Binærtall - Bits and bytes - Transistoren - CPU - UTF-8 og ascii

1990 2000 2010 2017
CPU 32-bit 25 MHz 68040 microprocessor 533 MHz Celeron processor, with MHz system bus 32-nanometer microprocessor Corsair Vengeance LPX 32GB 3000MHz
Antall T 1.2 million 25 million 1.3 billion 10 billion

Bits and bytes

Bits opptrer sjelden enkeltvis i en datamaskin. De er neste alltid samlet sammen i samlinger på åtte. Når du grupperer åtte bits sammen får du en byte. Altså 1 byte = 8 bits. Denne inndelingen er noe man har kommet frem til gjennom prøving og feiling. En bit er den minste regneenheten i en datamaskin, og den har enten verdien ett eller null. En byte er definert som åtte biter, det vil si en kombinasjon av åtte ettall eller nuller, som 10001101.

Transistoren

Transistoren er den viktigste komponenten i alle elektroniske kretser og apparater. I de første datamaskinene brukte man radiorør, men i løpet av 50- og 60-årene ble de erstattet av transistorer. Transistoren var overlegen i driftsikkerhet, energiforbruk og ikke minst i størrelse. Transistorer finnes i utallige utførelser i alt fra mikrotransistorer, som er en del av en mikroprosessor, til store effekttransistorer for bruk i strømforsyning En transistor kan brukes på to måter, enten som en bryter eller som en forsterker. I digitale maskiner er det egenskapen som bryter som er viktig. Den gjør at vi kan styre strømmen av data mellom komponenter, og vi kan konstruere logiske kretser som kan utføre operasjoner. Transistoren er datamaskinens byggesten og "arbeidshest", og den inngår i alle komponenter fra prosessor, styringskretser og minne.

Binærtall

Man må kjenne det binære tallsystemet for å forstå hvordan data lagres og aritmetiske operasjoner blir utført i en datamaskin. Tallene i en mikroprosessor er representert med et spenningsnivå hvor en transistor enten blir slått av eller på, for eksempel: 0 volt = 0 binært, 5 volt = 1 binært. Kan endre på positive og negative tall.

CPU

CPU er utførende enhet i en datamaskin. Navnet Central Processing Unit stammer fra den tiden det var bare en utførende enhet i en datamaskin. CPU som begrep brukes fortsatt, men det finnes mange typer og varianter. Prosessor er et ofte brukt synonym. God til å legge sammen tall.

En CPU (Central Processing Unit) er hovedprosessoren i en datamaskin. En CPU utfører instruksjonene i dataprogrammer (inkludert operativsystem). Slike instruksjoner kalles gjerne for maskinkode, som en CPU leser og utfører fortest.

En CPU består typisk av en styreenhet og en utførelsesenhet. Den kan delegere oppgaver til andre enheter i maskinen. Med populariseringen av den integrerte kretsen (elektronisk krets med komponenter i én enkelt blokk) har man fått mulighet til å designe og produsere mindre, mer komplekse og allsidige CPUer, sammenlignet med de større, spesialtilpassede som ble utviklet tidligere. Nå finner man CPUer med én integrert krets (mikroprosessorer) i alt fra biler til leketøy.

UTF-8 og ascii

UTF-8 er for tiden standardisert i RFC 3629 og er et av flere tegnkodeformater i ISO/IEC 10646. Bitene i et Unicode-tegn er delt inn i flere grupper. Tegn nummerert under 128 blir kodet med en enkelt byte som inneholder deres posisjon: Disse samsvarer nøyaktig med de 128 7-biters ASCII-tegnene. Til andre tegn brukes opp til fire byte. Den første biten i disse blir alltid satt til 1, for å skille tegnene fra 7-bits ASCII-tegn. De første 128 tegnene (0-127) av Unicode er de samme som ISO-8859-1, så det er enkelt å konvertere mellom disse tegnsettene. Tegnene med nummer 128 – 255, deriblant Æ, Ø, Å, æ,ø og å, blir 2 bytes i UTF-8.

Som nevnt kalles 1 binært siffer for en bit. 8 bits kalles 1 byte. En byte kan inneholde tallverdier fra 0 til 255. En byte brukes ofte til å representere ett tegn fra et tegnsett. I starten brukte datamaskiner tegnsettet ASCII som var 7 bit (128 forskjellige tegn) Dette ble senere utvida til ANSI (256 tegn) Nå bruker vi UTF-8, hvor hvert tegn kan bruke fra 1 til 4 bytes. Noen programmer bruker fortsatt eldre tegnsett - slik at vi får problemer når vi publiserer, typisk blir ÆØÅøæå til &#rølp; På en nettside må vi bruker for at vi skal kunne bruke øæå uten problemer.

HEX

Heksadesimale tall Sekstentallsystemet, bedre kjent som det heksadesimale tallsystemet, forkortet hex, er et tallsystem med grunntall eller base 16. Tallsystemet har 16 ulike siffer: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E og F. Det tallsystemet vi bruker til vanlig, kalles titallsystemet eller det desimale system. De heksadesimale sifrene A, B, C, D, E og F representerer titallsystemets verdier 10, 11, 12, 13, 14 og 15. Binærtall kan koverteres til heksadeismale tall slik: Grupper binærtallet i grupper på 4 bits Skriv over tallfølgen: 1, 2, 4, 8 slik som med desimaltall For hver gruppe får vi da et heksaadesimalt siffer 0-9 er uendra, 10=A, 11=B, 12=C ... 15=F Eks: 1101 8 4 2 1 1 1 0 1 Vi summmerer da 8+4+1=13, 13 = D