Bạn Có Hiểu Về Cấu Tạo và Cấu Trúc Của Máy Tính Điện Tử Không?

Mục lục

Cấu tạo của máy tính điện tử trong lĩnh vực khoa học
Các loại máy tính đặc biệt trong khoa học

Máy tính điện tử hiện đại là những thiết bị cầm tay có thể thực hiện các phép toán học. Chúng sử dụng các chip mạch tích hợp, nhưng cấu trúc đơn giản hơn rất nhiều so với máy tính điện tử thông thường. Có thể nói, đây là thế hệ đầu tiên của máy vi tính điện tử, tuy chức năng yếu hơn nhưng lại tiện lợi, giá thành rẻ, dễ dàng ứng dụng rộng rãi trong các giao dịch thương mại – là một trong những vật dụng văn phòng thiết yếu. Bên cạnh khả năng hiển thị kết quả, máy tính còn có các chức năng như cảnh báo tràn số, báo lỗi, v.v. Máy tính khoa học được cấp nguồn thông qua bộ chuyển đổi AC hoặc pin, có thể sạc lại bằng bộ chuyển đổi điện xoay chiều hoặc bộ thu năng lượng mặt trời. Để tiết kiệm năng lượng, các máy tính này đều sử dụng mạch tích hợp quy mô lớn sản xuất bằng công nghệ CMOS.

1. Cấu tạo của máy tính điện tử

Một chiếc máy tính điện tử thông thường gồm các bộ phận: đơn vị số học, bộ điều khiển, bộ nhớ, bàn phím, màn hình hiển thị, nguồn điện và một số thiết bị phụ trợ hay linh kiện điện tử, vận hành bằng tay hoặc thiết bị cơ học. Ở các dòng máy phổ thông, đơn vị số học và điều khiển thực hiện các phép toán nối tiếp đơn giản thông qua mạch logic số, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) chỉ có một đến hai vùng lưu trữ tạm. Với các máy cao cấp hơn trong lĩnh vực khoa học, chúng được trang bị vi xử lý và bộ nhớ chỉ đọc (ROM) để thực hiện các chương trình tính toán phức tạp, cùng với nhiều vùng lưu trữ tạm để ghi nhớ chương trình và dữ liệu đầu vào.

Bàn phím là bộ phận đầu vào của máy tính, thường là loại tiếp xúc hoặc cảm biến. Để tiết kiệm không gian, một phím có thể đảm nhiệm nhiều chức năng. Màn hình là bộ phận đầu ra, thường là màn LED hoặc LCD. Máy tính sử dụng mạch tích hợp (xem công nghệ CMOS) và được trang bị mạch tự động ngắt nguồn nếu không có thao tác trong một khoảng thời gian. Các thiết bị phụ trợ có thể bao gồm máy in mini, đầu đọc băng cassette hoặc máy đọc thẻ từ.

Từ góc độ nhất định, “máy vi tính” theo nghĩa rộng cũng bao gồm “máy tính điện tử”. Dù cũng sử dụng mạch tích hợp, nhưng máy tính điện tử có chức năng đơn giản hơn, giá thành rẻ hơn, đồng thời thuận tiện khi di chuyển và có tính ổn định cao.

Trước đây, những công cụ như bàn tính, que tính Napier, bảng số học, thước tính kỹ thuật hay máy cộng cơ học đóng vai trò hỗ trợ trong các phép tính số học. Máy tính ban đầu được dùng để chỉ những người thực hiện phép tính bằng tay và giấy. Kiểu tính bán thủ công này rất dễ gây nhàm chán và sai sót. Ngày nay, máy tính và các thiết bị văn phòng hiện đại chạy bằng điện, có đủ hình dạng và kích thước, từ loại nhỏ gọn bằng thẻ tín dụng đến loại chuyên dụng có thể in kết quả.

2. Các loại máy tính đặc biệt

Bên cạnh các loại máy tính phổ thông, còn có những dòng máy tính chuyên biệt, đặc biệt là trong lĩnh vực khoa học, như máy tính thuế thu nhập cá nhân, máy tính tính toán khoản vay thế chấp, máy tính tiêu hao nhiên liệu, v.v. – những công cụ này thường tồn tại dưới dạng phần mềm.

Một loại nữa là máy tính tích hợp chức năng (máy tính lập trình được). Loại này thường là phần mềm, ngoài các chức năng tính toán cơ bản, người dùng còn có thể tự lập trình hoặc tạo công thức riêng. Các bước tính toán phức tạp có thể được lưu trữ để sử dụng lại, thậm chí in ra toàn bộ quá trình và kết quả. Máy tính tích hợp có thể thay thế hầu hết các máy tính chuyên dụng như tính thuế, chuyển đổi đơn vị, và người dùng còn có thể tải công thức từ Internet về sử dụng. Dòng máy này có phạm vi ứng dụng rộng, không chỉ dành cho người dùng phổ thông mà còn hữu ích với lập trình viên. Nó phù hợp cho các phép tính phức tạp trong nhiều ngành thiết kế như xây dựng, thủy lợi, cơ khí, truyền động, bánh răng, kết cấu, y học và cả các đề tài tốt nghiệp. Học sinh tiểu học cũng có thể dùng để học toán và luyện tập lập trình đơn giản – là đại diện tiêu biểu cho dòng máy tính đa năng.