Поглавље 1: Рачунар опште намене и коришћени бројеви

Део 1: Увод у рачунаре и оперативне системе
Део 1.1: Садржај
Поглавље 1: Рачунар опште намене и коришћени бројеви

Рачунар је електронска машина која се састоји од неколико компоненти за обраду и складиштење података. Подаци могу резултирати текстом, сликом, звуком или видео записом.

1.1 Екстерне физичке компоненте рачунара опште намене

Следећа слика приказује цртеж рачунара опште намене са најчешће коришћеним компонентама:

Фигура. 1.1 Рачунар опште намене

Тастатура, миш и микрофон су уређаји за унос. Звучник и екран (монитор) су излазни уређаји. Системска јединица, која се на дијаграму назива рачунар, је оно што обавља све прорачуне. Улазни и излазни уређаји се називају периферним уређајима.

Претходни дијаграм је торањ рачунарски систем или једноставно торањ рачунар. За то је системска јединица усправна. Алтернативно, системска јединица може бити дизајнирана да лежи равно на столу (столу), а монитор се поставља на њега. Такав рачунарски систем се назива десктоп рачунарски систем или једноставно десктоп рачунар.

Следећа слика је дијаграм лаптоп рачунара са називима спољних компоненти:

Слика 1.2 Лаптоп рачунар

Када неко седне, лаптоп рачунар може да му се стави у крило да ради. Оптички уређај на дијаграму је ЦД или ДВД уређај. Тачпед је замена за миша. Системска јединица има тастатуру.

1.2 Куцање

Пошто се од сваке елите у било ком делу света данас очекује да може да користи рачунар, онда свака елита мора да научи како да куца на тастатури. Часови куцања се могу плаћати или бесплатно на Интернету. Ако нема новца или средстава за наставу, читалац мора да користи следеће савете како би знао да куца:

На енглеској тастатури, један од средњих редова има тастере Ф и К. Ф тастер је на левој страни, али не на левом крају реда. Тастер Ј је на десној страни, али не и на десном крају.

На обе руке особе налазе се палац, кажипрст, средњи прст, прстењак и мали прст. Пре куцања, кажипрст леве руке мора бити изнад тастера Ф. Средњи прст мора бити изнад следећег тастера који се креће улево. Домаћи прст мора да следи изнад следећег тастера, а мали прст изнад кључа после, све лево. Пре куцања, кажипрст десне руке мора бити изнад тастера Ј. Средњи прст десне руке мора бити изнад следећег тастера који се креће удесно. Домаћи прст мора да следи изнад следећег тастера, а мали прст мора да буде изнад кључа после, све удесно.

Са подешавањем руку, требало би да користите најближи прст да притиснете жељени најближи тастер на тастатури. У почетку ће ваше куцање бити споро. Међутим, ваше куцање ће бити брже током недеља и месеци.

Никада не напуштајте овај став, јер се брзина куцања повећава. На пример, никада не напуштајте правилну употребу последња три прста леве руке. Ако се напусти, биће веома тешко вратити се на правилан приступ куцању. Дакле, брзина куцања се неће побољшати све док се грешка не исправи.

1.3 Матична плоча

Матична плоча је широка плоча и налази се у системској јединици. Има електронска кола са електронским компонентама на себи. Кола на матичној плочи су следећа:

Микропроцесор
Данас је ово једна компонента. То је једно интегрисано коло. Има пинове за повезивање са остатком других кола на матичној плочи

Микропроцесор ради све анализе и језгро рачунања за матичну плочу и цео рачунарски систем.

Круг хардверског прекида
Претпоставимо да је на рачунару тренутно покренут програм (апликација) и да је притиснут тастер на тастатури. Микропроцесор мора бити прекинут да би примио шифру кључа или урадио оно што се очекује да уради као резултат притиска на одређени тастер.

Такви хардверски прекиди се могу извршити на два начина: или микропроцесор има један пин за сигнал прекида за сваку могућу периферију или микропроцесор може имати само два пина и постоји коло прекида које претходи ова два пина према микропроцесору за све могуће периферних уређаја. Ово коло прекида има пинове за сигнале прекида са свих могућих периферних уређаја који би прекинули микропроцесор.

Прекидно коло је обично једно мало интегрисано коло, заједно са неким малим електронским компонентама, које се називају капије.

