دانلود مقاله مبانی کا مپیوتر

بخشی از مقاله

عنوان :
مبا ني كا مپيوتر

كامپيوتر :
وسيله اي است كه جهت ورود اطلاعات (ورودي)كه روي اطلاعات ورودي تغيير و تحول ايجاد كرده (پردازش) ونتيجه مطلوب را به ما پس مي دهد(خروجي).
نكته: همه اختراعاتي كه شده فقط به جسم انسان كمك كرده ولي با اختراع كامپيوتر به فكر انسان كمك شده.

اولويتي كه كامپيوتر نسبت به انسان داراست عبارتند از:
1. كامپيوتر مي تواند چند عمل به طور همزمان انجام دهد.
2. سرعت كارايي كامپيوتر نسبت به انسان بيشتر است.
3.كامپيوتر از حافظه بالا و دقت واطمينان بالائي برخوردارست.
نسلهاي كامپيوتر :
1.نسل اول 2.نسل دوم 3.نسل سوم 4.نسل چهارم 5.نسل پنجم
نسل اول(1946-1959):

چرتكه : قديمي ترين وسيله كه يك پردازش براي ما انجام مي دهد . چارز بابيچ پدر علم كامپيوتر كه بنيان گذار شركت IBMاست . از سال1946تا 1959 يعني ابتدائي ترين كامپيوتر كه در زمينه كامپيوتر از لامپ خلع استفاده كردند وارد بازار شد . كه زبان كامپيوتر0 و1است.و جثهء آن 180متر مربع بوده و 150كيلو بايت انرژي مصرف مي كرده ودماي خيلي زيادي هم توليد مي شده و در داخلش از 18000لامپ استفاده مي كردند مثل كامپيوتر IBM650

نسل دوم(1959-1964):
كه در اين نسل از ترانزيستور استفاده كردند كه ديگر دمائي توليد نمي كردو جثه اش كوچك بود و از كامپيوتر هاي نسل دوم مي توان IBM1401 نام برد

مدارهاي مجتمع(IC):
از تعدادي ترانزيستور تشكيل شده كه در داخل يك قطعه قرار دارندكه به آنمدارهامجتمع گويند .
نسل سوم (1964-1971) :
در اين نسل از قطعه اي به نام مدارهاي مجتمع(IC) استفاده كردند و در اواخر نسل دوم و ابتداي نسل سوم اولين زبان برنامه نويسي بوجود آمد و كامپيوتر را به مخابرات نيز وصل كردند و در اين نسل از كامپيوترهاي مي توانIBM366(IC) نام برد .
نسل چهارم (1971-تاكنون):

از مدارات فوق فشرده استفاده كردند وMICROPROCESSOR را بوجود آوردند كه تشكيل شده بود از ديود و ترانزيستور و …كه اسم تجاري اش CPU است و در اين نسل چون جثه كامپيوتر كوچك شد پس فراگير شد .و از كامپيوتر هاي اين نسل مي توانPENTIUM را نام برد .
نسل پنجم:
در اين نسل براي كامپيوتر از سلولي استفاده كردند تا با هوش شود.

نسل ششم :
در اين نسل مي خواهند كامپيوتر را شبيه سازي كنند تا به صورت يك انسان در آيد كه به صورت تحليلي است .
انواع كامپيوترها:
1.كامپيوترهايXT :پردازنده هاي از نوع 8086-8088با باس 8بيت
باس 8بيتي : يعني در آن واحد مي تواند 8 عمل را انجام دهد .
2.كامپيوترهايAT :پردازنده هاي از نوع 8086به بالا
3.كامپيوتر هايATX:پردازنده هاي از نو ع PENTIUM كه سرعت آنها از 75 تا 1400رفته و ادامه دارد و ATC ها جزء كامپيوترهاي ATX هستند.
نكته : با استفاده از JUMPERها مي توان تشخيص داد كه چه CPUروي مادر برد سوار است.

MAIN BOARD:
همانطور كه از اسمش پيداست مادر همه بردهاست و به اين دليل به آن مادر برد مي گويند چون همه بردها بر روي آن سوار مي شوند كه جنس آن عايق است چون عايق انعطاف پذيري ندارد و اگر از جنسي استفاده مي كردند كه انعطاف پذير بود باعث مي شد مدارهاي الكتريكي كه روي مادربرد سوار هستند با يكديگر اتصال پيدا كرده و بسوزند و معمولا از فايبر گلاس استفاده مي كنند و رنگ آن هم به طور استاندارد سبز در نظر گرفته اند و روي مادربرد يك سري IC و خازن و حافظه

