Download
1 / 31
310 likes | 388 Views
Session 1. Introduction to Computer Hardware 1. کامپیوترچیست؟.
E N D
Session 1 Introduction to Computer Hardware 1
کامپیوترچیست؟ ماشين کامپيوتر در ابتدا به منظور انجام محاسبات پيچيده و حجيم ساخته شد و به همين دليل آن را کامپيوتر به معني حسابگر و شمارنده ناميده اند. امروزه کامپيوتر به يک وسيله چند منظوره تبديل شده است که داراي حافظه بوده و قابل برنامه ريزي مي باشد . اولين کامپيوتري که بشر ساخت از ابتداي نامهاي مخترعين آنها گرفته شده است که بصورت زير است ATANSOFF-BERRY-COMPUTER که از ابتداي نام آنها گرفته شده است (ABC) اولين کامپيوتر بين سالهاي 1937 تا 1942 ساخته شد و هدف از ساخت آن حل معادلات بود . بعدها کامپيوترها بزرگتر و پيچيده تر شدند .
سال 1975 سال ظهور کامپيوترهاي شخصي مي باشد . با ورود ميکروپروسسورها برنامه نويسان دستورالعملهايي را نوشتند که به زبان بيسيک به کدهاي مورد نياز در ميکروپروسسور ترجمه مي شد که اولين برنامه نويسان به اين طريق بيل گيتز و پاول آلن بودند که شرکت مايکرو سافت را بصورت تجارتي در آوردند . و در حال حاضر از توليد کنندگان بزرگ نرم افزار در دنيا مي باشند برنامه هاي تحت ويندوز و ميکروپروسسورهاي اينتل متعلق به اين شرکت يعني مايکرو سافت مي باشد .
کامپيوتر به عنوان يک سيستم داراي چهار قسمت است که عبارتند از : · INPUT UNIT · MEMORY UNIT · CPU · OUTPUT UNIT که از آنها به ترتيب مي توان به اين طريق نام برد : واحد ورودي واحد حافظه واحد پردازش مرکزي واحد خروجي قسمتهاي دو و سه که شامل واحد حافظه و واحد پردازش مرکزي است داخل يک جعبه به نام کيس قرار دارد که از نظر ظاهري به دو صورت ايستاده و خوابيده وجود دارد . در این فصل به شرح کامل این واحدها و قطعات مربوطه می پردازیم.
پس به طور خلاصه می توان گفت که کلمه کامپیوتر از کلمه Compute به معنی محاسبه کردن گرفته شده است و به وسیله ای که قابلیت برنامه ریزی و محاسبه و ذخیره اطلاعات را داشته باشد کامپیوتر می گوییم .کامپیوتر از دو قسمت مهم تشکیل شده است: 1-سخت افزار که همان جسم کامپیوتر است 2-نرم افزار که روح کامپیوتر تلقی می شود سخت افزار به قسمت ها و قطعات فیزیکی کامپیوتر گفته می شود. از جمله سخت افزار هایی که قابل رؤیت هستند می توان به موس و یا صفحه کلید اشاره کرد ،همچنین سخت افزار هایی وجود دارند که دیده نمی شوند ولی کاربرد های بسیار مهمی دارند مانند حافظه و یا مادربرد.
الف ) در ذیل با قسمت عمده ای از این قطعات که با ترکیب آنها سخت افزار شکل می گیرد آشنا خواهید شد: ماوس کیبورد مانیتور مادربرد CPU هارد دیسک RAM کارت گرافیکی کارت صدا کارت فکس مودم کارت شبکه کارت I/O CD Drive کیس و پاور webcam
ب ) قطعات سخت افزاری دیگری نیز وجود دارند که جزء لوازم جانبی یک کامپیوتر محسوب می شوند .از جمله آنها می توان به ابزارهای زیر اشاره داشت: پرینتر اسکنر پلاتر کارت TV رسیور کارت قلم نوری چهار جزء کلیدی هر سیستمی شامل مادربرد ،پردازنده ، کارت گرافیک و رم می باشد.
ماوس ماوس جزء ابزارهای ورودی اطلاعات به درون کامپیوتر است.ماوس جهت کنترل کردن و بازکردن منوها و در کل حرکت در منوها و یا جابجایی اجزاء کاربرد دارد.از جمله ماوس ها می توان به لیزری و یا با سیم اشاره نمود. شکل1: ماوس با سیم
کیبورد صفحه کلید نیز همانند ماوس وظیفه وارد کردن اطلاعات را به داخل کامپیوتر دارد.کیبوردهای قدیمی دارای تعداد کلیدهایی بین 101 تا 102 عدد بودند اما با وسیع تر شدن کاربردهای کامپیوتر این تعداد به 107 تا 114 تا افزایش پیدا کرد. • شکل 2: صفحه کلید
مانیتور مانیتور یا صفحه نمایش وسیله اصلی خروجی و نمایش اطلاعات پردازش شده از کامپیوتر است.رنگی که در صفحه نمایش دیده می شود به انواع SUPERVGA-VGA-EGA- CGA-تقسیم می شود. این ها به ترتیب به 4رنگ ،16 رنگ ،256 رنگ و 65 میلیون رنگ را به نمایش در می آورند. می توان دقت و وضوح نمایش مانیتور را به نسبت کیفیت مورد نظر تغییر داد. با توجه به اشعه هایی که از مانیتور ساطع می شود درجه صافی آن نیز تغییر می کند. هرچه مانیتور صاف باشد اشعه کمتری از آن دریافت خواهد شد.
