【パソコンの基礎知識】コンピューターの五大装置〜各装置の機能と役割

パソコンの基礎知識〜コンピューターの五大装置
ハテオ君

現代ではパソコンの基礎知識ってやっぱり必要だよな。でも機械音痴だから基礎知識とかまったく意味わからないんだよね...。

今回はこの悩みを解決します!

今回の記事テーマ

パソコンの基礎知識と内部で使われている装置を徹底解説!

パソコンは、現代のIT社会では欠かせない必須アイテムです。

使い方や仕組みなどを理解しておくことで、仕事や生活をより便利にすることが可能です。

また、購入する時なども自分で性能を見極めたり、比較しながら購入することができるようになるはずです。

そのため、今回の記事でパソコンの正しい基礎知識を身に付けて行きましょう!

本日の記事内容

記事の最後には、今回の内容に関しての確認問題も用意していますので、インプットとアウトプットとしても是非活用してみてください。

元中卒の自分が、誰でも理解できるように解説していきます。

それでは早速見ていきましょう。

黄島 成

パソコンの基礎知識

パソコンの基礎知識をわかりやすく解説

みなさんは普段からパソコンやコンピュータという言葉を使っていると思いますが、それぞれの意味は理解していますか?

詳しく答えてさい!」と言われても説明できない方がほとんどだと思います。

なのでまず、パソコンとコンピューターの意味と違いを解説して行きます。

パソコンとは何か

パソコンとは、Personalパーソナル Computerコンピューターの頭文字を取った略です。

  • 企業などで使うPC=デスクトップパソコン
  • 持ち運びできる小さなPC=ノートパソコン

personalパーソナルを日本語にすると「個人の」という意味になります。そのため「パソコン=個人用コンピュータ』となります。

実は、タブレット型のスマホも個人用のコンピュータとなりますのでパソコンという概念になるんです。

ちなみに、パソコンという言葉は日本語で略した言葉なので、海外では誰も理解することができません...。

パソコンとコンピュータの違い

パソコンとコンピュータの違いは以下通り

  • パソコン
    個人(家庭用)のコンピュータ
  • コンピュータ
    自動で処理や計算を行う機械

つまりこの2つの違いは「コンピューター全体』または『特定のコンピュータ』かですね。

そもそもコンピュータは、自動計算機という意味です。

computeコンピュータを日本語で解釈すると計算するという意味になり、
そしてcomputeの最後に『-er』を付けて『〇〇するモノ』という意味になる。

つまりコンピュータは、「指示を与えれば自動で計算や処理を行なってくれる機械」という理解が一番正しいですね。

コンピュータの五大装置

コンピュータの五大装置構成

コンピューターは、五大装置という5つの装置によって構成されています。

五大装置は以下の5種類

  • 制御装置
  • 演算装置
  • 記憶装置
  • 入力装置
  • 出力装置

内部構成を図で表すと以下通りです!

五大装置の内部構成を分かりやすく図で解説

五大装置をわかりやすく人間で例えます!

中央処理装置(CPU)
  • 制御装置=脳(筋肉に命令を出す部分)
  • 演算装置=脳(頭で整理したり計算したりする部分)

上記2つを合わせて中央処理装置(CPU)と呼びます。

人間で例えると脳の部分にあたるため、コンピュータにとっては一番重要な役割を担当する装置となっています。

主記憶装置と補助記憶装置
  • 記憶装置=脳(大事なことを記憶する部分)

記憶装置は「メインメモリ」や「HDD」とも呼ばれます。

この記憶装置では、主記憶装置と補助記憶装置の2つの装置で構成されています。

入力装置(入力デバイス)
  • 入力装置=5感(視覚・聴覚・触覚・味覚・嗅覚)

入力装置は、キーボードやマウスの部分に当たる装置で「入力デバイス」とも呼ばれます。

出力装置(出力デバイス)
  • 出力装置=口と目の部分

出力装置は、ディスプレイモニターやプリンターに当たる装置で「出力デバイス」とも呼ばれます。

ある程度五大装置についても理解できたところで、もっと具体的に各装置の特徴や役割を見ていきましょう!