هاي كنترلي و جامپرها وجود دارد.ودر CASE هاي كه براي كامپيوترهاي 486 به پايين استفاده مي شد مادر برد در عرض قرار مي گرفت ولي CASE هايي كه براي كامپيوتر هاي 486 به بالا استفاده مي شود در بلندا قرار مي گيرند رابط بين MONITOR و MAIN BOARD كارت گرافيكي است .
اجزاي اصلي مادر برد:
CPUيا پردازشگرومحل نصب آن
حافظه ومحل نصب آن
شكافهاي گسترشي و انواع آن
گذرگا ها وانواع آن

كنترل كننده هاي دستگاهاي جانبي
پردازنده(CPU):CENTRAL PROCESSING UNIT
1.واحد محاسبه و منطق ALU:ARITMATIC LOGIC UNIT
كه كاهاي جمع و تفريق كم و زياد كردن را انجام مي دهد.

2 .واحد كنترل(CU:CONTROL UNIT): كنترل وروديها و خروجيها و حافظه ها را برعهده دارد ودر كل اطلاعاتي كه وارد CPU مي شود را كنترل مي كند.
3. ثباتها(حافظه ثابت)(REGESTER): اطلاعاتي كه براي پردازش وارد CPU مي شود در اين حافظه قرار مي گيرد وپردازش روي آنها انجام مي شود.

CPU:
مغز يا قلب كامپيوتر CPU است كه كليه پردازشها روي آن انجام مي شودكه از ترانزيستور تشكيل شده . هرچه تعداد ترانزيستور دريكCPU زياد باشد ميتواند اطلات بيشتري را پردازش كند.
كارخانه هاي سازندهCPU :
1.INTEL 2.CELERON 3.AMD 4.SYREX
INTEL:
اولين پردازشگري كه وارد بازار شد 4004 بود كه در سال 1969توسط شركت INTELوارد بازار شد .ولي هيچ موقع روي هيچ كامپيوتري نصب نشد ويك پردازنده 8 بيتي است.كه فقط برروي ماشين حسابها نصب شد.
دومين پردازنده بنام 8086كه به سفارش كارخانهIBM سازنده كامپيوتر وارد بازار شدودر سال1976 با سرعت (4.7-8-10)مگاهرتزي وارد بازار شد .(هرعمل در يك ثانيه را هرتز گويند)
خطوط آدرس دهي:
هرچه پردازنده بتواند خانه هاي زيادتري را آدرس دهي كند مي تواند عمل پردازش زيادتري را انجام دهد. با(1,0)مي توان 4 تا از خانه هاي حافظه را آدرس دهي نمود.0,1=01,10,0,1
اگرn تا خط داشته باشيم 2^nمحل آدرس دهي توسطCPU مي شود.

پردازنده8086 داراي 20 خط آدرس است. كه 1MB از خانه هاي حافظه را آدرس دهي مي كند.واز29000ترانزيستور تشكيل شده است. با باس داخلي و خارجي 16بيت(يعني16 واحدميتوانددر ان واحد بگيردو16 واحدهم بفرستد)
در سال 1979پردازنده 8086 با سرعت (4.7-8-10) مگاهرتز وارد بازار شد با باس داخلي 16و باس خارجي 8بيت است ودر سال 1979پردازنده 80286 اولين پردازنده اي بود كه خط آدرس را از20خط شكست وداراي 24خط آدرس دهي است و مي تواند تا MB16 از خانه هاي حافظه را آدرس دهي كند و سرعتهاي آن (8-10-16) مگاهرتز است و داراي باس داخلي و خروجي 16 بيتي است كه از 130000ترانزيستور تشكيل شده است .

80386:سريهاي مختلف دارد كه اولين سري آنDX 80386 بود كه در سال 1985وارد بازار شد و سرعت آن (16-20-25-33)مگاهرتزي بود و داراي 275000ترانزيستور بوده و قادر به آدرس دهي 16MB از حافظه است و با باس داخلي و خارجي 16 بيتي است .
دومين سري آنSX 80386 بود كه در سال 1988وارد بازار شد و سرعت آن (16-20-25-33)مگاهرتزي بود و داراي 275000ترانزيستور بوده و قادر به آدرس دهي 16MB از حافظه است و با باس داخلي و خارجي 16 بيتي است.

80486
سريهاي مختلف دارد كه اولين سري آنDX 80486 بود كه در سال 1989وارد بازار شد و سرعت آن (25-33)مگاهرتزي بود و داراي 275000ترانزيستور بوده و قادر به آدرس دهي 32MB از حافظه است و با باس داخلي و خارجي 32 بيتي است وداراي 8KB حافظه CASHE مي باشد.

