محاسبات بشری تا قرن هفدهم میلادی
اگر به تاریخ زندگی انسان نظری بیاندازید، خواهید دید که انسان از همان ابتدای زندگی غارنشینی به شمارش، ذخیره، بازیابی و بررسی اطلاعات نیاز داشته است. شمارش انگشتان دست و کشیدن خط روی دیوار اولین گام او برای ذخیره اطلاعات بوده است. به عنوان مثال برای ده شی ده خط میکشید و وقتی یکی از آنها کم میشد یک خط را حذف میکرد و بدین طریق عملیات پردازش را بر روی اطلاعات موجود انجام میداد. از آنجایی که انسان همواره در پی آن بوده است که وسایلی را برای انجام بهتر و راحت تر کارهایش اختراع کند، اولین وسیله محاسباتی، یعنی "چرتکه"، را ابداع کرد که در طول سالهای متمادی شکلهای گوناگونی در سراسر جهان به خود گرفت.
ماشینهای محاسباتی از قرن هفدهم تا دهه 1950
در قرن هفدهم میلادی، به دلیل گسترش و شکوفایی علوم، نیاز به وسایل محاسباتی و ذخیرهسازی اطلاعات بیشتر احساس میشد. برای پاسخگویی به این نیاز وسایل مختلف محاسباتی ابداع شدند که اولین آنها ماشین جمعزن مکانیکی
(AddingMachine) یا ماشین حساب چرخدندهای بود که در سال 1642 بلیز پاسکال (BlaisePascal)، ریاضی دان فرانسوی، آن را ابداع کرد. این وسیله تنها عملیات جمع و تفریق را انجام میداد. نقل است که انگیزه پیدایش این ماشین مامور مالیات بودن پدر بلیز در خزانه و درگیری مدام او با محاسبات مالیاتی دشوار بوده است.
حدود 30 سال طول کشید که لایب نیتز (Leibnitz) ماشینی را در آلمان به وجود آورد که میتوانست اعمال ضرب و تقسیم را نیز انجام دهد.
در سال 1822 چارلز ببیج (CharlesBabbage) انگلیسی نوعی ماشین محاسباتی را به نام دستگاه تفاضلی خودکار (DifferenceEngine) طراحی کرد ولی به خاطر محدودیتهای فنی در آن زمان، امکان تکمیل کردن آن را نیافت؛ ولیکن به دلیل آنکه طراحی او اولین طرح منطقی ماشینهای خودکار و جلوتر از زمان خود بود، وی را پدر کامپیوتر لقب دادند. اساس دستگاه تفاضلی ببیج با کامپیوترهای امروزی مطابق است (اولین کامپیوتر همه منظوره). طرح او شامل 50.000 چرخ دنده و تعداد بسیار زیادی محور و کلاچ بود. این دستگاه، علاوه بر حساب کردن، ذخیره اطلاعات، عملیات تحلیلی و منطقی را نیز بر روی اطلاعات با سرعت و دقت انجام میداد.
کمی بعد، وجود عواملی چون عدم وقت کافی در محاسبات، محدودیت سرعت، وجود تکنولوژی برق و نیازهای سنگین محاسباتی موجب پیدایش کامپیوترهای برنامهپذیر شد. در سال 1889 دکتر هرمان هالریت (HermanHollrith)، که با دفتر آمار آمریکا همکاری داشت، برای حل مشکل سرشماری نفوس و کاهش زمان لازم برای طبقهبندی و استخراج اطلاعات، نخستین طرحها برای ساخت ماشین مخصوص سرشماری را ارائه کرد. در طرح هالریت شیوه تازهای برای ضبط، طبقهبندی و جدولبندی اطلاعات ارائه شده بود که هشت بار سریعتر از روش لایب نیتز عمل میکرد. لذا این دستگاه ماشین جدولبندی
(TabulatingMachine) نام گرفت. در سال 1890 میلادی، اولین سری از ماشینهای مکانیکی دستهبندی و طبقهبندی کارتهای منگنه ساخته شد.
سرشماری 1890 آمریکا با استفاده از همین ماشینها طی مدت کوتاهی انجام شد. به تدریج در سال 1896 شرکت سازنده به شرکت ماشینهای جدولبندی هالریت شهرت یافت. این شرکت در سال 1942 با چند شرکت دیگر ادغام شد و IBM به وجود آمد.
