Datamaskinen forstår binært språk gjennom maskinvarekomponentene, spesielt den sentrale prosesseringsenheten (CPU) og minnet. Slik behandler og tolker datamaskinen binærspråk:
1. Binær representasjon:
– All informasjon i en datamaskin, inkludert programmer og data, lagres og behandles i binært format.
- Binærspråk består av to sifre:0 og 1, som brukes til å representere alle typer data.
- Binære sifre, eller biter, er ordnet i grupper på åtte kalt byte. Hver byte kan representere 256 forskjellige verdier.
2. CPU-arkitektur:
- CPU er hjernen til datamaskinen som er ansvarlig for å utføre instruksjoner og behandle data.
- CPU-en inneholder elektroniske kretser designet for å forstå og tolke binærspråk. Disse kretsene er bygget for å utføre logiske operasjoner basert på binære sifre.
3. Instruksjonssett:
- CPU-en følger et sett med instruksjoner kjent som instruksjonssettet.
- Hver instruksjon i instruksjonssettet er representert av en spesifikk binær kode. For eksempel kan instruksjonen om å legge til to tall representeres av den binære koden "01100000."
4. Fetch-Decode-Execute-syklus:
- CPU-en kjører kontinuerlig en løkke kjent som hente-dekode-utfør-syklusen. Denne syklusen innebærer følgende trinn:
- Hent:CPU henter neste instruksjon fra minnet.
- Dekode:CPU-en dekoder den binære koden til instruksjonen for å bestemme hvilken handling den skal utføre.
- Utfør:CPUen utfører den angitte handlingen, for eksempel å legge til to tall eller flytte data fra ett sted til et annet.
5. Minnetilgang:
- CPU-en får tilgang til data fra minnet ved hjelp av binære adresser. Hver minneplassering har en unik binær adresse.
- CPU'en sender den binære adressen til de ønskede dataene til minneenheten, som henter dataene og sender dem tilbake til CPU'en.
6. Logikk og aritmetiske operasjoner:
- CPUen utfører ulike logiske og aritmetiske operasjoner ved å bruke binære logiske porter og aritmetiske kretser.
- Disse kretsene er designet for å manipulere binære sifre i henhold til reglene for boolsk algebra og grunnleggende matematiske operasjoner.
7. Programvare og programmering:
- Dataprogramvare, inkludert operativsystemer og applikasjonsprogrammer, er skrevet på høynivåprogrammeringsspråk.
– Disse høynivåspråkene blir så oversatt til binær kode ved hjelp av kompilatorer eller tolker.
- Den binære koden kan kjøres direkte av CPU, slik at datamaskinen kan utføre de tiltenkte oppgavene.
Oppsummert forstår datamaskinen binærspråk gjennom utformingen av maskinvarekomponentene, spesielt CPU og minne, som er bygget for å tolke og behandle binære sifre og instruksjoner. Hent-dekode-utfør-syklusen, minnetilgang og logiske kretser bidrar alle til datamaskinens evne til å forstå binærspråk og utføre oppgavene spesifisert av programvare.