CASHE
كه يك نوع حافظه است و چون سرعت RAM خيلي كمتر ازسرعت CPU است وكاربر فقط با RAMدر ارتباط است وزماني كه RAM عملي را براي پردازش مي برد CPU خيلي سريع آنرا پردازش كرده ومنتظر RAM مي ماند تا كارش تمام شود واين عمل پردازش شده را دريافت كند به همين خاطر وقت CPU تلف مي شود وبراي اينكه وقت CPU تلف نشود از CASHE MIMORE استفاده كرده اند وزماني كه عمل پردازش تمام مي شود ديگر CPU منتظر نمي ماند واين عمل پردازش شده را به CASHE MIMORE مي فرستد وسراغ پردازشهاي ديگر مي رود وRAM ديگر سراغ CPU نمي رود وبه سراغ CASHE مي رود واطلاعات پردازش شده را دريافت مي كند .

وتفاوت سري 80486 DX2 با سري 80486 فقط در سرعت آنها است كه در سري DX2 سرعت آن برابر (65,50) مگاهرتز است.ودر سري DX4 سرعت آن برابر ( 100,75) مگاهرتز است وداراي16MB حافظهCASHE است.
PENTIUM
بعد از پردازنده 80486 80586, به ابزار عرضه شد كه به آن PENTIUM مي گويند كه سرعت آن از75 شروع شد وتا ادامه 1400دارد وداراي باس داخلي 32بيتي وخارجي64 بيتي است وداراي 16KB حافظهCASHE داخلي است واز1,200,000 ترانزيستور تشكيل شده وچون ساخت آن فرق كرده به آن ابر اسكالري مي گويند . چون هر دو عمل را در يك ثانيه انجام مي دهد.

پايه هاي CPU:
از پايه هاي مختلفي تشكيل شده است كه در CPU هاي 486 به پايين از CPU هايي استفاده مي كردندكه به صورت فشاري بود كه به آن سوكت فشاري مي گويند.ودر CPUهايي 486 به بالا ازسوكت هاي ZIF (زيف)استفاده مي كنند كه با اهرم جا مي رود.

حافظه:
وسيله اي جهت ذخيره اطلاعات كه به دو دسته تقسيم مي شود:
1. حافظه هاي اصلي
2. 2.حافظه هاي جانبي
واحدهاي اندازه گيري حافظه:

بيت(BIT):
كو چكترين واحد حافظه كه غير قابل آدرس دهي مي باشد را بيت مي گويند به عبارت ديگر بيت كوچكترين واحد است و ميتواند حالت خاموش يا روشن يا همان0 و1 را داشته باشد .
بايت(BYTE):
هر بايت از مجموع هشت بيت تشكيل مي شود.

كلمه(WORD):
به هر دو بايت يك كلمه گفته مي شود در هر بايت مقدار عددي از 0تا 255و در يك كلمه مقدار عددي از0 تا 65535قرار مي گيرد.
كيلو بايت(KB) :
به اندازه 1024بايت را يك كيلو بايت مي گويند.

KB=2^10 BYTE=1024BYTE
مگا بايت(MB):
هر1024 كيلو بايت را يك مگا بايت مي گويند
MB=2^10 KB=2^20 BYTE
گيگا بايت(GB):
هر 1024مگا بايت را يك گيگا بايت گو يند.
GB=2^10 MB=2^30 BYTE
ترا بايت(TB):

هر1024 گيگا بايت را يك ترا بايت گو يند.
TB=2^10 GB=2^40 BYTE
اگزا بايت(EB):
هر1024 ترا بايت را يك اگزابايت مي گويند.
EB=2^10 TB=2^50 BYTE
حافظه هاي اصلي :
1. RAM
2. ROM
RAM :
1.DYNAMIC RAM ( DRAM)
2.STATIC RAM( SRAM)

DRAM
چون تشكيل شده از خازن پس دليل اتلاف انرژي داريم .كه در هر ميكرو ثانيه بايد تازه سازي شود.
انواع حافظه DRAM :
1.DIP
2.SIMM
3. DIMM

DIP:
مثل حافظه RAMروي مادربرد سوار مي شود كه در كامپيوترهاي 286به پايين وجود داشتند كه فضاي زيادي را اشغال مي كرده.
SIMM
كه دو نوع 1. 30 پينه 2. 75پينه داريم.كه به پايه ها پين مي گويند ودر هر مادربرد تعدادي سوكت وجوددارد كه مخصوص نصب حافظه ها هستند. كه تعدادي سوكت تشكيل بانك را مي دهند. كه حتي اگر يك سوكت هم خالي باشد كامپيوتر راه اندازي نمي شود يعني بايد كل بانك پر باشد.
STATIC RAM