پس از جنگ جهانی دوم، اولین کامپیوتر بزرگ (ابر کامپیوتر) با مقاصد نظامی و اطلاعاتی در دانشگاه پنسیلوانیای آمریکا طراحی و ساخته شد. این کامپیوتر را جیدبلیو ماچلی و جیپی اکرت ساختند.
در این کامپیوتر بیش از 18.000 لامپ خلاء و 1.500 رله استفاده شده بود. این دستگاه، که انیاک (Eniac) نامیده شد، مساحتی بیش از140 متر مربع را اشغال میکرد. انیاک در حقیقت اولین کامپیوتر الکترونیکی بود که 2000 بار سریعتر از کامپیوترهای لکترومکانیکی عمل میکرد.
در سال 1947 سه دانشمند با نامهای ویلیام شاکلی، جان بوردین و والتر براتاین مهمترین اختراع دوران خود را انجام دادند. آنها ترانزیستور (نیمه رسانا) را ابداع کردند. این نوآوری، به دلیل کم کردن قابل توجه حجم و بالا بردن کارآیی، انقلابی در ساخت کامپیوترها ایجاد کرد به گونهای که عدهای بر این باورند اگر صنعت اتومبیلسازی نیز دارای چنین پیشرفتهایی بود، امروزه یک اتوبوس دو طبقه با تمام تجهیزات در نوک یک سوزن جای میگرفت.
نسلهای مختلف کامپیوتر از دهه 1940 تاکنون
به طور کلی، زندگی کامپیوتر را میتوان به پنج دوره تقسیم کرد:
نسل اول از سال 1946 تا 1959 میلادی
کامپیوترهای نسـل اول کـامپیوترهایی بودند که عنصر اصلی آنها لامپ خلاء (VaccumeTubes) بود.
خصوصیات این کامپیوترها عبارتند از:
- استفاده از لامپ خلاء و رله به تعداد زیاد به عنوان اجزای اصلی ؛
- اندازه بزرگ و حجم زیاد ؛
- مصرف زیاد برق ؛
- هزینه زیاد ساخت ؛
- نیاز به وسائل خنککننده به علت تولید گرمای زیاد ؛
- تک منظوره بودن و کارایی پایین ؛
- استفاده از نیروی انسانی زیاد برای تعویض لامپهای سوخته در هر روز.
یکی از کامپیوترهای شاخص این دوره انیاک بود که 30 تن وزن داشت؛
بیش از 140 مترمربع فضا اشغال میکرد و به 150 کیلو وات برق نیاز داشت و با این وجود تنها میتوانست 357 عمل ضرب را در ثانیه انجام دهد.
نسل دوم از سال 1959 تا 1965 میلادی
این نـسل شامل کـامپیوترهایی است که عنـصر اصلـی آنهــا تــرانزیـسـتور (Transistor) است و از حلقههای مغناطیسی به عنوان حافظه کامپیوتر در آنها استفاده شده است.
خصوصیات اصلی کامپیوترهای این نسل عبارت است از :
- ظرفیت حافظه بیشتر (حدود 30.000 کلمه)؛
- جایگزینی ترانزیستور به جای لامپ خلاء ؛
- اندازه و حجم کمتر؛
- کاهش مصرف برق کامپیوتر؛
- سرعت بیشتر (حدود یک میلیونیم ثانیه)؛
- چند منظوره بودن با کاربردهای عمومی؛
- ورود زبانهای برنامهنویسی به آنها.
از مهمترین کامپیوترهای این نسل میتوان به IBM و RCI اشاره کرد.
نسل سوم از 1965 تا 1971 میلادی
عنصر اصلی کامپیوترهای این نسل IC ((Integrated Circuits یا مدارهای مجتمع و فشردهای از ترانزیستورها بود. خصوصیات عمومی این کامپیوترها عبارت است از:
- حجم کم؛
- هزینه ساخت پایین؛
- امکان اجرای هم زمان چند برنامه؛
- توسعه زبانهای برنامهنویسی و نزدیکتر شدن این زبانها به محاوره انسانی؛
- استفاده از مدارهای مجتمع با تراشههای (Small-scaleintegration) SSI
و MSI (Medium-scaleintegration)در یک قطعه کوچک موسوم به IC؛ به عبارتی در هر یک از آنها 1 تا 10 و 10 تا 100 مدار الکترونیکی قرار میگرفت؛
- امکان استفاده از اینترنت.