مادربرد مادربرد جزء اصلی ترین بردها در کامپیوتر است.در مادربرد تمام قطعات اصلی مورد نیاز در یک کامپیوتر از این طریق متصل می شوند.در حقیقت مکانی است برای قرار گرفتن کلیه بردها ، اتصال کارت ها و کابل های مختلف و محل قرار گرفتن CPU .
مادربرد شامل قسمت های زیر است: • سوکت مخصوص CPU • اسلاتها که جهت نصب بردها تعبیه شده اند • ماژول های RAM که جهت نصب RAM در مادربرد طراحی شده اند.
باطری ساعت و تاریخ جهت نگهداری این اطلاعات در هنگام خاموش بودن کامپیوتر. • خروجی کیبورد برای نصب به صفحه کلید • خروجی های ONBOARD • جامپرهایی جهت تنظیم ولتاژ و سرعت و همچنین جامپرهای متصل به کیس جهت نمایش وضعیت روشن و یا خاموش بودن LED های روی کیس و کیبورد.
انواع مادربردهای موجود در بازار: • مادربردهای DDR : نوع جدیدی از مادربردها که علاوه بر دارا بودن اسلاتهای AGP ،ماژولهای حافظه DDR را نیز ساپورت کند.
مادربردهای RAID: این نوع مادربرد استفاده از دو هارددرایو به صورت موازی را فراهم می کند. مادربردهای SDRAM: نوع قدیمی مادربردها که شامل اسلاتهای ISA می باشد.
(Central Processing Unit) CPU CPUمغز و کنترل کننده کامپیوتر است. وظیفه پردازش همه دستورات به عهده CPU است.این پردازنه دارای مدار الکترونیکی گسترده و پیچیده است که به انجام پردازش دستورات و برنامه های ذخیره شده می پردازد. این پردازنده شامل بخش های حافظه ، محاسبه و منطق و کنترل می باشد. دمای پردازنده نباید در زمان لود کردن به بیش از 60 درجه برسد. برای جلوگیری از این امر از خنک کننده یا CPU COOLER در CPU استفاده می کنند.
هارد دیسک در هارد دیسک سیستم عامل ، برنامه های کاربردی و اطلاعات نگهداری می شوند. در حقیقت هارددیسک مانند یک بانک عمل می کند که اطلاعتی که قرار است طولانی مدت ذخیره شوند در آنجا قرار می گیرند. به طور کلی هارد دیسک یک حافظه با ظرفیت بالا و دائم است برای نگهداری اطلاعات.
(Read Access Memory) RAM RAM فضای ذخیره سازی اطلاعات با سرعت بالاست. در اسلاتهای رم نصب می شود و وظیفه اش نگهداری اطلاعات به صورت موقت است تا CPU بتواند راحت تر به وظایفش برسد.دلیل وجود رم آن است که سرعت دیسک سخت و CPU اختلاف سرعت زیادی دارند.رم ها یا SD معمولی هستند یا DD که رم های با سرعت هستند. این نوع حافظه ها با از دست دادن منبع مانند انرژی یا برق اطلاعات خود را از دست خواهند داد.
ROM این حافظه یک نوع مدار مجتمع است که در زمان ساخت ، داده هایی در آن ذخیره می گردد. داد ه های ذخیره شده در این نوع تراشه ها فرار نیست وپس از خاموش شدن منبع اطلاعات خود را از دست نمی دهد.داده های ذخیره شده در این نوع از حافظه ها غیر قابل تغییر بوده و یا اعمال تغییرات در آنها مستلزم انجام عمل خاصی است.
حافظه های ROM از نظر تکنولوژی به صورت زیر تقسیم بندی می شوند: • ROM • PROM • EPROM • EEPROM • Flash Memory
ROM عبارت ROM مخفف Read-only memory و به معنی حافظه فقط خواندنی است.ویژگی های این نوع تراشه کاملا معکوس تراشه های RAM و به شرح زیر است: • 1-اطلاعات مستقر در حافظه ROM فقط خواندنی هستند و کاربران امکان پاک کردن یا حذف و تغییر اطلاعات آن را ندارند.محتوی این تراشه ها توسط سازندگان کامپیوتر در آنها ثبت می شود. • 2- تراشه ROM اطلاعاتی را نگهداری می کند که شامل تنظیمات اصلی سیستم می باشند.هنگامی که که کامپیوتر را روشن می کنید،CPU دستورات موجود دراین تراشه را خوانده و مراحل ابتدایی راه اندازی سیستم را اجرا می کند.