Директан приступ меморији
Сваки рачунар има меморију само за читање (РОМ) и меморију са случајним приступом (РАМ). Величина РОМ-а је мала и трајно чува само мале информације, чак и када је рачунар искључен. Величина РАМ-а је велика, али не тако велика као величина чврстог диска.

Када је напајање укључено (рачунар је укључен), РАМ може да садржи много информација. Када се рачунар искључи (напајање је искључено), све информације у РАМ-у престају да постоје.

Када се један карактерни код мора пренети из меморије на периферију или обрнуто, микропроцесор обавља посао. То значи да микропроцесор мора бити активан.

Постоје случајеви када се велика количина података мора пренети из меморије на диск или обрнуто. На матичној плочи постоји коло које се зове Директан приступ меморији (ДМА). Ово врши пренос, баш као и микропроцесор.

ДМА ступа у акцију само када је количина података за пренос између меморије и улазно/излазног уређаја (периферија) велика. Када се то деси, микропроцесор је слободан да настави са другим послом – а то је главна предност поседовања кола за директан приступ меморији.

ДМА коло је обично ИЦ (интегрисано коло), заједно са неким малим електронским компонентама које се називају капије.

Коло адаптера визуелне јединице екрана
Да би се подаци кретали са микропроцесора на екран, морају да прођу кроз адаптерско коло визуелне јединице екрана на матичној плочи. То је зато што знакови или сигнали из микропроцесора нису погодни директно за екран.

Отхер Цирцуитс
Друга кола могу бити на матичној плочи. На пример, звучни круг за звучник може бити на матичној плочи. Звучно коло такође може доћи као коло звучне картице које се убацује у слот на матичној плочи.

За потребе овог поглавља довољно је знати присуство претходно наведених кола, чак и без звучног кола.

Микропроцесор се такође назива централна процесорска јединица што је скраћено ЦПУ. Микропроцесор је скраћено µП. ЦПУ значи исто што и µП. ЦПУ и µП се доста користе у остатку овог онлајн курса за каријеру да значе као микропроцесор или централна процесорска јединица, а оба су иста ствар.

1.4 Бројање у различитим базама

Бројање значи додавање 1 на претходну цифру или претходни број. Следе десет цифара, укључујући 0 за бројање у бази 10:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Друго име за базу је радикс. Радикс или база је број различитих цифара у основном бројању. У основи десет има десет цифара без десетице која се састоји од две цифре. Након сабирања 1 до 9, пише се 0, а пренос 1 је написан одмах испред 0 да би било десет. У ствари, не постоји (једнострука) цифра ни за једну основу (било који радикс). Имајте на уму да не постоји цифра за десет. Десет се може написати као 1010 што се чита као једна нула са десетицом.

Шеснаеста основа има шеснаест цифара, укључујући 0, које су:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, Б, Ц, Д, Е, Ф

У основи шеснаест, бројеви десет, једанаест, дванаест, тринаест, четрнаест, петнаест су А, Б, Ц, Д, Е и Ф, респективно. Могу се писати и малим словима као: а, б, ц, д, е, ф. Имајте на уму да не постоји цифра за шеснаест.

У основи шеснаест, након додавања 1 на Ф, 0 се записује и пренос 1 се уписује одмах испред 0 да би се добило 1016 које се чита као једна нула основа шеснаест.

Основа осам има осам цифара, укључујући 0, које су:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Имајте на уму да не постоји цифра за осам.

У основи осам, након сабирања 1 до 7, 0 се записује, а пренос 1 је написан одмах испред 0 да би се добило 108 које се чита као једна нула основа осам.

Основна два има две цифре, укључујући 0, које су:

0, 1

Имајте на уму да не постоји цифра за два.

У основи два, након додавања 1 на 1, 0 се записује и пренос 1 се уписује одмах испред 0 да би се добило 102 које се чита као једна нула основа 2.

У следећој табели, бројање се врши од један до један-нула основе шеснаест. Одговарајући бројеви у основи десет, основици осам и основици два су такође дати у сваком реду:

Запамтите да бројање значи додавање 1 претходној цифри или претходном броју. За било који низ бројева за бројање базе, пренос 1 наставља да се креће улево. Како се појављују већи бројеви, то се шири.

Бинарни бројеви и битови
Број се састоји од симбола. Цифра је било који од симбола у броју. Основни бројеви 2 се називају бинарни бројеви. Основна 2 цифра се назива БИТ која се обично пише као бит као кратки термин за Бинарну цифру

1.5 Претварање броја из једне базе у другу

Претварање броја из једне базе у другу је приказано у овом одељку. Рачунар у основи ради у бази 2.

