今、このサイトを見ているコンピュータやスマホ。
実は、5つの要素が集まって構成されているのをご存知でしょうか。
この記事では、コンピュータの基本構成について解説していきます！
その前にコンピュータの基礎をざっくり理解したい方は、以下の記事をご覧くださいね。
☞【コレだけでOK】コンピュータの基礎と構成要素について詳しく解説
コンピュータの五大装置とは
コンピュータは、大きく分けて五つの機能を持っています。
それらの機能は以下の装置から構成されています。
- 入力装置
- 出力装置
- 記憶装置
- 制御装置
- 演算装置
次にそれぞれを詳しく見ていきましょう！
入力装置
コンピュータの外部から内部にデータを送り込む装置のことです。
キーボード、マウスなどが一般的です。
スマホの場合は、画面そのものが入力装置ですね。
これがないと、文字を打つことも操作することもできません。
キーボードやマウス以外にも多くの入力装置があります。
実は、これらも入力装置なんです！
- トラックパッド
- タッチパネル
- スキャナー
- バーコードリーダー
- 音声マイク
- Webカメラ
出力装置
コンピュータの内部から外部にデータを出す装置のことです。
ディスプレイ、プリンターなどが一般的です。
これがないと、入力しても何を操作したのか分かりません。
スマホの場合、画面が入力装置でもあり出力装置でもあります。
記憶装置
コンピュータの内部・外部でデータを保存するための装置です。
主記憶装置、CD、DVD、USBメモリなどが挙げられます。
これがないと、毎回データを作成し直さなければなりません。
記憶装置であるメモリについては、以下の記事にて詳しく解説しています！
☞【図解あり】主記憶装置と補助記憶装置の仕組みと種類について
演算装置
コンピュータの内部でデータの計算や変換を行う装置です。
「CPU」というコンピュータの頭脳と呼べるパーツ（部品）が担っています。
詳しくは、後述の制御装置に記載します。
制御装置
記憶装置にある命令を読み込み、演算装置や各周辺装置の制御を行う装置です。
先述の演算装置と同じ「CPU」で行います。
CPUについては、以下の記事で詳しく解説しています！
☞【図解あり】CPUとは何ですか？特徴と中身の仕組みについて解説！
文字だけでは難しいので、画像を交えて順を追って説明していきます💪
データと制御の流れ
それでは、実際に図で解説します。
- 入力装置から入力されたデータを、記憶装置に保存する
- 制御装置が、記憶装置に保存されたデータや命令を読み込む
- 制御装置は、命令に基づき他の装置を制御する
- 演算装置は、記憶装置からデータを読み込み、演算し、結果を記憶装置へ返す
- 出力装置は、記憶装置から読み出したデータを表示する
例えば、あなたが、マウスカーソルを動かしたとしましょう。
- 入力装置（マウス）から入力されたデータ（左上に3cm）と命令（マウスカーソルの移動）を記憶装置に保存する
- 制御装置がデータ（左上に3cm）と命令（マウスカーソルの移動）を読み込む
- 制御装置は他の装置を制御する
- まず演算装置は記憶装置からデータと命令を読み込む。マウスカーソルが左上に3cmだった場合、画面のどの位置に表示すれば良いのか計算をする。そして記憶装置に処理結果を格納する。
- 出力装置は、記憶装置から読み込んだ演算結果を元に、ディスプレイ上にマウスカーソルを表示させる
この処理は、マウスカーソルの移動時に瞬時にミリ秒単位でず〜っと行われています。
毎秒、毎秒、コンピュータはマウスが動かされたのか監視しており、動いたら画面の表示を切り替えるということをしているんです。
何気ないところにも、多くの処理が動いているんですね。
コンピュータは人間と同じように考えると覚えやすい
入力があって、計算して、結果を出す……。
なんだか人間と似ていませんか？
「100+100は？」という音声の入力があって、脳で計算をして、口から声で「200！」と出力する。
人間の五感覚が入力装置だと捉えると、理解しやすいかもしれませんね。
- 入力装置：触覚、嗅覚、聴覚など
- 出力装置：発声、行動など
- 記憶装置：脳
- 制御装置：脳
- 演算装置：脳
例えばこんな感じでしょうか。
美味しい食べ物を味覚で感じて（入力装置）、
それが美味しいと覚え（記憶装置）、
どういう言葉が相応しいか決め（演算装置）、
『美味しい』と発言する（出力装置）、
これらを一瞬で制御する（制御装置）。
まとめ
コンピュータの五大装置について解説しました。
- 入力装置
- 出力装置
- 記憶装置
- 演算装置
- 制御装置
多くのことを紹介してきましたが、完璧に理解しようと焦らないようにしましょう。
まずは「こういうものがあるんだ」という理解が出来れば第一歩成功です。
まずは全体像を理解し、自分に必要な知識を蓄えていきましょう💪
