Основни елементи рачунарског система

Рачунари су машине опште намене које су дизајниране да прате упутства за обављање задатака обраде података. Иако специфична архитектура различитих типова рачунара може бити различита, сви рачунари то постижу обрада података коришћењем пет основних елемената рачунарског система: улаз, излаз, путања података, контрола и меморија. Сваки од ових елемената је повезан са једним или више хардверских уређаја који су уграђени у рачунар или повезани споља.

Комуникација са спољним светом одвија се преко улазних и излазних елемената рачунарског система. Подаци се уносе у рачунар преко спољних хардверских уређаја као што су мишеви, тастатуре, екрани осетљиви на додир и уређаји за складиштење података. Када се подаци обрађују, могу се конвертовати у формат читљив за људе за излаз на уређаје као што су штампачи, екрани, звучници или слушалице. Рачунар такође може да конвертује податке у друге излазне формате, као што су електрични сигнали за контролу аутоматизоване опреме.

Елемент путање података се састоји од неколико јединица које обављају обраду података унутар ЦПУ-а (централна процесорска јединица), која се често назива мозговима рачунара. ЦПУ тумачи упутства за програмирање и контролише унутрашње и спољашње уређаје. Једна од најважнијих јединица у оквиру ЦПУ-а је АЛУ (аритметичко-логичка јединица), која врши аритметичке и логичке операције над подацима. Неки рачунари имају наменску јединицу за графичку обраду (ГПУ) која подржава брзи приказ сложених визуелних слика. Путања података такође садржи кола и регистре који прате стања система, као што је програмски бројач за софтвер који се тренутно извршава.

Контролни елемент рачунара је одговоран за кретање података између меморије и ЦПУ-а. Овај елемент координира извршавање програмских инструкција са свим осталим елементима рачунарског система обезбеђивањем временских и контролних сигнала. Посао контролног елемента обавља контролна јединица (ЦУ) која је на већини савремених рачунара део ЦПУ-а. Контролна јединица се често описује као централни нервни систем рачунара.

Рачунари користе и интерну и екстерну меморију када обављају операције. Интерна меморија се користи за чување софтверских инструкција и повезаних података за програме који се тренутно извршавају. Интерна меморија се састоји од РАМ-а (меморије са случајним приступом), која је привремена јер задржава податке само док се користи напајање. Када се рачунар искључи, меморија се брише. Подаци које рачунар не користи обично се чувају у спољној меморији на уређајима као што су чврсти дискови и флеш дискови.