Hlavní obsah
Doplňující partnerský obsah z code.org
Kurz: Doplňující partnerský obsah z code.org > Kapitola 1
Lekce 1: Jak fungují počítačeProcesor, paměť, vstup a výstup
Návrhářka chytrých textilií Madison Maxey a zakladatelka a tvůrce Danielle Applestone vysvětlují různé komponenty, které počítačům umožňují příjímat, ukládat, zpracovávat, a prezentovat informace.
Chceš se zapojit do diskuze?
Zatím žádné příspěvky.
Transkript
(rocková hudba) Zdravím, jmenuji se Madison Maxey. Mám firmu zvanou Loomia, která je zaměřena na výrobu
chytrého textilu pro chytré oblečení a jiné chytré textilní produkty. Když jde o textil, nejsou žádné hranice. Mé jméno je Danielle Applestone a jsem ředitelka firmy
Other Machine Company. Vyrábíme stolní frézovací stroj. Frézovací stroj je zařízení
s rotujícím řezacím nástrojem, který z nějakého materiálu
vyřezává trojrozměrný objekt. Všechny počítače vlastně
dělají stejné čtyři úkoly. Berou nějaký vstup, uloží ho, zpracují ho a pak vytvoří nějaký výstup. Každý z těchto úkolů dělá
jiná část počítače. Existují vstupní zařízení,
která z okolí vezmou vstup a převedou ho do dat
ve dvojkové soustavě. Tato data se ukládají
v další části – v paměti. Dále máme procesor (CPU), kde se provádějí veškeré výpočty. A nakonec máme výstupní zařízení, která informace převádějí
do fyzického výstupu. Nejdříve něco ke vstupu: Počítače umí přijmout mnoho
různých typů vstupu, jako třeba počítačovou klávesnici,
dotykovou obrazovku na mobilu, fotoaparát, mikrofon nebo GPS. Ale i třeba senzory na autě, termostatu nebo dronu jsou také vstupní zařízení. Ukážeme si jednoduchý příklad, jak vstup putuje skrz počítač
a stane se z něj výstup. Když klepnete na klávesu,
třeba na písmeno B, klávesnice převede písmeno na číslo. Toto číslo se pošle ve dvojkové soustavě,
v jedničkách a nulách, do počítače. Podle tohoto čísla procesor spočítá,
jak zobrazit písmeno B pixel po pixelu. Procesor si vyžádá instrukce z paměti,
které říkají, jak napsat písmeno B. Procesor tyto instrukce spustí
a uloží výsledek ve formě pixelů v paměti. Nakonec se tato „pixelová data“
ve dvojkové soustavě pošlou do obrazovky. Obrazovka je výstupní zařízení, které převádí data ve dvojkové soustavě do malých světel a barev,
která tvoří to, co vidíte. Toto se děje tak rychle,
že se to zdá okamžité, ale k zobrazení každého písmene spouští počítač tisíce instrukcí
hned od okamžiku, kdy stisknete klávesu. V tomto příkladu je výstupním
zařízením obrazovka, ale existují mnohé typy výstupu, které na základě signálu z počítače
provádějí fyzickou činnost. Například reproduktor přehraje zvuk a 3-D tiskárna vytiskne nějaký objekt. Výstupní zařízení také dokáží
ovládat fyzický pohyb, jako třeba robotické rameno, motor v autě, nebo řezací nástroj frézovacího stroje,
který vyrábí moje firma. Nové typy vstupu a výstupu
umožňují počítačům komunikovat se světem
zcela novými způsoby. Tomuto napomohlo i zlepšení rychlosti
a velikosti pamětí a procesorů. Čím složitější je nějaký úkol
a čím více je vstupů nebo výstupů, tím více výpočetního výkonu
a paměti bude počítač potřebovat. Psát písmena na obrazovku
může být jednoduché, ale ke složitým úkolům
v oblasti 3-D grafiky nebo k nahrávání filmu
s vysokým rozlišením, mívají moderní počítače často
více než jeden procesor, aby mohly zpracovat tolik dat a také mnoho gigabytů paměti,
aby je měly kam uložit. Je jedno, co chcete dělat s počítačem, každý úkol znamená
poskytnout vstup z okolí, tyto informace uložit a zpracovat
a potom poslat nějaký výstup zpět.