كه به آن حافظه CASHE نيز مي گويند كه ازDRAM سريعتر است واز ترانزيستور و مقاومت تشكيل شده است .
CASHE به صورت :
1.داخلي INTERNAL
2.خارجي EXTERNAL وجود دارد.
در 386به بالا CASHE,8KBداخلي داريم ودر 486 به بالا ازCASHE خارجي نيز استفاده شده وبزرگترين CASHEخارجي كه روي مادربرد است برابرkb512 است. وسرعت آن زياد است .
وحافظه هاي جديدي به نام SDRAM (SINCORNIZE DYNAMIC RAM) وارد بازار شده كه با پالس ساعت هماهنگ هستند .(پالس:جريان الكتريكي)

ROM :
1.ROM :كه حافظه اي فقط خواند ني است كه از خازن ساخته شده است واگر خراب شود قابل برنامه ريزي نيست . بسيار قيمت آن بالا است .
2.PROM :حافظه قابل برنامه ريزي است كه حتي بعضي از شركتهاي داخلي هم مي توانند روي آن برنامه ريزي كنند .
3.EPROM ( ERASABLE PROGRAMABLE ROM):
كه به آن ROM BIOS نيز مي گويند كه كنترل كننده ورودي وخروجي است.
4.EEPROM(ELECTRIC ERASABLE PROGRAMABLE ROM):
حافظه اي كه توسط جريان الكتريكي قابل برنامه ريزي است.

حافظه هاي جانبي :
1.فلاپي ديسك(F.D.D:FLAPY DISK DRIVE) :
كه اسمهاي ديسك نرم و ديسك A: نيز براي فلاپي ديسك نيز بكار مي برند.و جنس فلاپي از فسفر آهن است و مي تواند يكطرفه يا دو طرفه باشدو دو نوع فلاپي داريم:
الف- فلاپي ديسك 3.5 اينچي : كه با دو نوع مختلف HIGH DAUBLE SITY با ظرفيت 1.44 مگابايتي و DAUBLE DEN SITY با ظرفيت 720 كيلوبايتي وجود دارد.
ب- فلاپي ديسك 5.25 اينچي : كه با دو نوع مختلف HIGH DUBLE SITY با ظرفيت 1.2 مگابايتي و DAUBLE DEN SITY با ظرفيت 360KB وجود دارد.
2.هارد ديسك (H.D.D:HARD DISK DRIVE) :
به آن ديسك سخت نيز مي گويند.و جنس آن از آلومينيم است كه خيلي سيقلي است و روي هارد ديسك بجاي يك ديسك چند تا ديسك داريم و تعداد هدها بستگي به ديسكهاي داخل هارد دارد.
3. CD ROM (COMPACT DISK/READ ONLY MEMORY):

كه اطلاعات به صورت ليزر روي آن زده مي شود .
تعريف اصطلاحاتي كه در ديسكها بكار مي رود:
TRACK: ديسك به دواير متحد المركزي با شعاعهاي متفاوت تقسيم شده است به اين دواير اصطلاحا شيار يا TRACK گفته مي شود .
SECTOR: هر قسمت از يك شيار را كه توسط يك خطوط شعاعي تقسيم شده است يك سكتور يا قطاع مي نامند.(به هر كدام از كمانهاي ايجاد شده روي شيار سكتور مي گويند)
CYLINDER: به مجموع شيارهاي هم قطر اصطلاحا سيلندر گويند كه مخصوص هارد ديسك است .
CLASTER : مجموع چند قطاع روي شيار را گلاستر گويند.

شكافهاي گسترش وگذرگاهها:
سوكتهاي پلاستيكي هستند. جهت ارتقاء كامپيوتر و همچنين نصب كارتها .

