If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Dacă sunteţi în spatele unui filtru de web, vă rugăm să vă asiguraţi că domeniile *. kastatic.org şi *. kasandbox.org sunt deblocate.

Conţinutul principal

Curs: Calculatoare și Internet > Unitatea 2

Lecția 2: De la electricitate la biți
Calculatoare
Calculatoare și Internet
Calculatoare
De la electricitate la biți
© 2024 Khan AcademyCondiții de utilizarePolitica de confidenţialitateNotificare Cookie

De la electricitate la biți

Clasa Google
Informația dintr-un calculator circulă prin intermediul circuitelor. Cel mai ușor mod de a înțelege cum merge informația printr-un circuit este să te gândești la "pornit" sau "oprit", în funcție de cât de multă electricitate circulă prin acel circuit.
A diagram of 2 wires. The top wire has lightning bolts going through it, representing electricity, and is labeled ON. The bottom wire is filled in black and is labeled OFF.
Un circuit "pornit" reprezintă un 1, iar un circuit "oprit" se reprezintă prin 0.
Diagram of two wires, one with electricity pulsing through it, another without. The first on wire has a 1 next to it, the second off wire has a 0 next to it.
Această minusculă informație se numește bit și reprezintă cea mai mică unitate de informație ce poate fi procesată de un calculator.

Mai multe fire = mai mulți biți

Un singur fir poate reprezenta doar un bit, o singură informație. Putem reprezenta rezultatele aruncării unei monede cu un singur biți - spunând că 0 reprezintă o față a monedei, iar 1 reprezintă cealaltă față - dar de obicei trebuie să reprezentăm mult mai multe informații pe un calculator.
Soluţia? Mai multe fire! Fiecare fir adaugă un nou bit de informaţie, un bit în plus care poate avea valoarea 1 sau 0.
Să presupunem că vrem să reprezentăm situația în care unul dintre trei becuri este aprins. Putem folosi trei fire, fiecare dintre ele reprezentând starea pornit/oprit a câte unui bec:
Diagram of 3 wires. The first wire has electricity pulsing through it, is labeled 1, and is shown next to a lit lightbulb. The second wire is off, labeled 0, and is shown next to an off lightbulb. The third wire looks like the first.
În lumea calculatoarelor, folosim biți pentru a reprezenta numere, în sistemul de numerație binar. Vorbim mai mult despre numere binare în alt articol.

În spatele teoriei

În realitate, un fir nu este exact "pornit" sau exact "oprit". Este o modelare care renunță la unele detalii privind funcționarea calculatoarelor. Adesea folosim modelarea în informatică, astfel încât să putem înțelege sistemele pe care le construim. Hai să intrăm în culise și să vedem cum funcționează.
Cantitatea de electricitate care trece printr-un circuit poate varia, dar un calculator are nevoie să o interpreteze fie ca 0, fie ca 1.
În 1947, inginerii au inventat tranzistorul, un mic dispozitiv fizic care acționează ca un întrerupător digital al calculatoarelor. Tranzistorul se activează atunci când circulă o cantitate suficientă de energie electrică și rămâne inactiv în rest.
Cât de multă electricitate înseamnă "suficient"? Asta depinde de tranzistor şi de pragul său de tensiune. Dacă un inginer utilizează un tranzistor cu un prag de tensiune de 4,5 volți, atunci orice tensiune de 4,5 sau mai mare va porni tranzistorul. La tensiuni mai mici, tranzistorul se va opri.
Diagram of 4 wires going through transistors. The top wire has electricity pulsing through it at 5.5V, and comes out of the transistor in the on state, labeled as 1. The second wire has electricity pulsing through it at 4.5V, and comes out of the transistor in the on state, labeled as 1. The third wire has a small amount of electricity pulsing through it at 0.1V, and comes out of the transistor in the off state, labeled as 0. The fourth wire has 0V of electricity going through it, and comes out of the transistor in the off state, labeled as 0.
Să ne gândim la un calculator care trebuie să determine dacă un cablu USB este conectat sau nu. Când conectezi cablul unui mouse la portul USB al calculatorului, circuitele din mouse folosesc tensiunea furnizată de port pentru a crește tensiunea peste 3,3 volți. În interiorul calculatorului, un tranzistor detectează tensiune înaltă și o interpretează ca "pornit" sau 1. Această informație îi spune calculatorului că la portul USB este conectat un dispozitiv.
Illustration of a computer mouse with a wire labeled as 3.5 volts going into a USB port. Inside the computer next to the port, there's a transistor and a wire coming out labeled 1.
În acest caz, inginerii folosesc un tranzistor cu pragul de 3,3 volți pentru starea "pornit" și pragul de 0,3 volți pentru starea "oprit".
Există o mare varietate în tranzistori. Inginerii aleg tranzistorii care sunt cei mai potriviți pentru o sarcină, luând în considerare caracteristici precum tensiunea limită, materialul și dimensiunea.
Tranzistorii din interiorul calculatorului sunt atât de mici, încât am avea nevoie de un microscop de înaltă putere pentru a-i vedea. Cu toate acestea, tranzistorii sunt folosiți și în alte proiecte electrice, iar pe acei tranzistori i-ai putea apuca între degete. Iată câteva exemple:
6 transistors, each transistor has an encased rectangular top and three metal prongs emerging from it.
O mulţime de inginerie electrică şi fizică intră în construcţia fizică a echipamentelor informatice precum tranzistorii, dar nu ne vom scufunda în asta aici. Dacă vrei să afli mai multe, urmărește acest videoclip despre cum funcționează un tranzistor.
Ideea importantă aici: calculatoarele sunt gândite ca straturi de modele, unul dintre ele fiind cel care modelează tranzistorii cu ajutorul biților. Aceste straturi permit informaticienilor să utilizeze și să controleze calculatoarele în moduri previzibile.
🙋🏽🙋🏻‍♀️🙋🏿‍♂️Ai vreo întrebare pe acest subiect? Ne-ar face plăcere să îți răspundem— nu ai decât să pui întrebarea în spațiul de mai jos!

Vrei să te alături conversației?

Conectare
Nici o postare încă.
Înțelegi engleza? Dă clic aici pentru a vedea mai multe discuții care au loc pe site-ul în limba engleză al Khan Academy.