CPU(中央処理装置)

CPU(中央処理装置)の役割と特徴

CPUの機能と構成

CPUとは、Centralセントラル Processingプロセッシング Unitユニットの頭文字を取った略で、制御装と演算装置2つの装置のことを指し日本語では「中央処理装置」と呼ばれます。

CPUは、各装置への命令やパソコン内部で計算処理を主に担当しています。

例えば、人が計算問題を解く時は、以下の流れだと思います。

  • 問題を目で確認
  • 脳に記憶
  • 脳内で計算
  • ペンを取る
  • 問題用紙に答えを書く

人間で例えると、3番と4番の部分をCPUが担当しています。

それでは、制御装置と演算装置の役割を詳しく見ていきましょう。

制御装置の役割

制御装置では、各装置の実行制御や入出力制御などを担当しています。

具体的な機能一覧

機能名称概要
プログラムカウンタ次に実行する命令を主記憶装置に記憶
命令レジスタ主記憶装置から取り込まれた命令を一時的に記憶
メモリアドレスレジスタ(MAR主記憶装置から取り込まれたデータの場所を記憶
メモリデータレジスタ(MDR)主記憶装置から取り込むデータを記憶する
デコーダ命令を解読する

コンピューターは命令がないと動くことができないため制御装置では、命令データを一時的に記憶したり命令の解読を行なっています。

演算装置の役割

演算装置は制御装置からの命令で、四則演算や、論理演算の処理を担当しています。

  • 四則演算とは「足し算、引き算、掛け算、割り算」のこと
  • 論理演算とはコンピュータが理解できる関数や2進数などのこと

具体的な機能一覧

汎用レジスタ演算するためのデータや演算結果を一時的に記憶
ALU取り込んだデータや汎用レジスタに記憶しているデータの演算を行い、結果を汎用レジスタ記憶する

CPUでは、この2つの装置が上手く連携して処理を高速で行なっている訳です。

記憶装置(メモリ)

記憶装置の役割と特徴

記憶装置の機能と構成

記憶装置では、データやプログラムの記憶や保存を行っています。

記憶装置内部は、主記憶装置と補助記憶装置の2つの装置で構成されています。

  • リスト
  • リ主記憶装置は「RAMラム」と呼ばれる
  • 補助記憶装置は「ROMロム」と呼ばれる

それではこのRAMとROMについて詳しく見ていきましょう。

主記憶装置(RAM)役割

RAM(主記憶装置)では、主にデータの読み書きを行っています。

具体的には、CPUが作業を行うとき記憶するメインメモリのことを指し、データの読み書きができる高速なメモリとなっています。

RAMを一言で言うと「作業机」のようなイメージ!

例えば、大きい机と小さい机のの2つだと大きい方の机の方がもちろん作業がしやすいですよね。
その理由は、作業できる領域が広いと同時にできることが増え、作業スピードも上がるからです。

スマホやPCでも同じで、この作業領域(RAM)が広ければ広いほど多くの事が同時にでき処理スピードも高速になります。

つまりRAMの容量が大きいほど、パソコンやスマホは同時にやれることが増え処理スピードが速くなる。

  • PCのRAM容量は8GBが一般的
  • スマホのRAM容量は4GBが一般的

補助記憶装置(ROM)の役割

ROM(補助記憶装置)では、データの保存を行っています。

具体的には、データの書き込みができない読み込み専用のメモリです。

ROMを一言で言うと「本棚」のようなイメージ!

例えば、大きな本棚と小さな本棚がある場合、大きな本棚の方がより多く本を保管することができますよね。
その理由は保管するスペースが広いからです。

スマホやPCでも同じで、この保存領域(ROM)が大きければ大きいほどより多くのデータを保存できるとようになります。

つまりROMの容量が大きいほど、パソコンやスマホでより多くのデータや写真・動画の保存ができるようになる。

  • PCのROM容量は「128GB・256GB・516GB」が一般的
  • スマホのROM容量は「64GB・128GB・256GB」が一般的

RAMとROMの特徴は以下通り

名称特徴
RAM容量は小さいが、高速。
ROM低速だが、容量は大きい。

RAMとROMの違い

RAMとROMには1つだけ以下の大きな特性の違いがあります。

  • 揮発性メモリ
  • 不揮発性メモリ

この2つの特性を詳しく見ていきましょう。

揮発性メモリ

揮発性揮発性メモリとは、電源を落したらデータが消えるメモリのことです。

RAMがこの揮発性メモリの特性を持っています。

例えば、先ほど説明した作業机の場合、机の上がいっぱいになってしまったら作業ができなくなってしまいますよね。

スマホやPCも同じで、RAMがいっぱいになればフリーズして処理スピードが遅くなる。皆さんも一度は経験したことがあると思います。

そのような現象が起こった時は端末の再起動を行えば症状が改善されます。なぜなら、再起動することで作業領域がクリーンな状態になるからです。

つまり電源を落とせばデータが消えるメモリを「揮発性メモリ」と呼びます。

不揮発性メモリ

不揮発性とは、電源を落としても消えないメモリのことです。

ROMが不揮発性メモリの特性を持っています。

例えば、本棚で大事に保管している本が急に無くなったら大変ですよね。

スマホやPCも同じで、保存したデータが急に無くならないよう存在するのが不揮発性メモリです。

しかし、保存領域が一杯になれば保存ができなくなるので不要なメモリを自分で削除する必要があります。

つまり電源を落としても消えないデータのことを「不揮発性メモリ」と呼ぶ。

入出力装置(入出力デバイス)

