コンピューターの動く原理を簡単に紹介

パソコンやスマホなどのコンピューターを使用しているとき、どんな仕組みで動いているか気になったことはありませんか？

結論として、コンピューターは電気が流れるか流れないかの仕組みだけで動いています。

コンピューターの動く原理を簡潔に伝えたいと思います。

コンピューターは2進法の数式で動いている

パソコンやスマホなどのコンピューターは、全て2進法という数式で動いています。

2進法は、0と1だけを使う数式であり、1の次に桁が上がり10(イチゼロと読む)になります。

私たちは普段、0から9の10記号を使う10進法という数式で計算をしています。

説明する時は0と1で表現されますが、実機のコンピューターでは電気のオン(1)とオフ(0)のことです。

電気が流れるか流れないかでコンピューターに指令を与える仕組みです。

この原理は昔も今も変わっていません。

コンピューターは、電気のオンオフというシンプルな設計が、効率的で都合が良いのです。

論理回路を伝って指令を与えている

コンピューターは、論理回路という回路に電気を流して指令を与えています。

回路には以下のような種類があります。

①AND回路

・XとYの両方に電気が流れたら、Zにも流れる仕組み。

・それ以外のときは、Zには流れない。

②XOR回路

・XとYの両方に電気が流れていれば、Zには流れない。

・両方がオフのときも、Zには流れない。

・XかYどちらかがオンのときは、Zにも流れる。

AND回路とXOR回路を繋げた回路を半加算器と言います。

このような状態だと、
・Xだけ電気を流すとSがオンになり、Cがオフになる。
・YだけだとSがオン。
・XY両方流すとCがオン。

様々な電気の流れでオンやオフになり、パターンによって与える指令が変わります。

上記の仕組みは単純だが、コンピューターの原理はこのような電流のオンオフで動いています。

電卓を例にすると、5のボタンを押すと、押した箇所から回路を伝って電気が流れ、上記のような条件によってオンだったりオフになります。

オンになった場所に電気がついて、画面上に数字が出るという仕組みです。

この仕組みはパソコンもスマホも同じです。

AND、XOR回路以外にも色んな回路があり、複雑な回路になれば様々な機能がつけれます。

コンピューターは論理回路に電気を流し、オンオフの判断によって指令が下される仕組みです。