mladina, stran 18 Znanost in tehnika | MIKROELEKTRONIKA ZA VSAKDANJO RABO (2) Integrirana vezja Računalniška era (takrat ni bilo ne duha ne sluha o integriranih vezjih) se je začela v letih druge svetovne vojne. Uspešnost takratnih računal- nikov je omejevala elektronska teh- nologija, ki je slonela na elektronka- b': Le-te so imele razmeroma kratko življenjsko dobo. Toplota, ki so jo sproščale, jih je zelo hitro uničevala. Tako bi bil računalnik obsojen' na prezgodnjo smrt, če ne bi 1948. leta iznašli tranzistorja. Nadaljnje zmanj- ševanje velikosti in cene, ki smo jim priča v zadnjih desetih letih v raču- nalništvu, so zasluga integriranih vezij — po letu 19508. Zapisali smo že, da integrirana vezja lahko »vsebujejo« (nadomesti- jo) po deset tisoč tranzistorjev. " Tranzistor je polprevodnik?, kar pomeni, da ga lahko uporabljamo ali kot »izolator« ali kot »kovino«. Tran- zistor pravzaprav deluje kot stikalo: stikalo je vklopljeno, če tranzistor prevajaelektrični tok — tranzistor kot »kovina«; stikalo je izklopljeno, če tranzistor ne prevaja električnega toka — tranzistor kot »izolator«. Za- radi tega imajo signali, ki se preta- kajo po vezju, sestavljenim iz tranzi- storjev, samo dve različni vrednosti, dva različna nivoja. Imenujemo jih preprosto visoki (high) in nizki (low) »nivo... To zaznamujemo kot: »1« — visoki nivo (s tok) o-nizki nivo (sni toka). Torej, stanje kateregakoli ak- tivnega tranzistorja v integriranem vezju opisujemo le z dvema števil- kama: »1« ali »o«. lahko se- stavimo dve besedi pomnilnika tako, da en bit nadomestimo z enim tran- zistorjem. Namesto tranzistorjev smo nari- sali kar njihova stanja. Npr. prvi tran- zistor na levi strani (ali bit 7) ne pre- vaja električnega toka — stanje »0«. To sliko lahko razširimo. Če bi želeli prikazati integrirano vezje, ki ima 2KB, bi morali narisati 2--1024 pra-. vokotnikov (pomnilnik celic)'o. Malce zamudno, mar ne? Zapišimo te naše zadnje ugotovi- tve še nekoliko drugače. Metodo, po kateri bomo lahko določili stanje elektronskega elementa kot »O« ali »1« (torej točno določena vrednost) bomo imenovali DIGITALNA. Tranzistor je digitalni element, za razliko od: upora, ki ima lahko: po- ljubno različne vrednosti, npr: 0,95 omov: 0,99 omov; 2,25 omov; 100 omov... Upor je ANALOGNI ele- ment. Zato lahko razlikujemo digi- talno elektroniko od analogne elek- tronike. (Računalniki, o katerih. pi- šemo so digitalni, čeprav bomo vide- li, da za njihovo izdelavo potrebu- jemo tudi upore, kondenzatorje etc, ki so analogni elementi.) Računski sistemi — binarno šte- vilo Začnimo z enim vprašanjem? Ko- liko je 5 -- 5? a) 10,b) 12.c) a, d) vse vrednosti so abeninje e) ne vem. e ste odgovorili z d, potem vam je jasno, da obstajajo še drugi računski sistemi, ne le naš »vsakdanji« — de- setiški. Desetiški jo enostaven, npr: cena MLADINE je 1800 starih din oo 10? 4-8" 10? O" 10' 4 — 1800 D (D pomeni deseti- ško) (D po ti Zakaj je zapis na levi strani najbolj i primeren, je razumljivo. Najkrajši je. Znake »1«, »8«, »0« imenujemo... OPOMBE "Prvi čisto elektronski računalnik so zgradili 1945(1) na pensylvanski univerzi. Če bi želeli poiskati in sproti zamenjati pokvarjene elektronke, bi potrebovali več kot 24 ur... eniac, tako so ga imenovali, je imel 1800 elektronk! | "Najenostavnejši polprevodnik je dioda. Bistvena lastnost diode je njena »nesimetričnost« — v eni smeri prevaja .električni tok, v na- sprotni pa ne. V tem smislu je tudi tranzistor nesimetričen, ima še do- »Mali« računalnik, zasnovan na mikroprocesorju, je mikroračunalnik. Toda vsi mikroračunalniki niso za osebno rabo — angl. personal com- puter. Mikroračunalnik v splošnem opravlja le določene naloge, npr. nadzor in krmiljenje motorjev sodob- nih letal, lahko je oblikovalec bese- dila v pisarnah — angl. word proces- sor; video igrača v televizijskih spre- jemnikih ali pa žepni računalnik — " kalkulator. Osebni računalnik je nekaj druge- ga. To je popolnoma samostojen ra- čunalnik z enakimi lastnostni kot... »veliki«, Lahko sprejema, hrani ob- deluje in posreduje informacije po programu, ki ga lahko napišete vi — osebno! % Pomni: ko bomo pisali o mikrora- čunalnikih, bomo mislili na osebni računalnik (osebni mikroračunalnik). Besedo »osebni« bomo izpustili. datno, pomembnejšo lastnost. Tran- zistor lahko ojačuje. S pomočjo tran- zistorja lahko električni signal majhne moči pretvorimo v električni signal velike moči. Osnovni vrsti : tranzistorjev sta bipolarna in MOS. Dandanes lahko z novejšo tehnolo gijo MOS dosežemo celo velike go- stote tranzistorjev na silicijevi pi - ci. "Zelo popularen način prikazova- .nja računalniških generacij je v zvezi z razvojem elektronske tehnologije. Potemtakem so elektronke značilne za prvo generacijo računalnikov, tranzistorji za drugo, IC za tretjo, LSI tehnologija pa za četrto. Danes naj bi bili v desetletju računalnikov pete generacije (VLSI). N — PERSONAL | COMPUTER: ' računalnik s spominom, program- skimi jeziki in vhodno-izhodnimi enotami, primeren za rabo doma, v pisarni ali v šoli. V našem feljtonu mu pravimo kar mikroračunalnik. — CHIP. (tudi INTEGRATED CIRCUIT)':— mikroelektronska komponenta, zgrajena iz različnih elementov (tranzistor, upor, kon- denzator) na eni sami rezini silicija. — BYTW: zbirka osmih bitov: V 'en bit zapišemo eno črko. Beseda (uvod), lahko v vsebuje en bit, lahko tudi več bitov ali pol bita. En byte ima dva nibile. — K (kilo): numerično .je enak 1024, to je tipična enota za računal- niške pomnilnike, kajti 219 < 1024; 8K je8192. '—: — CPU: centralni procesor raču- nalnikov. Pri mikroračunalnikih je to mikroprocesor. — BASIC: Beginne's Al-Pur- pose Symbolic Instruction Gode. Najbolj popularen programski jezik osebnih računalnikov. Enostaven za učenje. (1963). ž — BIT (Binary digiT): najmanjši znesek informacij, ki jih hrani raču nalnik. Enota informacije: »0« ali »1«. — LSI (Large-scate intergration): visoka gostota integracije na eni sili- cijevi rezini. Mikroprocesor je LSI lement. . e ; — WORD: najmanjša enota in- formacije, ki je primerna za obdela- vo. Vsaka beseda ima svoj »naslov«. Velika večina mikroračunalnikov uporablja 8-bitne beserte. Splošno / velja: Če je daljša beseda (16 bitov, 32 bitov), še večja hitrost obdelave.