コンピュータの仕組み

8.文字の表示

(Update 05/07/06)
 今まで計算した結果は、豆電球の点滅で答えを表していました。

でも、そのままでは普通の人間には分かりにくいものです。

この章では人間が分かりやすいように表示させる方法を説明します。

一番基本的な「デジタル数字」で説明したいと思います。

まず、デジタル数字ですが、0〜9の一桁の数字を7つの棒の組み合わせで表示します。

下の図をご覧下さい。

図8 デジタル数字

このような7つの四角な棒の各々がついたり消えたりして、数字を表すのがデジタル数字です。

そして、0〜9は各々以下のように表示されます。

電卓や腕時計の液晶部分だったり、エレベーターの停車階の表示とかで見たことありますよね?

ものによっては、6、7、9あたりは若干違うように表示されるものもあるかもしれませんが、まぁだいたいこんな感じだと思います。

次に、実際に表示するのに必要な豆電球の数ですが、9まで数えたい場合、9の指はなので、スイッチの数は4つ(4桁)あればいいということになります。

4つのスイッチのOn/Offからこのようなデジタルな数字を表示させるのも、今までの記号の組み合わせで行います。

どのようにやるかというと、まずは図8の5番の棒に着目して説明します。

下の図から5番の棒は、0、2、6、8の時だけ点けばいいということがわかります。

そこで、0の時に光らせるために次に示すように記号を組み合わせます。

「積」に4つの足が出ていますが、内部的には二つの「積」をさらに「積」で繋いでいると思ってください。この「積」は全ての電気が来ているときのみ電気が流れます。

同じく2の時に光らせるために、

2桁目がOnで後はOffの時に明かりが点きます。

同じく6の時、

更に8の時、

そして最後に、0、2、6、8の記号の組み合わせを「和」で一くくりにします。

「積」にぴったりくっついている丸は、「否」を省略したものです。

これで、デジタル数字の5番用の記号の組み合わせが出来ました。

5番以外も同じような考え方で行うことが出来ます。

例えば、図8で7番の棒は、

以上のように2、3、4、5、6、8、9の時に光ればいいと言う具合です。

お分かりになりましたでしょうか?

コンピュータは数字を理解して表示しているわけではなく、単なるスイッチのOn/Offから更にその先のスイッチをOn/Offしているに過ぎません。

全部の棒分を図に起こしていると大変な大きさになるのでここまでにさせてください(実際には、これらをそのまま回路にするわけではありません。ある法則を使って上手く纏め上げていきます。その作業を「論理圧縮」といいます。「論理圧縮」した後に、回路に起こしていきます)

「デジタル数字は分かったけど、パソコンは3Dとかすごいきれいな表示をするじゃないか」

とお思いの方もいらっしゃるかもしれません。

基本的な原理はデジタル数字の表示も最近のパソコン画面の表示もなんら変わりはありません。

昔のコンピュータディスプレイと言えば黒字に緑色などの1色のみでした。

そのときは画面上の一つの点に一つのスイッチが対応していました。

現在では、一つの点を書くのに、光の三原色の強弱を表せる数分のスイッチをつかっています。

基本的な仕組みはデジタル数字となんら変わりが無いのです。あるスイッチが入ったら明かりを点滅させているに過ぎません。

そして数字以外の文字や記号などもあるスイッチの組み合わせをある文字に割り当てるという動きをします。

本章は以上です。

次の章では、コンピュータが記憶する仕組みを説明する予定です。


戻る