Vad innebär det när vi säger att datorer ”pratar” med ettor och nollor, och även utför matematiska beräkningar med hjälp av dessa binära tal?
Svaret ligger i datorns komponenter och den elektronik som styr dess funktioner. Grundprincipen är att datorns komponenter arbetar med energi i form av elektrisk ström, som omvandlas till ettor och nollor. Från det att strömmen matas från ett vägguttag med 220 volt och omvandlas till plus och minus 12 volt i nätaggregaten, till att spänningen förvandlas till ström och regleras genom användningen av transistorer.
![](https://usercontent.one/wp/dator-natverksteknik.diginto.se/wp-content/uploads/2021/12/Transistor.png?media=1692303179)
Transistorer var en revolution inom elektronikvärlden och hade en betydande inverkan på datorkonstruktion (cirka 1950). Dessa halvledarbaserade komponenter ersatte vakuumrör i datorernas uppbyggnad. Transistorerna möjliggjorde att datorer kunde utföra samma funktioner med mindre kraft och utrymme. Från tiden av ENIAC fram till idag har transistorer minskat i storlek till mikroskopiska dimensioner. Betrakta till exempel datorchippet som finns i datorer, mobiltelefoner och annan modern elektronik. På dessa kretsar trängs miljarder transistorer i nanometerskala.
Moores lag
Under årtionden har antalet små transistorer i integrerade kretsar fördubblats vartannat år. Detta fenomen är känt som Moores lag, vilket innebär att fler transistorer i datorer resulterar i snabbare och kraftfullare datorer. Essensen av Moores lag kan sammanfattas på följande sätt:
- Antalet transistorer i integrerade kretsar fördubblas vartannat år.
- Fler transistorer i integrerade kretsar leder till lägre kostnad per transistor.
- Denna princip, känd sedan 1965 som Moores lag, har drivit utvecklingen av snabbare och kraftfullare datorer genom att öka antalet transistorer på kretsarna.
![](https://usercontent.one/wp/dator-natverksteknik.diginto.se/wp-content/uploads/2022/01/a1-Moores-law.png?media=1692303179)
![](https://usercontent.one/wp/dator-natverksteknik.diginto.se/wp-content/uploads/2022/01/a1-Moores-law-2.png?media=1692303179)
Emellertid har utvecklingen de senaste åren bromsats av fysikens lagar, vilket innebär att datorer kommer att nå en platå i deras prestanda tills en ny teknologi kan ta vid.
Grindar
Transistorer utgör grunden i datorsystem och används för att avgöra om en elektrisk ledning ska vara öppen eller stängd. Dessa transistorer möjliggör konstruktionen av logiska grindar, små elektroniska kretsar. Grindarna tar emot signaler (ström – 1, ingen ström – 0) och genererar utgångssignaler som tolkas som ettor och nollor. Detta är vad som menas med datorns ”språk” eller maskinspråk.
![](https://datorteknik1a.diginto.se/wp-content/uploads/2021/05/dator-von-neuman-6.png)
Här är några centrala aspekter relaterade till användningen av grindar:
- De inkommande signalerna till grindarna kan tolkas som ettor eller nollor.
- En enskild etta eller nolla kallas en bit.
- En bit utgör den minsta informationen som en dator kan hantera.
- En grupp om åtta bitar kallas en byte, även om termen ”oktett” är mer korrekt. Således är det korrekt att säga att en byte består av åtta bitar.