Definiție

Calculatorul este un sistem complex format din dispozitive ce permit:

  • introducerea datelor
  • prelucrarea datelor pe baza unui program;
  • extragerea rezultatelor;
  • stocarea informațiilor.

Sistemul de calcul reprezintă ansamblu componentelor fizice (hardware), al componentelor logice (software).

Un calculator este alcătuit din:

  • unitatea centrală
  • dispozitive periferice

I. Unitatea centrală

I.1 Componente citește

I.2 Placa de bază - tutorial

I.3 UNITATEA CENTRALĂ DE PRELUCRARE (UCP)

UCP – “creierul calculatorului” este implementat cu ajutorul unui microprocesor. Are rolul de a prelucra informațiile şi de a controla activitatea celorlalte componente.
CPU

Componentele UCP sunt:

  • UCC - Unitatea de Comandă şi Control care are rolul de a controla activitatea tuturor dispozitivelor fizice ale calculatorului de a decodifica şi de a executa instrucțiuni;
  • UAL – Unitatea Aritmetico - Logică care execută operațiile elementare aritmetice şi logice;
  • Coprocesorul matematic – execută operațiile de calcul complexe (radicali, funcții trigonometrice etc.);
  • Regiştri – sunt zone de stocare temporară a informației încorporate în microprocesor care pot fi citite şi scrise rapid;
  • Ceasul intern – este un cristal de cuartz care vibrează la aplicarea unei tensiuni electrice; frecvența ceasului este exprimată în cicluri/secundă = Hertz (Hz) şi este o măsură a performanței procesorului.

Viteza microprocesorului

- reprezinta viteza cu care sunt interpretate instrucțiunile. Este data de frecventa de tact a ceasului si de cuvântul procesorului.
Frecventa de tact a ceasului sau frecvența de lucru a microprocesorului:
  • Cu cât această frecvență este mai mare, cu atât microprocesorul este mai performant, deoarece ea este direct proporțională cu viteza cu care microprocesorul execută instrucțiunile, deci cu viteza de lucru a calculatorului
    • ceasul sistemului controlează cât de repede se execută operațiile şi generează impulsuri de tact de aceeaşi frecvență, prin care li se comandă circuitelor electronice ale calculatorului să execute operații). Cu cat ceasul va avea o frecventa mai mare cu atat timpul de executie a unei instructiuni este mai mic si viteza de lucru mai mare.
  • exprimată în MHz, GHz; cu cât este mai mare, cu atât viteza de executie creste. UCC fiind un automat secvential cu număr finit de stări, functionează pe baza unor impulsuri de tact. Acestea sunt produse de un generator electronic pilotat de un cristal de cuart numit ceasul procesorului, care asigură stabilitatea frecventei la variatia tensiunii de alimentare si a temperaturii
  • Frecventa impulsurilor de tact determină viteza de executie a instructiunilor si cu cat este mai mare cu atat calculatorul este mai performant. Numărul de instructiuni pe secundă
  • Exemple de frecvente ale microprocesorului: Cuvântul microprocesorului Reprezintă numărul de biți întotdeauna multiplu de 8 octeți care pot fi prelucrați la un moment dat de către microprocesor (de exemplu 8 biți, 16 biți, 32 biți, 64 biți, 128 biți). Cu cât cuvântul are mai mulți biți, cu atât viteza de lucru a microprocesorului este mai mare şi el este mai performant.

A doua metodă de calcul a vitezei microprocesorului este numărul de instrucțiuni pe care le poate executa într-o secundă. Se exprimă în MIPS (Milioane de Instructiuni Pe Secundă). 1 megahertz sau 1 MHz echivalează cu 1 milion de impulsuri pe secundă.