نسل چهارم از سال 1971 میلادی تاکنون
شاید نتوان مرزبندی دقیقی بین کامپیوترهای نسل سوم و چهارم ایجاد کرد ولی خصیصه مهم کامپیوترهای نسل چهارم بکارگیری Chips یا قطعات لایه لایه در آنها بود. به عبارتی در آنها از مدارهای خیلی فشرده مجتمع
LSI (Large Scale Integration)و بسیار فشرده
VLSI Very Large Scale Integration)) استفاده شده است. حاصل فشردگی زیاد مدارها، تولید میکروپروسسورها (ریز پردازندهها) بود. اصطلاحاً به این کامپیوترها میکروکامپیوتر گفته میشود. کامپیوترهای این نسل از نظر حجم کوچکتر و از نظر قیمت ارزانتر از کامپیوترهای نسل قبل بودند و به سرعت در خانهها و ادارات وشرکتهای کوچک استفاده شدند. به دلیل استفاده معمول یک نفر از این کامپیوترها، آنها را گاهی PC
(Personal Computer) یا کامپیوترهای شخصی نیز میگویند.
خصوصیات عمومی کامپیوترهای نسل چهارم عبارت است از:
- استفاده از مدارهای فشرده LSI و VSLI ؛
- استفاده از نیمهرسانا (Semiconductor) در ساخت آنها؛
- استفاده از میکروپروسسور(Micro Processor )؛
- استفاده از سیستمهای محاورهای؛
- گسترش شبکه جهانی اینترنت؛
- استفاده گسترده افراد از کامپیوترهای شخصی؛
- ظهور انواع نرمافزارهای کاربردی، گرافیکی، مولتیمدیا و برنامهنویسی.
ساخت کامپیوترهای این نسل شرکت اینتل با میکروپروسسور 4004 آغاز شده بوده و بعد از آن به ترتیب میکروپروسسورهای 80486 ,80386 ,80286 , 8088,8085 ,8008 و انواع پنتیوم I، II، III و VI پا به میدان گذاشتند.
نسل پنجم با رویکرد حال - آینده
ایده اصلی این نسل از کامپیوترها را شرکتهای ژاپنی در سال 1981 مطرح کردند که بیشتر رویکردی به آینده دارد و هدف آن هوشمند کردن کامپیوتر است. کامپیوترهای این نسل با استفاده از هوش مصنوعی قادراند بسیاری از رفتارهای انسانی را انجام دهند و خصوصیات عمومی آنها عبارت است از:
- توانایی آموختن؛
- استدلال و استنباط؛
- درک صحبتها؛
- تصمیمگیری در شرایط پیشبینی نشده.
بطور کلی علوم کامپیوتری را به دو گروه اصلی سخت افزار و نرم افزار تقسیم بندی می کنند.بعضی اوقات از واژه ی میان افزار نیز به عنوان سومین گروه از علوم کامپیوتری یاد میشود.
سختافزار (Hard ware)
به کلیه اجزای فیزیکی و قابل لمس کامپیوتر گفته میشود. لازم به ذکر است که زبان سختافزار سیستم زبان دیجیتال یا صفر و یک است و فقط دستوراتی که با کدهای صفر و یک میباشد برای آن قابل فهم است.
نرمافزار (Soft ware)
به کلیه برنامهها و دستورالعملهایی گفته میشود که برای ارتباط کاربر با سختافزار سیستم طراحی شده است. در حقیقت نرمافزار واسط (Interface) بین کاربر و سختافزار است و دستورهای کاربر را برای سیستم به صورت کدهای صفر و یک توجیه میکند و به سختافزار انتقال میدهد.
میان افزار (Firmware)
به تجهیزات خاصی که از ترکیب سخت افزار و نرم افزار تولید میشوند، میان افزار گفته میشود.
میان افزار (Firmware)
به عبارتی دیگر، میان افزار نه سخت افزار محض و نه نرم افزار محض است، بلکه ترکیبی از هر دو است.آی سی های ROM نمونه ای از میان افزار محسوب میشود که در فصل های بعدی با آن آشنا میشوید.