گذرگاه:
محل تبادل اطلاعات بين CPUوآلمان هاي ديگر .ونام ديگر گذرگاه باس است.اگر باس فرق كند شكافهاي گسترشي هم باهم فرق مي كند .
انواع گذرگاه يا باس (BUS) از نظر ميزان يا ظرفيت:
1.ISA:كه با كامپيوترهاي8086 وارد بازار شد با باس8 بيتي روي سري هاي XTو16بيتي روي سري هاي AT
2. VESA: كه به آن باس محلي هم گفته مي شود (LOCAL BUS) كه يك تكهء اضافه شده بهISA است كه با باس 32 بيتي و 64بيتي وجود دارد وچون فقط كارت گرافيكي روي آن قرار مي گيرد به آن محلي مي گويند .
3. EISA: برعكس باسVESA هر كارتي روي آن قرار مي گيرد كه باس آن32 بيتي است.
4. PCI: يكي از استانداردهاي موفق درانواع باسهاست است. كه داراي سرعت مطلوب براي نصب كليه كارتها (كارت صوتي ،كارت گرافيك و مودم و…) كه با باس گذر دهي32 و64 بيتي است.
5. AGP:روي اكثر مادر بردها فقط يك دانه از اين باس ها وجود دارد كه كارت گرافيكي روي آن نصب مي شود وداراي باس گذردهي 64بيتي است.
كنترل كنندهء دستگاههاي جانبي:
روي مادر برد دو تا ICوجود دارد براي كنترل دستگاههاي جاتبي به كار مي رود. و يك كنترل كننده بنام SCSIوجود دارد كه يك رابط است وبه تنهايي مي تواند دستگاها را كنترل كند.

عوامل موثر در قدرت پردازش يك پردازنده:
ميزان آدرس دهي: يعني اطلاعات بيشتري مي تواند از روي حافظه ها بخواند وهمچنين ذخيره اطلاعات روي حافظه ها .
REGESTER (گنجايش ثباتها): كه به ثبا تها حافظه چك نويس نيز مي گويند چون اطلاعات روي آن قرار مي گيرد وپردازش مي شوند .
ظرفيت گذرگاه داده:
سرعت ساعت يا ( CLOCK SPEED): نوسانات الكتريكي در ثانيه را سرعت ساعت گويند كه به عمل درثانيه بستگي دارد. كه واحد ان مگاهرتز است كه هرچه سرعت بالا با شد قدرت پردازش بالاست.

مجموعهء دسترالعملها: هر چهCPU دستورالعملهاي زيادتري داشته باشد سرعت بالاتر است.
انواع باس از جهت ورود اطلاعات :
گذرگاه دادهها(DATA BUS): گذرگاه جهت تبادل اطلاعات .
گذرگاه آدرس(ADDRES BUS):از طريق اين گذرگاه گزارشي در موردخانه هاي حافظه به CPUداده مي شود.
گذرگاه كنترل(CONTROL BUS): كنترل كليه سيستم در اختيار آن است. كه چه اطلاعاتي بايد وارد سيستم شودوچه اطلاعاتي بايد خارج شود.
آشنايي با روشهاي ارسال اطلاعات:
پورت(درگاه):محلي اتصال وروديها وخروجيها به CASE است.

انواع درگاه يا پورت:
پورت سري (SERIAL PORT): جهت تبادل اطلاعات به صورت بيت يعني درآن واحد فقط يك بيت مي تواند داخل يا خارج شود كه به يك سيم نياز است . معمولا به صورت9 پين هستند كه يكي از آنها براي ورود اطلاعات وبقيه براي اعلان خطا است. كه سيم آن مي تواند حتي 15 متر نيز باشد.البته بدون تقويت كننده.و مي توانيم حتي 3 پورت ورودي داشته باشيم كه به نامCOM مي شناسيم كه بهCOM ها درگاههاي سري مي گويند كه به صورت COM1,COM2,COM3 وجود دارد كه بستگي به مادربرد داردكه به درگاه MOUSEنيز مي شنا سند

پورت موازي (PARLER PORT): اطلاعات به صورت بيت انتقال يا دريافت مي شود.يعني اطلاعات كاراكتر به كاراكتر فرستاده يا دريافت مي شود . به 8 سيم نياز داريم كه عموما 25 پينه هستند كه از 25 تا 8 تا براي دريافت اطلاعات است و بقيه براي كنترل و اعلام خطاها است كه بصورت LPT مي شناسيم و به صورت LPT1,LPT2,LPT3 كه بصورت درگاه پرينتر هم مي شناسند كه درگاه LPT نمي توانند بلند باشند كه عيب اين پرتها اين است كه سيم آنها نمي تواند از چند متر بيشتر باشد.
تعريف شبكه هاي كامپيوتر:
اتصال چند كامپيوتر با يكديگر جهت تبادل اطلاعات و به اشتراك گذاشتن منابع مختلف كه از دو قسمت تشكيل شده:
سخت افزاري (سيمها و كارت شبكه و…)
نرم افزاري(برنامه اي كه مي تواند كار شبكه انجام دهد مثل( WINDOWS 2000 SERVER)
انواع شبكه از نظر گستردگي شبكه(وسعت):

1.شبكه محلي(LAN (LOCAL AREA NETWORK)):
مثل اداره ، سايت كامپيوتري كه نمي توانيم حجم عظيمي از اطلاعات را جابجا كنيم چون سرعت آن پايين است