Οργάνωση του υπολογιστή

Η αριθμητική-λογική μονάδα έχει τις ακόλουθες δυνατότητες: - εκτελεί τις βασικές αριθμητικές πράξεις, δηλαδή την πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμό και διαίρεση - εκτελεί λογικές πράξεις, π.χ. λογικό άθροισμα (OR), λογικό γινόμενο (AND), - εκτελεί διάφορες βοηθητικές εργασίες, π.χ. ολίσθηση (shift) μίας τιμής.

Οι πράξεις αυτές μπορούν να γίνουν μέσα σε κλάσματα του δευτερολέπτου. Οι μεγάλες όμως ταχύτητες θα ήταν άχρηστες, αν τα δεδομένα για την εκτέλεση των πράξεων έπρεπε να διοχετευθούν στον υπολογιστή από τον άνθρωπο αμέσως πριν από την εκτέλεση κάθε πράξης.

Έτσι οι πληροφορίες για τους υπολογισμούς που πρόκειται να εκτελέσει ο υπολογιστής, δίνονται όλες μαζί στην αρχή και στη συνέχεια αυτός λειτουργεί αυτόματα, χωρίς τη μεσολάβηση του ανθρώπου. Αναγκαία προϋπόθεση για να γίνει αυτό δυνατό είναι η ύπαρξη της μονάδας μνήμης.

Η μονάδα μνήμης χρησιμεύει για την αποθήκευση των αρχικών δεδομένων που είναι απαραίτητα για τους υπολογισμούς, των αποτελεσμάτων που προκύπτουν ενδιάμεσα, των τελικών αποτελεσμάτων καθώς και ενός συνόλου εντολών (οδηγιών), τις οποίες ο υπολογιστής πρέπει να εκτελέσει για να πραγματοποιήσει τον υπολογισμό.

Τα αρχικά δεδομένα ονομάζονται δεδομένα εισόδου (input data), τα τελικά αποτελέσματα δεδομένα εξόδου (output data) και το σύνολο των εντολών πρόγραμμα (program).

Η μονάδα εισόδου/εξόδου επιτρέπει την επικοινωνία του εξωτερικού περιβάλλοντος με τον υπολογιστή. Στη μονάδα αυτή συνδέονται οι διάφορες περιφερειακές μονάδες, όπως π.χ. ο εκτυπωτής και το πληκτρολόγιο.

Η μονάδα ελέγχου έχει σκοπό τον έλεγχο και το συντονισμό όλων των λειτουργιών του υπολογιστή. Παίρνει από τη μνήμη μία προς μία τις εντολές του προγράμματος, τις αναλύει σε στοιχειώδεις εργασίες και στέλνει στις διάφορες μονάδες λεπτομερείς οδηγίες για το ποια λειτουργία πρέπει να εκτελέσουν και πότε.

Το μοντέλο αυτό του υπολογιστή δόθηκε για πρώτη φορά από τον Von Neumann το 1947. Σήμερα οι περισσότεροι υπολογιστές ακολουθούν βασικά αυτό το μοντέλο.