Μάθημα : ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ- ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Α' ΕΠΑΛ

Κωδικός : T280110

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ- ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Α' ΕΠΑΛ

T280110  -  ΔΗΜΗΤΡΑ ΚΑΡΑΜΠΑΛΗ

Ενότητες - Πως υπολογίζει ο υπολογιστής- Το δυαδικό σύστημα αρίθμησης

Πως υπολογίζει ο υπολογιστής- Το δυαδικό σύστημα αρίθμησης

ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ

Πως υπολογίζει ο Υπολογιστής- Το δυαδικό σύστημα αρίθμησης

Γενικά, ένας υπολογιστής είναι μία μηχανή η οποία χειρίζεται πληροφορία, που  ονομάζεται δεμομένα (data). Η πληροφορία μπορεί να πάρει διάφορες μορφές. Μπορούμε να δούμε αυτές τις διαφορετικές μορφές κάθε στιγμή που χρησιμοποιούμε έναν υπολογστή. Για παράδειγμα ένα κείμενο στην οθόνη του υπολογιστή (όπως τώρα αυτό), τα σήματα από τα πλήκτρα που πατάμε σε ένα πληκτρολόγιο, τα αρχεία που έχουμε στο σκληρό δίσκο κ.α. είναι μορφές πληροφορίας που υπάρχουν σε έναν υπολογιστή, ο οποίος τις διαχειρίζεται.

 

Αναλογική και ψηφιακή πληροφορία

Υπάρχουν δύο τρόποι για να αναπαραστήσουμε την πληροφορία. Η πληροφορία η οποία είναι συνεχόμενη, όπως κάθε κομμάτι πληροφορίας που μπορεί να αποκτηθεί από ένα απεριόριστο σύνολο τιμών, ονομάζεται αναλογική. Για παράδειγμα, ο χρόνος, η θερμοκρασία, η ταχύτητα του αυτοκινήτου κ.α, όλα αυτά έχουν μία συνεχόμενη περιοχή τιμών. Η ψηφιακή πληροφορία περιορίζεται από ένα περιορισμένο σύνολο τιμών. Για παράδειγμα, μία φωτεινή σηματοδότηση είναι κόκκινη, πορτοκαλί ή πράσινη. Ποτέ δεν είναι κάτι μεταξύ πράσινου και κόκκινου. Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν μία μορφή ψηφιακής πληροφορίας που ονομάζεται δυαδική πληροφορία. Εδώ, η πληροφορία περιορίζεται μόνο σε δύο τιμές: μηδέν ή ένα.

 

 

Bits - Bytes

Κάθε "0" ή "1" ονομάζεται bit. Η λέξη bit είναι σύντμηση των λέξεων binary digit (δυαδικό ψηφίο). Ο χαρακτηρισμός "δυαδικό" προέρχεται από το δυαδικό σύστημα αρίθμησης. Το bit αποτελεί την ελάχιστη μονάδα μέτρησης. Μια ομάδα αποτελούμενη από οκτώ bits ονομάζεται Byte (ή ψηφιομάδα)- 8bits=1Byte. Η μικρότερη ποσότητα πληροφορίας που μπορούμε να δούμε εμείς στον υπολογιστή καταλαμβάνει ένα byte μνήμης .(Η  μνήμη αποτελείται από σειρές bits όπου αποθηκεύονται τα δεδομένα μας, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα) 

 

0 ή 1 0 ή 1 0 ή 1 0 ή 1 0 ή 1 0 ή 1 0 ή 1 0 ή 1

Αφού κάθε bit μπορεί να πάρει 2 διαφορετικές τιμές (0 ή 1), κάθε byte που αποτελείται από 8 bits μπορεί πάρει 28=256 διαφορετικές τιμές. Η ποσότητα πληροφορίας του ενός byte είναι πολύ μικρή και συνεπώς χρησιμοποιούμε κάποια πολλαπλάσια της ποσότητας αυτής. Οι μονάδες που χρησιμοποιούνται είναι: 

1 KB (Kilo Byte) είναι 210=1024 bytes
1 MB (Mega Byte) είναι 220=1024 KB
1 GB (Giga Byte) είναι 230=1024 MB
1 TB (Tera Byte) είναι 240=1024 GB . Υπάχουν και μεγαλύτερα πολλαπλάσια από το TB. Για περισσότερες πληροφορίες  ανατρέξτε εδώ:

 

Δυνάμεις του 2 - θέσεις μνήμης   Αριθμός bits
2^1 =2 1 bit( 2^1=2 αριθμούς) {0,1}
2^2 =4 2 bits (2^2=4 αριθμούς) {00, 01, 10, 11}
2^3=8 3 bits (8 αριθμοί ) {000,001,010,011,100,101,110,111}
2^4=16 4 bits
2^5=32 5 bits
2^6=64 6 bits
2^7=128 7 bits
2^8=256 8 bits
2^9=512 9 bits
2^10=1024 10 bits
2^11=2048 11 bits
2^12=4096 12 bits
----------  -----------
2^32=4.294.967.296 32 bits

Με βάση τον παραπάνω πίνακα οι σύγχρονοι υπολογιστές με σχεδίαση 64bit, θα μπορούν να διευθυνσιοδοτήσουν 2^64= 18.446.744.073.709.600.000( περίπου 18 πεντάκις εκατομμύρια - {18χ10^18} ), ξεχωριστές θέσεις μνήμης. Εδώ πρέπει να τονίσουμε ότι η κύρια μνήμη αποτελείται από ένα μεγάλο πλήθος κελιών. Το κελί μπορεί να έχει μέγεθος ενός byte ή το μέγεθος της λέξης του επεξεργαστή δηλαδή 16, 32, 64. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε διευθυνσιοδότηση byte, ενώ στη δεύτερη διευθυνσιοδότηση λέξης. 16bits= 1 λέξη(word)