فناوری اطلاعات (IT)
فن آوری اطلاعات ((IT) Information Tecnology) ، اصطلاحی عمومی است که به استفاده از کامپیوتر در جهت ایجاد و نگهداری داده ها و ارائه به موقع اطلاعات گفته میشود.
IT تمامی جوانب مدیریت و پردازش اطلاعات را در برمیگیرد. کامپیوترها در مدیریت اطلاعات نقش مهمی ایفا میکنند . بعضی از کارشناسان IT را مجموعه ای از ارتباطات، مخابرات و اینترنت میدانند و بعضی دیگر IT را مجموعه ای از تجهیزات الکترونیکی و رایانه ای میدانند که به ذخیره و انتقال هر گونه اطلاعات میپردازد.
پس یک تعریف کلی از IT میتواند به صورت زیر باشد:
هر فن آوری که برای دریافت، ذخیره سازی، پردازش، انتقال و ارائه اطلاعات به کار میرود را فن آوری اطلاعات میگویند.
آشنایی با اصطلاحات ویژه سیستم کامپیوتری
برای آشنایی بیشتر با علوم کامپیوتر لازم است در ابتدا با برخی از اصطلاحات رایج آن به شرح زیر آشنا شوید:
تعریف کامپیوتر
کامپیوتر از نظر لغوی از کلمه کامپیوت (Compute) به معنای محاسبه کردن گرفته شده و کامپیوتر (Computer) به مفهوم حسابگر و هر وسیلهای است که بتواند حساب کند. به عبارت دیگر کامپیوتر ماشینی است قابل برنامهریزی و دارای حافظه که میتواند عملیات ریاضی و منطقی را انجام دهد. ساختار داخلی کامپیوتر بگونهای طراحی شده که تمام محاسبات و پردازشها برمبنای دودویی (Binary) صورت می گیرد به این معنا که درنهایت تمامی دستورات باید به یکی از دو حالت خاموش یا روشن یا صفر و یک تبدیل تا کامپیوتر بر آن اساس بتواند محاسبات را انجام دهد. (تبدیل اعداد و نمادها بر مبنای 2). آنچه از کامپیوتر انتظار میرود عبارت است از:
- پذیرش اطلاعات خام یا دادهها (Data) به عنوان ورودی (Input)؛
- انجام عملیات سریع و پیچیده براساس دستورات از پیش تعریف شده؛ یعنی برنامهها (Program) را روی داده اجرا کند و به این ترتیب دادهها را پردازش کند و به صورت اطلاعات در آورد.
- نتایج عملیات را به شکل اطلاعات یا داده های پردازش شده (Information) در حافظه ذخیره کند و یا از طریق دستگاههای خروجی به کاربر ارائه دهد. لذا تعریف واژههای ذیل برای آشنایی بیشتر لازم به نظر می رسد:
* داده (Data)
منظور اطلاعـات خـام است که کامپیوتر روی آنها عملیـات خاصـی را انجــام میدهد. دادهها ممکن است به شکل حرف، عدد، علامت یا ترکیبی از آنها باشند.
* پردازش(Process)
عملیات گوناگون و هدفداری که کامپیوتر روی هر نوع دادهای انجام میدهد.
پردازش میتواند بصورت های زیر باشد :
· بسیار ساده ( مانند : جمع کردن دو داده)
· پیچیده ( مانند : محاسبه حقوق کارمندان)
· بسیار پیچیده ( مانند : تحلیل عکسهای ماهواره ای هواشناسی)
* برنامه (Program)
مجموعه دستورهای از پیش تعریف شده است که کامپیوتر را وادار به انجام عملیاتی خاص میکند.
* اطلاعات (Information)
دادههای پردازش شده که به شکل متن، تصویر، فیلم یا ترکیبی از آنها آماده استفاده میباشد.
* حافظه (Memory)
محلی است که کامپیوتر اطلاعات، دادهها، نتایج عملیات یا برنامهها را در آن به صورت موقت یا دائمی نگهداری میکند.
تعریف سیستم (System)
به مجموعه عناصر و اجزای مرتبط به هم گفته میشود که یک هدف خاص را دنبال میکنند. یک سیستم کامپیوتری به صورت زیر است.
