Un computer è un dispositivo elettronico che accetta dati, esegue operazioni, visualizza risultati e memorizza i dati o i risultati secondo necessità. È una combinazione di hardware e software risorse che si integrano insieme e forniscono varie funzionalità all'utente. L'hardware è i componenti fisici di un computer come un processore, dispositivi di memoria, monitor, tastiera, ecc., mentre il software è un insieme di programmi o istruzioni richiesti dalle risorse hardware per funzionare correttamente.

Componenti di un computer

Ci sono fondamentalmente tre componenti importanti di un computer:

1. Unità di ingresso
2. Unità di elaborazione centrale (CPU)
3. Unità di uscita

1. Unità di ingresso:

L'unità di input è costituita da dispositivi di input collegati al computer. Questi dispositivi accettano input e li convertono in un linguaggio binario comprensibile al computer. Alcuni dei dispositivi di input più comuni sono tastiera, mouse, joystick, scanner, ecc.

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• L'unità di input si forma collegando uno o più dispositivi di input a un computer.
• Un utente inserisce dati e istruzioni tramite dispositivi di input come tastiera, mouse, ecc.
• L'unità di input viene utilizzata per fornire dati al processore per l'ulteriore elaborazione.

2. Unità centrale di elaborazione:

Una volta immesse le informazioni nel computer dal dispositivo di input, il processore le elabora. La CPU è chiamata il cervello del computer perché è il centro di controllo del computer. Prima recupera le istruzioni dalla memoria e poi le interpreta in modo da sapere cosa bisogna fare. Se necessario, i dati vengono recuperati dalla memoria o dal dispositivo di input. Successivamente la CPU esegue o esegue il calcolo richiesto, quindi memorizza l'output o lo visualizza sul dispositivo di output. La CPU è composta da tre componenti principali, responsabili di diverse funzioni: unità logico-aritmetica (ALU), unità di controllo (CU) e registri di memoria

A. Unità Aritmetica e Logica (ALU): L'ALU, come suggerisce il nome, esegue calcoli matematici e prende decisioni logiche. I calcoli aritmetici includono addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione. Le decisioni logiche implicano il confronto di due elementi di dati per vedere quale è maggiore, minore o uguale.

• L'unità logica aritmetica è il componente principale della CPU
• È l'elemento fondamentale della CPU.
• L'unità aritmetica e logica è un circuito digitale utilizzato per eseguire operazioni aritmetiche e logiche.

B. Unità di controllo: L'unità di controllo coordina e controlla il flusso di dati in entrata e in uscita dalla CPU e controlla anche tutte le operazioni dell'ALU, dei registri di memoria e anche delle unità di ingresso/uscita. È anche responsabile dell'esecuzione di tutte le istruzioni memorizzate nel programma. Decodifica l'istruzione recuperata, la interpreta e invia segnali di controllo ai dispositivi di input/output finché l'operazione richiesta non viene eseguita correttamente dall'ALU e dalla memoria.

• L'unità di controllo è un componente dell'unità di elaborazione centrale di un computer che dirige il funzionamento del processore.
• Istruisce la memoria del computer, l’unità aritmetica e logica e i dispositivi di input e output su come rispondere alle istruzioni del processore.
• Per eseguire le istruzioni, i componenti di un computer ricevono segnali dall'unità di controllo.
• È anche chiamato sistema nervoso centrale o cervello del computer.

C. Registri di memoria: Un registro è un'unità temporanea di memoria nella CPU. Questi vengono utilizzati per memorizzare i dati, che vengono utilizzati direttamente dal responsabile del trattamento. I registri possono avere dimensioni diverse (16 bit, 32 bit, 64 bit e così via) e ogni registro all'interno della CPU ha una funzione specifica, come memorizzare dati, memorizzare un'istruzione, memorizzare l'indirizzo di una posizione in memoria, ecc. I registri utente può essere utilizzato da un programmatore in linguaggio assembly per memorizzare operandi, risultati intermedi, ecc. L'accumulatore (ACC) è il registro principale nell'ALU e contiene uno degli operandi di un'operazione da eseguire nell'ALU.

La memoria collegata alla CPU viene utilizzata per l'archiviazione di dati e istruzioni ed è chiamata memoria interna. La memoria interna è divisa in numerose posizioni di archiviazione, ciascuna delle quali può archiviare dati o istruzioni. Ogni posizione di memoria ha la stessa dimensione e ha un indirizzo. Con l'aiuto dell'indirizzo il computer può leggere facilmente qualsiasi posizione di memoria senza dover cercare nell'intera memoria. Quando un programma viene eseguito, i suoi dati vengono copiati nella memoria interna e conservati nella memoria fino alla fine dell'esecuzione. La memoria interna è anche chiamata memoria primaria o memoria principale. Questa memoria è anche chiamata RAM, cioè memoria ad accesso casuale. Il tempo di accesso ai dati è indipendente dalla loro posizione in memoria, pertanto questa memoria è anche chiamata memoria ad accesso casuale (RAM).

• L'unità di memoria è la memoria principale del computer.
• Memorizza sia i dati che le istruzioni.
• I dati e le istruzioni vengono memorizzati in modo permanente in questa unità in modo che siano disponibili quando richiesto.

3. Unità di uscita:

L'unità di output è costituita da dispositivi di output collegati al computer. Converte i dati binari provenienti dalla CPU in una forma comprensibile dall'uomo. I dispositivi di output comuni sono monitor, stampante, plotter, ecc.

• L'unità di uscita visualizza o stampa i dati elaborati in un formato intuitivo.
• L'unità di output è formata collegando i dispositivi di output di un computer.
• L'unità di uscita accetta le informazioni dalla CPU e le visualizza in un formato leggibile dall'utente.

Caratteristiche di un computer

1. Velocità: I computer possono eseguire milioni di calcoli al secondo. La velocità di calcolo è estremamente elevata.

2. Precisione: Poiché i computer funzionano con software preprogrammato, non c’è spazio per l’errore umano.

3. Diligenza: Possono eseguire calcoli complessi e lunghi allo stesso tempo e con la stessa precisione.

4. Versatile: I computer sono progettati per essere versatili. Possono eseguire più operazioni contemporaneamente.

5. Stoccaggio: I computer possono archiviare nella propria memoria una grande quantità di dati/istruzioni, che possono essere recuperati in qualsiasi momento.