Fő tartalom
Code.org
Tantárgy/kurzus: Code.org > 1. témakör
1. lecke: Hogyan működik a számítógép?CPU, memória, input és output
Madison Maxey okos textília tervező és a cégalapító Danielle Applestone elmagyarázzák az információ befogadását, tárolását, feldolgozását és outputját megvalósító számítógép egységeket.
Szeretnél részt venni a beszélgetésben?
Még nincs hozzászólás.
Videóátirat
(Zene) Hogyan működik a számítógép?
Memória, CPU,
bement és kimenet (Zene) Szia, Madison Maxey vagyok. Van egy Loomia nevű cégem, ahol okos textíliát készítünk
okos ruhához és más, textíliából készült
termékeket. Ha textíliáról van szó,
a csillagos ég a határ. Az én nevem Danielle Applestone, a Other Machine Company
gazdasági vezetője vagyok. Asztali marógépeket készítünk. A marógép egy forgó vágókést
mozgat az anyagban, amivel 3D-s tárgyakat hoz létre. Végső soron minden számítógép ugyanazt a négy alapvető
dolgot csinálja. Beolvassa a bemenetet (input), tárolja, feldolgozza az információt,
majd kiadja a kimenetet (output). Ezeket a tevékenységeket a számítógép más-más egysége végzi. A bemeneti eszközök
átveszik a bemenetet a külvilágból és bináris információvá alakítják. A memória tárolja az információt. A központi feldolgozóegység, a CPU az, ahol a számítások végrehajtódnak. Végül ott vannak a kimeneti eszközök, amik az információt átkonvertálják
tényleges kimenetté. Beszéljünk először a bemenetről! A számítógépek sokfajta bemenetet
képesek kezelni, például a billentyűzetet, a telefon érintőképernyőjét, a kamerát, a mikrofont vagy a GPS-t, de akár az autón levő érzékelőt,
egy hőmérőt, vagy egy drónt –
ezek mind lehetnek bemeneti eszközök. Nézzünk egy egyszerű példát arra, hogyan halad keresztül a bemenet
a számítógépen és változik kimenetté. Amikor lenyomsz egy billentyűzeten
egy gombot, mondjuk a B-t, a billentyűzet azt számmá konvertálja. Ezt a számot bináris alakban, egyesekkel és nullákkal kódolva
küldi tovább. Ebből a számból kiindulva
a CPU kiszámítja, hogyan jelenítse meg a B betűt
a képernyőn pixelenként. A CPU utasításokat
olvas ki a memóriából, ami alapján meg tudja rajzolni
a B betűt. A CPU lefuttatja ezeket az utasításokat, és eltárolja az eredményt pixelként
a memóriában. Végül ezt a pixel információt bináris alakban elküldi a képernyőre. A képernyő egy kimeneti eszköz, ami konvertálja a bináris jelet apró fényekké és színekké,
amiből a látható kép felépül. Mindez olyan gyorsan történik,
hogy azonnalinak tűnik, de minden megjelenített betűhöz
a számítógép több ezer utasítást futtat attól a pillanattól kezdve, hogy az ujjaddal megnyomtad a billentyűt. Ebben a példában a kimeneti eszköz
a képernyő volt, de sokfajta kimeneti eszköz van, amik a számítógéptől
bináris jeleket fogadnak és a fizikai világban csinálnak valamit. Például a hangszóró
megszólaltat egy hangot, egy 3D nyomtató kinyomtat egy tárgyat. A kimeneti eszköz vezérelhet mozgást, például egy robotkart, egy autó motorját, vagy egy marógép vágófejét,
amit a cégem készít. Újfajta bemenetek és kimenetek teljesen új lehetőségeket teremtenek
a gépek és a világ együttműködéséhez. Ezt nagyban elősegítette a memória és a CPU
méretének és sebességének növelése. Minél bonyolultabb a feladat, és minél több a bemenet és kimenet adat, annál nagyobb CPU teljesítmény
és memória kell. Betűket kiírni a képernyőre
egyszerű feladat, de bonyolult 3D-s grafika
megvalósításához, vagy nagy felbontású film készítéséhez a modern gépekben gyakran
több CPU végzi a feldolgozást, és több gigabájt memória tárolja
az adatokat. Bármit is csinálsz a számítógéppel, minden arról szól, hogy a külvilágból bemenetet adsz át, azt a gép tárolja és feldolgozza, majd valamilyen eredményt
visszajuttat a fizikai világba.