ابتدا داده ها و ورودی از طریق ماوس و کی برد وارد سیستم میشوند و در قسمت دوم که اجزای داخل کیس را تشکیل میدهند برروی داده ها عملیات و پردازش صورت میگیرد و در مرحله سوم اطلاعات بر روی مانیتور ( برجسته نگار)، پرینتر و Speaker به صورت خروجی نمایش داده شده و یا شنیده میشود.
ا
سیستم کامپیوتری
سیستم کامپیوتری نوعی سیستم است که در آن داده های اولیه وارد بخش ورودی شده و پس از پردازش توسط سیستم، حاصل پردازش داده ها، که اطلاعات نامیده میشوند در بخش آخر اعلام میشوند.
بلوک دیاگرام سیستم کامپیوتری
بلوک دیاگرام سیستم کامپیوتری به صورت زیر است. بخش ورودی این سیستم ، داده است و بخش خروجی آن اطلاعات است و عملیاتی که باعث تبدیل داده به اطلاعات میشود، پردازش است.
انواع کامپیوتر
کامپیوترها را میتوان در گروههای مختلفی دسته بندی کرد مثلاً میتوان کامپیوتر ها را از نظر نوع کاربرا و یا از نظر اندازه یا قیمت تقسیم بندی نمود ولی مرسوم ترین دسته بندی کامپیوتر ها ، دسته بندی کامپیوتر ها از نظر قدرت پردازش و تجهیزات کامپیوتر ه است. کامپیوتر ها از لحاظ وسعت و قدرت به چهار گروه ریز کامپیوتر، کامپیوتر کوچک، کامپیوتر بزرگ و ابر کامپیوترتقسیم میشوند.
ریزکامپیوتر (Micro Computer)
کوچکترین و ارزانترین نوع کامپیوترها هستند و به دلیل اینکه کاربران از آنها برای کارهای شخصی و روزمره در منازل و محل کار استفاده میکنند به آنها
PC ((PersonalComputerیا کامپیوترهای شخصی هم گفته میشود. ریزکامپیوترها به دو دسته تقسیم میشوند و سرعت پردازش آن حدود یک الی چهار میلیون دستورالعمل در هر ثانیه است.
کامپیوترکوچک (Mini Computer)
این کامپیوترها از نظر سرعت بسیارقویتر از کامپیوترهای شخصی هستند و در اکثر مراکز اداری، تجاری و دانشگاهی، که دارای حجم اطلاعات متوسط هستند، استفاده میشوند. قیمت این کامپیوترها بالاتر از کامپیوترهای شخصی است و قابلیت سرویسدهی همزمان به چندین کاربر را دارند و سرعت پردازش در این کامپیوترها بین یک تا هشت میلیون برنامه در ثانیه است (کامپیوترهای سرور Server).
کامپیوتر بزرگ (Main Frame Computer)
این دسته از کامپیوترها در مراکز بزرگ تجاری، دانشگاههای بزرگ و برخی از مراکز بزرگ دولتی که حجم اطلاعات زیاد و نیاز به سرعت بالا جهت مبادله داده و اطلاعات دارند، استفاده میشوند. قیمت و هزینه نگهداری و پشتیبانی این گونه کامپیوترها زیاد است و احتیاج به نیروی متخصص دارد. از این کامپیوترها چندین کاربر به طور هم زمان میتوانند استفاده کنند و سرعت پردازش این گونه کامپیوترها بین 5 الی 20 میلیون دستورالعمل در ثانیه میباشد.
اَبر کامپیوتر (Super Computer)
این کامپیوترها از نوع تجهیزات استراتژیک هستند و به دلیل تکنولوژی و قیمت بسیار بالا در انحصار چند کشور انگشت شمارند و چند شرکت محدود آنها را طراحی و پیادهسازی میکنند. سازمان هوا فضا آمریکا نمونهای از مراکز مجهز به این کامپیوترها میباشد؛ سرعت پردازش این کامپیوترها بین 100 تا 1500 میلیون دستورالعمل در ثانیه میباشد.
