マイクロコンピューター：定義、歴史など

マイクロコンピューターは、情報の自動処理を快適でシンプルな方法で可能にするため、驚異的なテクノロジーです。この記事では、彼らの最初から 現在のマイクロコンピューター。

マイクロコンピュータ

マイクロコンピューターは、マイクロコンピューターまたはマイクロコンピューターとも呼ばれ、中央処理装置としてマイクロプロセッサーを備え、特定の機能を実行するように構成されたコンピューターです。システムの複雑さ、電力、オペレーティングシステム、標準化、汎用性、機器の価格などの側面は、マイクロプロセッサによって異なります。

基本的に、マイクロコンピュータは、マイクロプロセッサに加えて、メモリと一連の情報入力および出力コンポーネントを含む、個人使用のための完全なシステムを構成します。

最後に、マイクロコンピューターはパーソナルコンピューターと混同されることが多いが、同じではないことを明確にすることが重要です。後者は前者の一般的な分類の一部であると言えます。

詳細については、の記事をお読みください。コンピューターの種類今日存在します。

原産地

マイクロコンピューターの起源は、小さなコンピューターを家庭や企業に持ち込む必要性にあります。これは、1971年にマイクロプロセッサが作成された後に統合される可能性があります。

マイクロコンピューターの最初の既知のプロトタイプは、マイクロプロセッサーは含まれていませんが、マイクロ回路のセットが1973年に入手可能でした。これは、ゼロックス研究センターによって設計および製造され、アルトと呼ばれていました。必要な技術のレベルのためにプロジェクトは失敗しましたが、当時は利用できませんでした。

このモデルの後、他のイニシアチブがAppleを含む他の企業の手から生まれました。しかし、最初の商用パーソナルマイクロコンピュータが販売されたのは1975年でした。それはMITS社に属するAltair8800でした。キーボード、モニター、永続メモリ、プログラムが不足していましたが、すぐにヒットしました。それはスイッチとライトを持っていました。

その後、1981年にIBMは、Intelの8080マイクロプロセッサをベースにしたIBM-PCと呼ばれる最初のパーソナルコンピュータをリリースしました。この事実は、Compaq、Olivetti、Hewlett-Packardなどの企業によって推進された、より強力なマイクロコンピューターのモデルが出現し始めたため、コンピューティングの新時代の始まりを示しました。

進化

875ラインのスキャン画面、2,5 MBのディスク、3 Mbits / sのイーサネットネットワークを備えたインターフェイスを備えたAltoの登場以来、テクノロジーは進化し、常に前述の各モデルの最良の側面を考慮に入れています。

この観点から、マイクロコンピューターの台頭は、主にミニコンピューターやスーパーコンピューターに比べて技術が進んでいることによるものと言えます。より強力なマイクロプロセッサ、より高速でより高性能なメモリおよびストレージチップを含むその設計と構造は、より短いサイクルタイムで実現されます。このようにして、彼らは他のタイプのコンピューターの世代のために時間を購入します。

最後に、今日のほとんどの製造会社はほとんどすべてのタイプのコンピューターにマイクロプロセッサーを組み込んでいるため、技術の進歩の結果として、マイクロコンピューターという用語は使用されていないことを明確にする必要があります。

特長

マイクロコンピューターは、次の特徴を持つコンピューターの一種です。

その中心的なコンポーネントはマイクロプロセッサであり、これは集積回路にすぎません。
そのアーキテクチャは古典的であり、操作の制御フローと手順の言語に基づいて構築されています。
コンポーネントの相互通信を可能にする組み込みテクノロジーを提供します。
コンパクトなデザインのため、梱包や移動が簡単です。

マイクロコンピューターはどのように機能しますか？

マイクロコンピューターは、次の基本的な手順で、入力、出力、計算、および論理演算を実行できます。

処理されるデータの受信。
情報処理のためのプログラムされたコマンドの実行。
変換前後の情報ストレージ。
データ処理の結果の提示。

言い換えれば、マイクロコンピュータは、それらをデコードすることによって、ユーザーの要求に応答するために必要なマイクロ操作を実行できるようにする命令フォーマットを使用します。

