérlőegység (CU) látja el, amely a legtöbb modern számítógépen a CPU része. A vezérlőegységet gyakran a számítógép központi idegrendszereként írják le.
Memória elem
A számítógépek belső és külső memóriát is használnak a műveletek végrehajtása során. A belső memória az éppen futó programok szoftverutasításainak és kapcsolódó adatainak tárolására szolgál. A belső memória RAM-ból (random access memory) áll, amely ideiglenes, mert csak tápfeszültség alatt tartja meg az adatokat. A számítógép kikapcsolásakor a memória törlődik. Azokat az adatokat, amelyeket a számítógép nem használ, általában külső memóriában tárolják olyan eszközökön, mint a merevlemezek és a flash meghajtók.