Конверзија у базу 10
Пошто сви цене вредност броја у бази 10, овај одељак објашњава конверзију броја који није са основом 10 у базу 10. Да бисте број претворили у базу 10, помножите сваку цифру датог основног броја са основом која је подигнута индексу своје позиције и додајте резултате.

Свака цифра за било који број у било којој бази има позицију индекса почевши од 0 и од десног краја броја, померајући се налево. Следеће табеле показују позиције индекса цифара за Д76Ф16, 61538, 10102 и 678910:

Индекс – > 3 2 1 0
Цифра -> Д 7 6 Ф16

Индекс – > 3 2 1 0
Цифра -> 6 1 5 38

Индекс – > 3 2 1 0
Цифра -> 1 0 1 02

Индекс – > 3 2 1 0
Цифра -> 6 7 8 910

Претварање Д76Ф16 у базу 10 је следеће:

Д к 163 + 7 к 162 + 6 к 161 + Ф к 160

Напомена: Сваки број који је подигнут на индекс 0 постаје 1.

163 = 16 к 16 к 16;
162 = 16 к 16
161 = 16
160 = 1

Такође имајте на уму да у математици => значи „ово имплицира да“ а ∴ значи стога.

У математичком изразу, сва множења се морају прво урадити пре сабирања; ово је из БОДМАС секвенце (прве заграде, затим Од чега је још множење, а затим следе дељење, множење, сабирање и одузимање). Дакле, примери су следећи:

Д к 163 + 7 к 162 + 6 к 161 + Ф к 160 = Д к 16 к 16 к 16 + 7 к 16 к 16 + 6 к 16 + Ф к 160
=> Д к 163 + 7 к 162 + 6 к 161 + Ф к 160 = Д к 4096 + 7 к 256 + 6 к 16 + Ф к 1
=> Д к 163 + 7 к 162 + 6 к 161 + Ф к 160 = 53248 + 1792 + 96 + 15
=> Д к 163 + 7 к 162 + 6 к 161 + Ф к 160 = 55151

∴ Д76Ф16 = 5515110

Претварање 61538 у базу 10 је следеће:

6 к 83 + 1 к 82 + 5 к 81 + 3 к 80

Напомена: Сваки број који је подигнут на индекс 0 постаје 1.

83 = 8 к 8 к 8;
82 = 8 к 8
81 = 8
80 = 1

Такође имајте на уму да у математици => значи „ово имплицира да“ а ∴ значи стога.

У математичком изразу, сва множења се морају прво урадити пре сабирања; ово је из БОДМАС секвенце. Дакле, пример демонстрације је следећи:

6 к 83 + 1 к 82 + 5 к 81 + 3 к 80 = 6 к 8 к 8 к 8 + 1 к 8 к 8 + 5 к 8 + 3 к 80
=> 6 к 83 + 1 к 82 + 5 к 81 + 3 к 80 = 6 к 512 + 1 к 64 + 5 к 8 + 3 к 1
=> 6 к 83 + 1 к 82 + 5 к 81 + 3 к 80 = 3072 + 64 + 40 + 3
=> 6 к 83 + 1 к 82 + 5 к 81 + 3 к 80 = 3179

∴ 61538 = 317910

Претварање 10102 у базу 10 је следеће:

1 к 23 + 0 к 22 + 1 к 21 + 0 к 20

Напомена: Сваки број који је подигнут на индекс 0 постаје 1.

23 = 2 к 2 к 2;
22 = 2 к 2
21 = 2
20 = 1

Такође имајте на уму да у математици => значи „ово имплицира да“ а ∴ значи стога.

У математичком изразу, сва множења се морају прво урадити пре сабирања; ово је из БОДМАС секвенце. Дакле, пример демонстрације је следећи:

1 к 23 + 0 к 22 + 1 к 21 + 0 к 20 = 1 к 2 к 2 к 2 + 0 к 2 к 2 + 1 к 2 + 0 к 10
=> 1 к 23 + 0 к 22 + 1 к 21 + 0 к 20 = 1 к 8 + 0 к 4 + 1 к 2 + 0 к 1
=> 1 к 23 + 0 к 22 + 1 к 21 + 0 к 20 = 8 + 0 + 2 + 0
=> 1 к 23 + 0 к 22 + 1 к 21 + 0 к 20 = 10

∴ 10102 = 1010

Конверзија из базе 2 у базу 8 и у базу 16
Конверзија из базе 2 у базу 8 или базе 2 у базу 16 је једноставнија од конверзије из друге базе у другу базу, уопштено. Такође, бројеви базе 2 су боље цењени у бази 8 и бази 16.