したがって、命令フォーマットには、各オペランドのアドレス指定を示す操作コードが含まれています。つまり、命令を構成するさまざまな要素の命令のビットを定義します。

マイクロオペレーションは、マイクロプロセッサの機能的なオペレーションであり、命令の並べ替えとプログラムの順次実行を担当します。

タイミングをとっている間、マイクロコンピュータはシステムの要素を接続する通信回線のネットワークのイベントを調整することに成功します。

最後に、デコードの意味を明確にすることが重要です。デコードは、実行する演算と、これらの順序を実行する必要のあるオペランドを取得する方法を識別するために、命令が解釈されるプロセスです。

マイコンハードウェア

ハードウェアはマイクロコンピューターの物理コンポーネントを表します。つまり、ハードウェアはそれらの具体的な部分です。これは、電気および電気機械装置、回路、ケーブル、および機器の統合操作を可能にするその他の周辺要素で構成されています。

マイクロコンピュータの場合、単一のユニットまたは複数の個別のデバイスを指す場合があります。

一般的に、ハードウェアがその機能を果たすには、次のコンポーネントが存在する必要があります。

入力機器

これらは、テキスト、サウンド、グラフィックス、ビデオなど、ユーザーがマイクロコンピューターにデータを入力するための単位です。それらの中には、キーボード、マウス、マイク、ビデオカメラ、音声認識ソフトウェア、光学式リーダーなどがあります。

マイクロコンピュータの主な入力デバイスの詳細は次のとおりです。

キーボード：卓越した情報入力機器です。認識可能なモデルに変換されるデータの入力を通じて、ユーザーとマイクロコンピューター間の通信を可能にします。
マウス：キーボードと機能を共有しますが、関連する機能はXNUMX回またはXNUMX回のクリックでのみ実行できます。物理的な動きを画面上の動きに変換します。
マイク：一般的に、ほとんどのマイクロコンピューターに組み込まれているデバイスであり、その唯一の機能は音声入力を許可することです。
ビデオカメラ：写真やビデオの形式で情報を入力するのに役立ちますが、マイクロコンピューターによって実行されるほとんどのプログラムには役立ちません。
音声認識ソフトウェア：話し言葉をマイクロコンピューターで翻訳および解釈できるデジタル信号に変換する役割を果たします。
ライトペン：ユーザーが画面上の情報を変更するための電子ポインターを構成します。これは手動で使用され、ライトが登録されるたびにマイクロコンピューターに信号を送信するセンサーによって機能します。
光学式リーダー：スタイラスに似ていますが、主な機能はバーコードを読み取って製品を識別することです。
CD-ROM：読み取り専用のコンピュータファイルを保存する標準の入力デバイスです。すべてのマイクロコンピューターに存在するわけではありませんが、デスクトップコンピューターには存在します。
スキャナー：主にデスクトップコンピューターに接続できるデバイスです。マイコンに保存する印刷物をデジタル化します。

出力装置

これらは、データを処理および変換した後、マイクロコンピューターが得られた結果を通信するための単位です。マイクロコンピューターで最も一般的なのはスクリーンとスピーカーです。

モニター：最も一般的な情報出力ユニットです。マイコンに入力されたデータや命令を表示する画面で構成されています。それを通して、データの変換後に得られる文字やグラフィックを観察することも可能です。
プリンター：すべての種類のマイクロコンピューターに接続できるわけではありませんが、最も広く使用されている情報出力デバイスのXNUMXつです。主に、マイクロコンピュータに保存されているあらゆる種類の情報をコピーの形で複製します。
モデム：XNUMX台のコンピューター間でデータを交換できるように、XNUMX台のコンピューターを接続するために使用されます。同様に、電話回線を介してデータを送信することもできます。
サウンドシステム：一般に、マルチメディア素材に含まれるオーディオを増幅する統合サウンドカードを表します。
スピーカー：音の放出を通して応答することができます。

この点で、現在のほとんどのマイクロコンピュータに存在するタッチスクリーンの場合、それが同時に入力および出力デバイスとして機能することを強調することが重要です。同様に、あるマイクロコンピュータを別のマイクロコンピュータに接続する通信デバイスには、XNUMXつの機能があります。