3- در صورت قطع برق یا خاموش شدن کامپیوتر محتوی تراشه همچنان باقی خواهد ماند. • 4- تعداد تراشه ها را نمی توان تغییر داد • 5-مقدار حجم حافظه را نمی توان تغییر داد زیرا این تراشه در کارخانه سازنده مادربرد طراحی و ساخته می شوند .
PROM PROM مخفف programmable read-only memory یا همان حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی است ، تراشه ای که در آن داده ها را می توان تنها یک بار نوشت. پس از نوشته شدن برنامه آن را برای همیشه در خود حفظ می کند. بر خلاف رم ، PROMs مطالب خود را هنگامی که کامپیوتر خاموش است نیزحفظ می کند. این تراشه به صورت خالی از کارخانه بیرون می آید در حالیکه ROM در پروسه تولید برنامه ریزی می شود. برای نوشتن اطلاعات در PROM نیاز به یک ابزار مخصوص به نام برنامه نویس PROM است .
EPROM EPROM مخفف erasable programmable read-only memory می باشد.در حقیقت نوعی از PROM است که توسط تابش نور ماوراء بنفش می تواند اطلاعاتش پاک شود.البته فقط یک بار می تواند پاک شده و دوباره ذخیره اطلاعات کند.
EEPROM EEPROM مخفف Electrically Erasable PROM می باشد به معنی حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی ،قابل پاک شدن توسط برق. این حافظه برای ذخیره کردن مقدار کمی از اطلاعات کاربرد دارد.اگر مقدار اطلاعاتی که باید ذخیره شود زیاد است بهتر است که از Flash Memory استفاده شود.
Flash Memory حافظه فلش ، نوعی خاص از حافظه ROM است. این نوع رسانه امکان ذخیره سازی سریع و دائمی را بوجود می آورد . این نوع از حافظه ،حافظه ای غیر فرار است که جهت ذخیره اطلاعات کاربرد بسیار زیادی دارد و به راحتی توسط جریان برق پاک شده و دوباره برنامه ریزی می شود. این نوع از حافظه در درجه اول استفاده از کارت حافظه ، درایوهای یواس بی فلش و حالت جامد دیسک های عمومی برای ذخیره سازی و انتقال داده ها بین کامپیوتر ها و دیگر محصولات دیجیتال است.
کارت گرافیک این کارت بر روی برد اصلی وصل می شود و یک رابط بین برد اصلی و مانیتور جهت نشان دادن توسط مانیتور است. اگر کارتی خروجی TV داشت به مفهوم این است که قابل نصب به تلویزیون یا ویدئو است. برای بهره گیری بیشتر از کارت گرافیک باید پردازنده سطح بالا و حافظه سریع داشت.
کارت صدا همانگونه که از اسم این قطعه پیداست جهت پخش صدا در کامپیوتر به کار می رود. در روی برد اصلی نصب می شود و در پشت دارای چند فیش بلندگو و میکروفون است. وظیفه این قطعه آماده کردن صفر و یک های موجود به صورت سیگنالهای صوتی جهت بلندگو یا میکروفون و ذخیره سازی است. صدا از طریق یک کانکتور خارجی صدا که ضبط صوت را به کارت صدا متصل نموده است وارد کامپیوتر خواهد شد . کارت صدا سیگنا ل های آنالوگ را به دیجیتال تبدیل خواهد کرد . البته امروزه تولید کنندگان کارت صدا را هم به همراه کامپیوتر تولید و به فروش می رسانند.
کارت فکس مودم مودم کامپیوتر را به یک خط ارتباطی مخابراتی وصل کرده و یا چند کامپیوتر را به هم مرتبط می کند.همچنین می توان با این کارت فکس دیجیتالی دریافت و یا ارسال کرد. MODEM مخفف دو کلمه MODULATION, DEMODULATION است. از آنجا که کار کامپیوتر بر اساس سیگنال های دیجیتال است و سیستم مخابراتی بر اساس آنالوگ است مودم راه را هموار کرده و سیگنال ها را به هم تبدیل می کند.
انواع مودم هايی که از خطوط تلفن استفاده می کنند عبارتند از: • Dial up • DSL(Digital Subscriber Line) • ISDN(Integrated Service Digital Network) یا شبکه دیجیتالی خدمات مجتمع است. سه نوع مودم وجود دارد: • مودم داخلی یا Internal MODEM • مودم خارجی یا External MODEM • مودم کارتی در Laptop ها
کارت شبکه شبکه به معنای اتصال چند کامپیوتر بهم است. در نتیجه این اتصال کاربرها می توانند اطلاعات خود را به صورتی اشتراکی تبادل کنند. وجود این کارت این امکان را می دهد که هر کامپیوتر اجازه شبکه شدن با دیگر کامپیوتر ها را داشته باشد. مساله مهمی که در این میان وجود دارد چگونگی نحوه اتصال این کامپیوتر هاست که در اصطلاح به آن توپولوژی می گویند.