入出力装置の役割と特徴

入力装置(入力デバイス)の役割

入力装置とは、コンピューターへ情報を入力する装置です。

  • パソコンへ情報を入力する時は、キーボードが必要
  • 画面操作をする時は、マウスが必要
  • 音声などを読み込む時は、マイクが必要

上記のように入力装置では、パソコンへデータの入力や画面操作を行うための装置です。

そのため、この入力装置がないとパソコンやスマホの操作をすることは不可能です。

まりコンピューターへ情報の入力や画面操作を行う装置が入力装置。

ちなみに、パソコンの付属品や付属しているマイクなども入力装置に当たります。

出力装置(出力デバイス)の役割

出力装置とは、コンピューターから外部へデータや情報を出力する装置です。

具体的には、画像や映像または処理結果をコンピュータで表示したり、外部の装置に出力する役割を果たします。

例えば、デスクトップパソコンのモニターは、画像や映像が常に表示(出力)されていますよね。また、パソコンで作成した文章などを紙で印刷する際にはプリンターが必要です。

そのため、出力装置がないと映像や画像を元に作業や閲覧は不可能となり、パソコン内部で導き出した結果を表示できなくなります。また、外部装置への出力もできず紙で情報を表現することも不可能。

つまり、パソコン内部のデータや処理結果を、プリンターやモニターを通して出力させる装置が出力装置となる。

まとめ&確認問題

パソコンの基礎知識まとめ

パソコンの基礎知識については上記内容で以上となります。

それではまず今回の内容をまとめていきましょう。

まとめ

  • コンピューターは自動計算機、パソコンは家庭用コンピューター
  • コンピューターは五大装置で構成されている
  • 制御装置は、各装置へ実行制御と入出力制御を担当
  • 演算装置は、四則演算と論理演算を担当
  • 記憶装置は、デーやプログラムの保存を担当
  • 入力装置は、コンピューターへデータの入力を担当
  • 出力装置は、処理結果を外部装置へ出力する担当

今回の確認問題「アウトプット用」

確認問題

基礎知識の確認問題②

「次へ」で問題スタート!

①解説

【問題①】

パーソナルコンピューターの説明として適切なものは次のうちどれか。

:自動で処理や計算を行う機械
不正解× コンピュータの説明
:個人用のコンピュータ
正解○
:企業で使うコンピュータ
不正解× デスクトップパソコンの説明
:持ち運びの出来る小さなコンピュータ
不正解× ノートパソコンの説明

【解説】

Personal Computer(パーソナルコンピューター)=パソコン

パーソナルを日本語にすると「個人の」という意味になります。
そこに「er」が最後につく「パソコン=個人用コンピュータ

つまり答えは「」となる。

②解説

【問題②】

コンピュータの五大装置として適切なものはどれか。該当するものだけを選んでください。

ア:制御装置  カ:入力装置
イ:回転装置  キ:処理装置
ウ:演算装置  ク:出力装置
エ:情報装置  ケ:演出装置
オ:記憶装置  コ:操作装置

【解説】

コンピュータの五台装置

五大装置の内部構成を分かりやすく図で解説

つまり答えは「ア,ウ,オ,カ,ク」となる。

③解説

【問題③】

記憶装置は主記憶装置と補助記憶装置の2つの装置で構成されていますが、それぞれの呼び方と特性が正しいのは次のうちどれか。

 正解〇
主記憶→「RAM」「揮発性」
補助記憶→「ROM」「不揮発性」
 不正解×
主記憶→「RAM」「不揮発性」
補助記憶→「ROM」「揮発性」
 不正解×
主記憶→「ROM」「不揮発性」
補助記憶→「RAM」「揮発性」
 不正解×
主記憶→「ROM」「揮発性」
補助記憶→「RAM」「不揮発性」

【解説】

  • RAM=主記憶装置
  • ROM=補助記憶装置
  • 揮発性=電源を落とせば記憶データが消える
  • 不揮発性=電源を落としても記憶データが消えない

主記憶装置は、CPUが作業をするときにデータの読み書きが出来るメモリです。
作業机のようなイメージで作業領域が一杯になればフリーズしてしまう。
そのため電源を落としクリーンな状態にすることが出来る揮発性メモリの特性を持っている。

補助記憶装置は、データの書き込みが出来ない読み込み専用のメモリです。
本棚のようなイメージで記憶容量が大きければ大きいほど、数多くデータの保存が可能。

保存を主に行う装置のため、電源をおとしてもデータが消えないよう不揮発性メモリの特性を持っている。

つまり答えは「」となる。

最後まで読んでいただきありがとうございました!

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それではまたお会いしましょう。

黄島 成

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