中央処理装置

これは、マイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータの頭脳を指し、論理演算と算術計算が実行され、受信した命令の解釈と実行の結果が生成されます。

マイクロプロセッサは、数学コプロセッサ、キャッシュメモリ、およびパッケージで構成されており、マイクロコンピュータのマザーボード内に配置されています。その場所の詳細については、の記事を確認してください。マザーボードの要素コンピューターから。

コプロセッサーは、マイクロプロセッサーの論理部分です。レジスタ、制御ユニット、メモリ、データバスとともに、数学的計算、グラフィックの作成、文字フォントの生成、テキストと画像の組み合わせを担当します。

キャッシュメモリは、RAMを使用せずに、頻繁に使用される情報の検索に関連する応答時間を短縮する高速メモリです。

カプセル化は、マイクロプロセッサを保護すると同時に、外部コネクタとの接続を可能にする外部部分です。

マイクロプロセッサは、データを含む一時的なストレージ領域であるレジスタに関連しています。彼らはまた、指示に従うこととそれらの指示の実行の結果を担当します。

最後に、マイクロコンピュータには、システムの要素を内部と外部の両方に接続できる内部バスまたは通信回線のネットワークが含まれています。

メモリおよびストレージデバイス

メモリユニットは、受信した命令とデータの両方を一時的に保存し、後でプロセッサがそこから取得できるようにします。データはバイナリコードである必要があります。メモリは、ランダムアクセスメモリ（RAM）と読み取り専用メモリ（ROM）に分類されます。

RAMは内部メモリを表し、動作メモリとストレージメモリに分けられます。その中で、その文字の前後に格納されているビットのセットを考慮することなく、単語またはバイトを迅速かつ直接見つけることが可能です。

その一部として、ROMメモリにはマイクロコンピュータのオペレーティングシステムまたは基本システムが含まれています。その中には、複雑な命令を含むマイクロプログラムと、関連する各文字に対応するビットマップが格納されています。

この点で、実用的な観点から、メモリとストレージはXNUMXつの完全に異なる概念であることに注意する必要があります。マイクロコンピュータの電源を切ると、メモリに保存されているプログラムとデータは失われますが、ストレージにある内容は保持されます。

ストレージドライブには、ハードドライブ、CD-ROM、DVD、光学ドライブ、リムーバブルハードドライブなどが含まれます。

ハードディスク：取り外し不可能な剛性の磁気ディスクです。つまり、ユニット内に含まれています。ほとんどのマイクロコンピューターに存在し、情報を保存するための大きな容量があります。
光学ドライブ：単にCDと呼ばれ、オーディオ、ソフトウェア、その他の種類のデータの保存および配信デバイスです。情報は、複数のコピーの精緻化から複製されたマスターディスク上のレーザーで作られたミシン目によって保存されます。工場で作られています。
CD-ROM：読み取り専用のコンパクトディスクです。つまり、保存されている情報を変更したり、保存後に消去したりすることはできません。 CDとは異なり、データは工場出荷時に記録されます。
DVD：CDと同じ哲学を維持していますが、情報はDVDの両面に記録できます。一般的に、それを読むには特別なプレーヤーが必要です。ただし、市場に出回っている最新のプレーヤーモデルは、CDとDVDを同様に読み取ります。

種類

一般的に、技術の重要なポイントとして、デスクトップコンピューターとラップトップのXNUMX種類のマイクロコンピューターについて話すことができます。両方とも、人と企業の間で同じ大きさで一般的に使用されています。

デスクトップコンピュータ：サイズが大きいため、机のテーブルに置くことができますが、同じ特性のため、持ち運びができません。それらは、処理および保管ユニット、出力ユニット、さらにはキーボードで構成されています。
ラップトップ：軽量でコンパクトなデザインにより、ある場所から別の場所に簡単に移動できます。これらには、ラップトップ、ノートブック、携帯情報端末（PDA）、デジタル電話などが含まれます。その主な特徴は、データ処理の速度です。

