Обложка учебника Как устроен компьютер

Как устроен компьютер

Бесплатный учебник о том, что происходит внутри компьютера: от битов и двоичных чисел до логических схем, памяти, процессора и операционной системы. Без сложной математики, с примерами из жизни и задачами после каждого урока.

  • 26 уроков
  • 182 задачи
  • Чтение без регистрации
Начать учиться

Учебник для школьников и всех, кто пользуется компьютером каждый день, но не представляет, что происходит у него внутри. Уметь программировать не нужно, знать физику и электронику — тоже. Достаточно арифметики и любопытства.

Мы пройдём путь снизу вверх. Сначала разберёмся, как нулями и единицами записывают числа, текст, картинки и звук. Затем из простых выключателей соберём логические схемы, научим их складывать и запоминать. Из этих деталей получится процессор, а в конце станет понятно, что делает операционная система и как компьютеры обмениваются данными.

Каждый урок посвящён одной теме и занимает 10–15 минут. После урока — задачи с автоматической проверкой: перевести число, расшифровать сообщение, предсказать, что покажет схема. Читать учебник можно без регистрации. Аккаунт нужен, чтобы решать задачи и сохранять прогресс.

Учебник вдохновлён книгой Чарльза Петцольда «Код: тайный язык информатики». Это не пересказ и не перевод: уроки, примеры, схемы и задачи написаны заново. Если учебник Вам понравится, обязательно прочитайте книгу — в ней история компьютера рассказана гораздо подробнее.

Содержание учебника

Часть 1

Информация и коды

  1. 1.1 Бит: почему компьютеру хватает двух состояний 7 задач
  2. 1.2 Коды вокруг нас: как договориться о значении сигналов 7 задач
  3. 1.3 Двоичная система счисления: как считать нулями и единицами 7 задач
  4. 1.4 Шестнадцатеричная система: короткая запись двоичных чисел 7 задач
Часть 2

Как компьютер хранит данные

  1. 2.1 Байты, килобайты и гигабайты: сколько места занимают данные 7 задач
  2. 2.2 Как компьютер хранит текст: ASCII, Unicode и UTF-8 7 задач
  3. 2.3 Целые числа в памяти: знак, дополнительный код и переполнение 7 задач
  4. 2.4 Дробные числа: почему 0,1 + 0,2 не равно 0,3 7 задач
  5. 2.5 Картинки и звук: как пиксели и волны становятся числами 7 задач
Часть 3

Логика: из чего собирают вычисления

  1. 3.1 Логические операции И, ИЛИ, НЕ и таблицы истинности 7 задач
  2. 3.2 От выключателя к транзистору: как электричество выполняет логику 7 задач
  3. 3.3 Логические вентили: И-НЕ, ИЛИ-НЕ и исключающее ИЛИ 7 задач
  4. 3.4 Законы логики: как упростить выражение и схему 7 задач
Часть 4

Арифметика и память из вентилей

  1. 4.1 Сумматор: как сложить два числа проводами 7 задач
  2. 4.2 Вычитание, сравнение и АЛУ 7 задач
  3. 4.3 Триггер: как схема запоминает один бит 7 задач
  4. 4.4 Регистры и оперативная память: ячейки и адреса 7 задач
Часть 5

Процессор и программа

  1. 5.1 Как работает процессор: цикл выборки и исполнения команд 7 задач
  2. 5.2 Машинный код и ассемблер: программа как числа 7 задач
  3. 5.3 Переходы, условия и циклы на уровне процессора 7 задач
  4. 5.4 От машинного кода к языкам программирования 7 задач
Часть 6

Компьютер целиком

  1. 6.1 Из чего состоит компьютер: процессор, память, накопители и шины 7 задач
  2. 6.2 Ввод и вывод: как компьютер замечает нажатие клавиши 7 задач
  3. 6.3 Операционная система: программа, которая управляет программами 7 задач
  4. 6.4 Файлы и файловые системы 7 задач
  5. 6.5 Как компьютеры общаются: сети и интернет 7 задач