آشنایی با انواع ریز کامپیوترها
ریز کامپیوترها از لحاظ ظاهر و اندازه به چهار دسته به شرح زیر تقسیممیشوند:
· کامپیوترهای رومیزی (Desktop)
· کامپیوترهای کیفی یا روپایی (Laptop)
· کامپیوتر دستی(Palmtop)
· همکار دیجیتال شخصی (PDA)
کامپیوترهای رومیزی (Desktop)
این کامپیوترها از نظر ظاهری به صورتی طراحی شده اند که بر روی میز کار قابل نصب و بهره برداری میباشند. این کامپیوترها اغلب دارای کاربردهای خانگی، شخصی و اداری میباشند که در محل ثابتی قابل استفاده هستند و منبع تغذیه ی انرژی آنها برق شهری متناوب است. به برخی از مدل های این کامپیوترها که بیشتر در منازل رایج هستند، کامپیوتر شخصی(PC)Personal Computer نیز گفته میشود. از آنجایی که هدف این کتاب از آشنایی با کامپیوتر، آشنایی با کامپیوترهای شخصی است در این قسمت با انواع کامپیوترهای شخصی آشنا میشوید و از این پس هر گاه عنوان کامپیوتر را بکار میبریم منظور ما از کامپیوتر، کامپیوتر شخصی است مگر آنکه نوع کامپیوتر را به صراحت بیان کنیم.
کامپیوتر کیفی یا روپایی (Laptop)
این نوع کامپیوترها به شکل یک کیف کوچک قابل حمل هستند که هم با برق شهر و هم با باطری کار میکنند. این کامپیوترها از لحاظ امکانات و توانایی همانند کامپیوترهای رومیزی هستند، و ویژگی مهم آن قابل حمل به خاطر وزن و حجم کم و استفاده بدون اتصال به برق شهر میباشد. نوع سبکتر این کامپیوترها را Notebook نیز میگویند.
کامپیوتر دستی(Palmtop)
این کامپیوترها از کامپیوترهای کیفی کوچکتر بوده و اندازه آن به شکلی است که میتوان با یک دست آن را نگهداشت و با دست دیگر با آن کار کرد. تفاوت اصلی این کامپیوترها با کامپیوترهای کیفی منبع تغذیه آنهاست. کامپیوترهای دستی معمولاً با باطری قلمی کوچک کار میکنند ولی از لحاظ امکانات از کامپیوترهای کیفی ضعیف تر هستند.
همکار دیجیتال شخصی (PDA)
همکار دیجیتال شخصی (Personal Digital Assistant) نوعی کامپیوتر شخصی است که به جای صفحه کلید از یک قلم بهره میگیرد. این نوع کامپیوترها برای ذخیره و بازیابی اطلاعات مورد استفاده قرار میگیرند. همچون اغلب کامپیوترها، بیشتر PDA ها به اینترنت میتوانند وصل شوند. این کامپیوترها بسیار فشرده و کوچک هستند.
مقایسه انواع ریز کامپیوترها از لحاظ ظرفیت، سرعت، قیمت و کاربران آنها
در زیر انواع ریز کامپیوترها را از لحاظ ظرفیت،سرعت، قیمت و کاربرانی که از آنها استفاده میکنند با یکدیگر مقایسه کرده ایم:
Desktop یا Pc از نظر ظرفیت و قدرت بسیار قوی هستند و ظرفیت بالایی دارند،سرعت زیاد، و قیمت متوسط، و همه کاربران خانگی، اداری میتوانند از آن استفاده نمایند.
Laptop و Notebook از نظر ظرفیت و قدرت معمولاً از کامپیوترهای PC هم نوع خود ضعیف تر هستند و ظرفیت کمتری دارند ، سرعت زیاد ، قیمتشان چون اجزای این کامپیوتر باید بسیار کوچک طراحی شوند از کامپیوترهای PC هم نوع خود گرانتر هستند و کاربران تجاری، آموزشی و همه کسانی که دائم در سفر هستند.
Palmtop ازنظر ظرفیت و قدرت کامپیوترهای PC و Laptop ضعیف تر بوده و ظرفیت کمتری دارند. سرعتشان کمتر از PCو قیمتشان نسبت به PC بسیار گرانتر هستند و معمولاً کاربران تجاری از آن استفاده میکنند.
PDA از کامپیوترهای PC و Laptop ضعیف تر بوده و ظرفیت کمتری دارند،سرعتشان کمتر از PC و قیمتشان بسیار بالا و معمولاً کاربران تجاری از آن استفاده میکنند.