現在のマイクロコンピューター

すでに述べたように、マイクロコンピュータにはいくつかの種類があり、それぞれの有用性に応じて明確な特性があります。続行するには、詳細：

デスクトップコンピュータ：最も広く使用されているタイプのマイクロコンピュータです。これらは、インターネットブラウジング、ドキュメントの文字起こし、編集タスクなど、コンピューティングで最も一般的なタスクを実行することができます。ホーンやウェブカメラなどのアクセサリタイプのアイテムをサポートします。
ラップトップ：1981年の創業以来、パーソナルコンピュータの革命を構成しています。その要素の中には、画面、キーボード、プロセッサ、ハードディスク、プロセッサなどがまだ存在しています。デスクトップコンピュータと同じ機能を実行できますが、サイズとコストが小さいため、デスクトップコンピュータよりも優れています。
ラップトップ：フラットスクリーンで、バッテリーで動作します。そのサイズはその移植性を定義します。
ノートブック：その主なユーティリティは、単純な生産性機能の実現です。 CDまたはDVDプレーヤーがありません。パソコンよりもコストが安いため、売り上げが伸びています。彼らはラップトップよりも軽いです。
タブレット：機能的にはラップトップやノートブックに取って代わります。そのタッチスクリーンにより、ユーザーはコンテンツを操作できます。彼らはキーボードやマウスを持っていません。
携帯情報端末（PDA）：基本的にポケットオーガナイザーとして機能します。それらは、とりわけ、議題、ノートブック、スプレッドシートの機能を備えています。それらは特別な入力装置を通してデータ入力を可能にします。さらに、彼らは解放ツールを持っています。
スマートフォン：WiFiまたはモバイル接続を介してインターネットに接続することに加えて、通話やメッセージを送受信する機能を備えたマイクロコンピューターです。電子メールの管理やマルチメディアコンテンツの処理など、パーソナルコンピュータに存在する多くの機能を共有しています。

未来のマイコン

コンピューティングとテクノロジーの急速な進歩にもかかわらず、ハードウェアとソフトウェアの基本は時間の経過とともに一定に保たれる傾向があります。しかし、マイクロコンピューターは最前線にとどまり、財務、議題、連絡先、カレンダー、およびその他の日常生活の活動の管理を容易にすることを約束します。同様に、人工知能、ロボット工学、マルチメディアコンテンツに関連するすべてのものなど、革新的な技術分野に引き続き存在します。

私たちの将来の生活に良い影響を与えることが期待されるマイクロコンピューターは、間違いなくより大きな容量とパワーを持ち、より多くのより良い機能を提供します。それらの中で、以下が言及することができます：

ハイブリッドラップトップ：ハイブリッドタブレットとも呼ばれ、キーボードとタッチスクリーンを備えているため、タブレットとコンピューターのように同時に機能します。付加価値として、画面が大きく、デジタルペンが含まれています。
テレビに接続された電話：スマートフォンの登場以来、その機能は向上しています。この提案により、すべて簡単なケーブル接続でテレビ画面をコンピューターに変換することが期待されています。この点に関してなされた努力にもかかわらず、提案は具体化を終えていません。しかし、将来的には、ハイエンド携帯電話の市場が成長し、ユニバーサルアプリケーションを作成することにより、この新しい技術のやり方を採用することが期待されています。
ポケットコンピューター：コンセプトはすでに存在しますが、これらのコンピューターはデザインを縮小してペンドライブに似たものにすることが期待されています。この提案の主なアイデアは、小さなデバイスを画面に接続することで、コンピューターのように機能することです。
ホログラフィックコンピュータ：それは確かに野心的なプロジェクトです。ただし、現在、一部の企業や大学は、既存の拡張現実ヘルメットを変更してホログラフィックデバイスに変換し、文字通りユーザーの手に技術を委ねることができるプロジェクトを開発しています。
量子コンピューター：将来のプロジェクトでは、このテクノロジーを大規模化することで、最小限の時間で大量のデータを処理できるようになります。今日、この考え方の一部は、データが非常に複雑な計算によって処理される人工知能に適用されています。
マルチコアコンピューター：何年にもわたって、既存のすべてのタイプのコンピューターを隔てる障壁が打ち破られ、コンピューターとして機能し、生産性の向上を目指し、現在のニーズを満たすことができるインテリジェントオブジェクトに囲まれるようになります。