Конверзија из базе 2 у базу 8
Да бисте конвертовали базу 2 у базу 8, групишите цифре основе 2 у три, са десног краја. Затим прочитајте сваку групу у основи осам. Табела 1.1 (Пребројавање у различитим основама), која има кореспонденције између основе 2 и основе осам за првих осам бројева, може се користити за читање група бројева базе 2 у основицу осам.

Пример:
Претвори 1101010101012 у базу 8.

Решење:
Груписање у троје, са десне стране, даје следеће:

| 110 | 101 | 010 | 101 |

Из табеле 1.1 и читајући с десна овде, 1012 је 58, а 0102 је 28, занемарујући водећу 0. Затим, 1012 је и даље 58, а 1102 је 68. Дакле, у бази 8, групе постају:

| 68 | 58 | 28 | 58 |

И у сврху конвенционалног писања:

1101010101012 = 65258

Други пример:

Претвори 011000101102 у базу 8.

Решење:

011010001102 = | 01 | 101 | 000 | 110 |
=> 011010001102 = | 18 | 58 | 08 | 68 |
∴ 011010001102 = 15068

Имајте на уму да се водеће нуле у свакој групи игноришу. Ако су све цифре у групи нуле, све се замењују једном нулом у новој бази.

Конверзија из базе 2 у базу 16
Да бисте конвертовали из базе 2 у базу 16, групишите цифре базе 2 по четири, са десног краја. Затим прочитајте сваку групу у бази шеснаест. Табела 1.1 (Пребројавање у различитим основама), која има кореспонденције између основе 2 и основе шеснаест за првих шеснаест бројева, може се користити за читање група бројева базе 2 у основу шеснаест.

Пример:
Претвори 1101010101012 у базу 16.

Решење:
Груписање у четири, са десне стране, даје следеће:

| 1101 | 0101 | 0101 |

Из табеле 1.1 и читања са десне стране овде, 01012 је 58 игноришући водећу 0, 01012 је и даље 58 игноришући водећу 0, а 11012 је Д16. Дакле, у бази 16, групе постају:

Д16 | 516 | 516 |

И у сврху конвенционалног писања:

1101010101012 = Д5516

Други пример:
Претвори 11000101102 у базу 16.

Решење:

11010001102 = | 11 | 0100 | 0110 |
=> 11010001102 = | 316 | 416 | 616 |
∴ 11010001102 = 34616

Имајте на уму да се водеће нуле у свакој групи игноришу. Ако су све цифре у групи нуле, све се замењују једном нулом у новој бази.

1.6 Конверзија из базе 10 у базу 2

Метод конверзије је континуирано дељење децималног броја (у основи 10) са 2. Затим прочитајте резултат одоздо, као што следећа табела илуструје, за децимални број од 529:

Читајући одоздо, одговор је 1000010001. За било који корак дељења, постоји дивиденда која се дели са делиоцем да би се добио количник. Количник увек има цео број и остатак. Остатак може бити нула. Када се претвара у базу 2, последњи количник је увек нула остатак 1.

1.7 Проблеми

Читаоцу се саветује да реши све проблеме у једном поглављу пре него што пређе на следеће поглавље.

1. а) Наведите на листи три улазна уређаја у системску јединицу рачунара опште намене.
б) Наведите на листи два излазна уређаја до системске јединице рачунара опште намене.

2. Шта бисте саветовали особи која жели да научи да куца, али нема новца или средстава за професионалне часове куцања?

3. Наведите називе четири главна кола (компоненте) матичне плоче рачунара опште намене и укратко објасните њихове улоге.

4. Направите табелу за бројање десет, шеснаест, осам и две основе са шеснаест основа бројева од 116 до 2016.

5. Претворите следеће бројеве као што се то ради на часу математике:
а) 7Ц6Д16 до базе 10
б) 31568 на основу 10
ц) 01012 до базе 10

6. Претворите следеће бројеве у базу 8 како се то ради на часу математике:
а) 1101010101102
б) 011000101002

7. Претворите следеће бројеве у базу 8 као што се то ради на часу математике:
а) 1101010101102
б) 11000101002

8. Претворите 102410 у базу два.