قسمتهای اصلی کامپیوتر شخصی
قسمتهای اصلی یک کامپیوتر شخصی عبارتند از:
ریز پردازنده (CPU)
حافظه (Memory)
واحد ورودی (Input Unit)
واحد خروجی(Output Unit)
به طور کلی در یک سیستم کامپیوتری مثل هر سیستم دیگری، به یک واحد ورودی جهت دریافت داده ها نیاز است تا داده ها را از محیط خارج دریافت کرده و آنها را به داخل سیستم منتقل سازد. سپس اجزای داخلی سیستم نظیر ریز پردازنده، پردازش لازم بر روی داده ها را انجام میدهند و در پایان اطلاعات تولید شده به واحد خروجی منتقل میگردند تا در اختیار درخواست کننده ی آن قرار گیرد. همانطوریکه در شکل مشاهده میشود کامپیوتر برای نگهداری و پردازش داده های ورودی و تولید اطلاعات از حافظه استفاده میکند. با قسمتهای اصلی کامپیوتر در ادامه این فصل آشنا میشوید.
ریز پردازنده(CPU)
ریز پردازنده ، تراشه ای الکترونیکی است که انجام عملیات پردازشی، منطقی، ریاضی و کنترلی را بعهده دارد.
ریز پردازنده یا Microprocessor اصلی ترین و مهم ترین قسمت یک کامپیوتر است، که به منزلهء مغز کامپیوتر است و به آن واحد پردازشگر مرکزی (CPU)Central Processing Unit)نیز میگویند. سرعت CPU برحسب تعداد دستور العمل هایی که در یک ثانیه قادر به انجام آن است اندازه گیری میشود و واحد آن برحسب مگاهرتز (MHZ) یا میلیون دستور در ثانیه است. وقتی میگویند سرعت ریز پردازنده 300 مگاهرتز است یعنی این ریزپردازنده قادر است تا 300 میلیون دستور العمل پایه نظیر جمع کردن دو عدد را دریک ثانیه اجرا کند. در حال حاضر ریز پردازنده ها با سرعت های 2400، 2600 و 3000 مگاهرتز و بالاتر عرضه میشوند. CPU هایی که در بازار موجود هستند معمولاً محصولات مختلف دو شرکت Intel و AMD میباشند.
حافظه (Memory)
حافظه، مکانی است که اطلاعات بصورت موقت یا دائم در آن نگهداری میشوند.
حافظه ها به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
· حافظه اصلی (Main Memory)
· حافظه جانبی (Secondary Memory)
هر برنامه ای که بخواهد اجرا شود ابتدا باید در حافظه اصلی قرار گیرد و سپس توسط CPU اجرا شود. پس از اینکه برنامه ای اجرا شد، برای نگهداری اطلاعات تولید شده ، این اطلاعات را روی حافظه جانبی ذخیره میکنند تا بتوان بعدها از آنها استفاده نمود. با انواع حافظه و کاربردهای آنها در فصل آینده آشنا میشوید.
واحد ورودی (Input Unit)
واحد ورودی، واحدی است که داده ها را از دستگاههای ورودی دریافت کرده و پس از تبدیل آن به اطلاعات قابل فهم توسط کامپیوتر، به حافظه اصلی منتقل میکند.
داده ها از طریق واحد ورودی به حافظه اصلی و از آنجا به CPU ارسال میشوند تا پردازش شوند.
مدیریت و کنترل واحد ورودی توسط واحد کنترل (CU) انجام میپذیرد
واحد خروجی (Output Unit)
واحد خروجی، واحدی است که اطلاعات تولید شده توسط کامپیوتر را از حافظه اصلی دریافت کرده و به دستگاههای خروجی منتقل میکند.
پس از آنکه CPU داده ها را مورد پردازش قرار داد و اطلاعات را تولید کرد، این اطلاعات به حافظه اصلی و از آنجا از طریق واحد خروجی به دستگاههای خروجی ارسال میشوندتا اطلاعات تولید شده مورد استفاده انسان قرار گیرد. مدیریت و کنترل واحد خروجی نیز توسط واحد کنترل (CU) انجام میپذیرد.
تهیه و تنظیم : ایمان زندیه
سایت شما دات آی آر http://www.siteshoma.ir
**********************************
(استفاده در وبلاگ ها و وبسایت ها با ذکر منبع بلامانع است)
**************************************
------------------------------------------------------------------------------
مطالب بسیار عالی بود
استفاده کردیم
دستشما درد نکنه