データ形式

マイクロコンピュータで使用される主なデータ形式は、ビット、バイト、および文字です。

ビットは、マイクロコンピューターが持つ情報の最小単位であり、そこから大量の情報が作成されます。いくつかのビットをグループ化することで、情報を表現できます。

バイトは実用的な単位ですが、それによってマイクロコンピュータのランダムメモリと永続的なストレージ容量が測定されます。バイトには8ビットが含まれ、0から9の数字やアルファベットの文字など、あらゆる種類の情報を表すために使用されます。

一般に、マイクロコンピューターの設計により、マイクロコンピューターはバイトの言語を理解することができます。このようにして、キロバイト、メガバイト、およびギガバイトから大量の情報を測定できます。

文字は、文字、数字、句読点、記号、または制御コードであり、画面や紙に常に表示されるとは限りません。これらを介して情報が電子的に保存および送信されます。

最後に、ビットとバイトの概念をよりよく理解するために、ビットは0つの値（1と0）のみを含むバイナリシステムの基本単位であることに言及することが重要です。 9進法には16桁（0から9）とXNUMX進数が含まれますが、XNUMXからXNUMXおよび文字AからFまでのXNUMX文字です。

結論

マイクロコンピュータの定義、起源、進化、特性、およびその他の側面に関する各詳細を考慮すると、次の結論に達します。

マイクロコンピュータの中央処理装置はマイクロプロセッサです。
マイクロコンピュータは、マイクロプロセッサ、メモリ、および一連の情報入力および出力コンポーネントで構成されています。
彼らの起源は、より小さなコンピューターを作成する必要性にあります。
マイクロコンピューターの進化は、技術の進歩の直接的な結果です。
その建築は古典的であり、そのデザインはコンパクトです。
マイクロコンピューターは、命令のフォローアップと実行を通じて、数学的な計算と論理演算を実行することができます。
命令フォーマットは、命令に存在する各オペランドのアドレス指定を示します。
マイクロオペレーションは、命令の並べ替えとプログラムの順次実行を担当します。
タイミングを介して、マイクロコンピュータは内部バスのイベントを調整することができます。
デコードは、命令が解釈されるプロセスです。
ハードウェアは、入力デバイスと出力デバイス、中央プロシージャユニット、メモリ、およびストレージデバイスで構成されています。
主な情報入力デバイスは、キーボード、マウス、ビデオカメラ、光学式リーダー、マイクなどです。
主な出力ユニットには、プリンター、サウンドシステム、モデムがあります。
中央処理装置は、命令の解釈と実行の結果として、論理演算と数学演算を実行する責任があります。
コプロセッサーは、マイクロプロセッサーの論理部分です。
キャッシュメモリは、マイコンの応答時間を短縮する高速メモリです。
レジスターは、データを含む一時記憶域です。
内部バスは、システムの要素を内部と外部の両方で接続します。
メモリは、マイクロプロセッサによって実行される前に、データとプログラムを一時的に保存します。
RAMはマイクロコンピュータの内部メモリです。これは、オペレーティングメモリとストレージメモリで構成されています。
ROMメモリにはマイクロコンピュータのオペレーティングシステムが含まれており、複雑な命令を含むマイクロプログラムが格納されています。
主なストレージデバイスは、ハードディスク、オプティカルドライブ、CD-ROM、DVDなどです。
マイクロコンピューターは、デスクトップコンピューターとラップトップコンピューターに分けられます。
今日のマイクロコンピューターには、デスクトップ、ラップトップ、タブレット、ラップトップ、携帯情報端末、スマートフォンなどが含まれます。
将来のマイクロコンピューターは、ハイブリッドタブレット、テレビに接続された電話、ポケットコンピューター、量子コンピューター、ホログラフィックコンピューターなどです。
マイクロコンピューターは、ビット、バイト、および文字を使用して情報を格納します。