6.1. Современный настольный персональный компьютер

Прошло не так много времени, а эта информация уже вызывает улыбку. Появляющиеся с огромной скоростью, доступные устройства, служащие для обработки информации, намного превышают перечисленные возможности того, что когда то называлось персональным компьютером.. Никто не использует для разработки программ карманные персональные компьютеры – смартфоны и коммуникаторы, а также интернет-планшетники или электронные книги, да и назначение у них совсем другое. Тем не менее, они относятся к классу персональных компьютеров. Пожалуй, общее, что объединяет все эти устройства, что позволяет их называть персональными компьютерами – это наличие операционной системы и то, что они предназначены для эксплуатации одним пользователем (рис. 6.2) .

а) интернет планшет	б) карманный ПК
в) смарт-телевизор Рис. 6.2

С другой стороны, для всех таких устройств стоило бы найти другое объединяющее их название, а персональными компьютерами, называть те устройства, которые можно использовать не только для игр, выхода в Интернет, телефонной и видеосвязи (этими свойствами обладают уже и смарт-телевизоры), а, отдавая дань понятию, заложенному в, слове «компьютер» (вычислитель) и тому, для чего ПК и ПЭВМ (персональные вычислительные машины) создавались, называть так только те устройства, с помощью которых можно создавать программное обеспечение, производить вычисления, разрабатывать модели, заниматься научными исследованиями.

Контрольные вопросы и задания:

1. Какие бывают персональные компьютеры?

2. Назовите свойства, присущие персональным компьютерам.

3. Какие устройства используются в качестве внешней памяти персональных компьютеров?

4. Какие современные устройства для обработки информации относят к персональным компьютерам?

5. Какие из современных устройств обработки информации и связи, и в каких случаях помогают вам в учебе?

7. Двоичная система счисления

В обычной жизни мы используем десятичную систему счисления, а вот компьютерах используется двоичная система. Т.е. все цифры, буквы и другие знаки, и все команды, для того чтобы их понимал компьютер, представляются в виде наборов двух чисел 0 и 1. 0 и 1 нужно понимать как условные логические значения сигналов, которые не стоит путать с физическими значениями. Физически 0 может соответствовать низкому напряжению, а 1 высокому, или наоборот. Это очень удобно для работы машины. Двоичная система счисления возникла задолго до создания ЭВМ. Ею особенно увлекались в XVI-XIX веках. Г. В. Лейбниц считал ее простой, удобной и красивой. Выбор двоичной системы счисления обусловлен тем, что работа машины с такой системой более надежна и при случайной помехе труднее изменить 0 на 1 или наоборот.

Еще одним преимуществом двоичной системы является то, что для обработки потоков информации не нужно иметь много преобразователей, так называемых логических элементов. Основные из них названы условно ИЛИ, НЕ, И. Именно с помощью этих элементов обрабатывается в компьютере информация. Двоичная система оптимальна для максимальной производительности ЭВМ фон-неймановского типа.

Как же представляются числа в двоичной системе? Также как и в десятичной. Например, представим число года 1996 в десятичной и в двоичной системе:

1996₍₁₀₎ =1*10³+9*10²+9*10¹+9*10⁰,

а любое целое число в десятичной системе счисления представляется так:

(a_n a _n-1...a_1.a₀) = a_n*10 ^n-1+a_n-1*10 ⁿ.+...+a₁*10¹+a₀*10⁰.

В двоичной системе счисления это число представляется аналогично:

(b_{n ,} b_n-1...b₁b₀) = b_n*2^n-1+...+b₁*2¹+b₀*2⁰,

а число года будет выглядеть так:

11111001100 ₍₂₎=1*2 ¹⁰+1*2 ⁹+1*2 ⁸+1*2 ⁷+1*2 ⁶+0*2 ⁵+0*2 ⁴+1*2 ³+ 1*2 ² + + 0*2 ¹+0*2 ⁰=1996₍₁₀₎.

Таблица 7.1.

Число	Делитель	Остаток
289 144 72 36 18 9 4 2 1	2 2 2 2 2 2 2 2 2	1 0 0 0 0 1 0 0 1

Перевод чисел из десятичной системы в двоичную рассмотрим на следующем примере: переведем в двоичную систему число 289, для этого составим таблицу 7.1, записывая остаток от деления на 2.

Если теперь остатки переписать снизу вверх, получим число 289 в двоичной системе:

289 ₍₁₀₎=100100001 ₍₂₎,

289=2*10 ²+8*10 ¹+9*10 ⁰=1*2 ⁸+0*2 ⁷+0*2 ⁶+1*2 ⁵+1*2 ⁴+0*2 ³+0*2 ²+

+0*2 ¹+1*2 ⁰= 256+32+1=289.

ЭВМ пользуется простыми правилами сложения и умножения двоичной системы исчисления:

Сложение :

+	0	1	ПРИМЕР: 111 111=1*2^2+1*2^1+1*2^0=7 ^+101 101=1*2^2+0*2^1+1*2^0=5 ^______ 1100 1100=1*2^3+1*2^2+0*2^1+0*2^0
0	0	1
1	1	10

Умножение:

*	0	1	ПРИМЕР: 111 100011 = 1*2^5+1*2^1+1*2^0 = 35 * 101 111 000 111 100011
0	0	0
1	0	1