پاورپوینت سخت افزار کامپیوتر

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

سخت افزار کامپیوتر
فصل اول – بخش فناوری

اسلاید 2 :

فهرست مطالب

مقدمه
واحد پردازش مرکزی
حافظه کامپیوتر
تکامل سخت افزار کامپیوتر
سلسله مراتب کامپیوتر
فناوری های ورودی و خروجی
شاخص های عمومی فناوری

اسلاید 3 :

1-1. مقدمه

سخت افزار به وسیله ای که برای گرفتن ورودی ، پردازش ، دادن خروجی و انجام عملیات ذخیره سازی مورد استفاده قرار می گیرد، اطلاق می شود. سخت افزار شامل عوامل زیر است:

واحد پردازش مرکزی
حافظه اصلی
حافظه جانبی
فناوری های ورودی
فناوری های خروجی
فناوری های ارتباطی

اسلاید 5 :

2-1. واحد پردازش مرکزی (ادامه)

بخشی از یک ریز پردازنده

اسلاید 6 :

2-1. واحد پردازش مرکزی (CPU)

- واحد پردازش مرکزی (Central Processing Unit)بخشی از کامپیوتر است که دستورات یک برنامه کامپیوتری را اجرا می کند. این بخش، قسمت اصلی کامپیوتر در انجام توابع و کارهای محاسباتی است.

- CPU، یک ریز پردازنده شامل هزاران ترانزسیتور داخل یک مدار، روی قرص سیلیکونی یا تراشه می باشد.

اسلاید 7 :

2-1. واحد پردازش مرکزی (ادامه)

واحد پردازش مرکزی از بخش های زیر تشکیل شده است:

واحد کنترل (Control Unit) : کنترل کننده جریان اطلاعات

واحد حساب و منطق (ALU) : اجرا کننده محاسبات حسابی و منطقی
ثبات (Register): یک حافظه پر سرعت به عنوان نگه دارنده مقدار زیادی از داده ها و دستورات در مدت زمان کوتاه

اسلاید 8 :

واحد پردازش مرکزی به صورت زیر عمل می کند:

دریافت اطلاعات ورودی (شامل داده ها و دستورات) و ذخیره کردن آن ها در ثبات ها به منظور استفاده در مرحله پردازش داده ها و دستورات از طریق bus به مراحل بعد منتقل می شوند. کنترل این جریان ها به عهده بخش کنترل است.

بخش محاسباتی (ALU) این اطلاعات را دریافت کرده و محاسبات مورد نظر را روی آن ها انجام می دهد.
سپس حاصل عملیات به ثبات های ذخیره سازی و از آن جا به یک مکان ذخیره سازی خارج از CPU منتقل می شود.

اسلاید 9 :

چرخه کاری یک ریز پردازنده

اسلاید 10 :

2-1. واحد پردازش مرکزی (ادامه)

سرعت پردازش در CPU به 4 عامل مهم زیر بستگی دارد :

سرعت clock
طول word
پهنای bus
تعدا ترانزیستورهای روی تراشه

اسلاید 11 :

قانون مور

قانون مور بیان می کند که پیچیدگی ریز پردازنده ها هر دو سال یک بار دو برابر می شود.

اسلاید 12 :

قانون مور :

سرعت عملکرد کامپیوترها هر دوسال، دو برابر میشود.
ظرفیت حافظه اولیه و ثانویه هر دوسال، دو برابر میشود.
قیمت مدارهای مجتمع هر دو سال، دو برابر میشود!
آیا پایان قانون مور نزدیک است؟!

اسلاید 13 :

معماری های ریز پردازنده ها

CISC ( Complex Instruction Set Computing )

RISC ( Reduced Instruction Set Computing )

VLIW ( Very Long Instruction Word )

EPIC ( Explicitly Parallel Instruction Computing )

اسلاید 14 :

میکرو کنترلر ها

- تراشه های کامپیوتری که در محصولات و فناوری ها جاسازی می شوند که معمولا نسبت به پردازنده ها هزینه پایین تر و در کارهای کم تقاضاتر کاربرد دارند.

- میکروکنترلرها شامل یک پردازشگر مرکزی ، حافظه و دستگاه های جانبی ورودی / خروجی برنامه پذیر می باشند.

اسلاید 15 :

3-1. حافظه کامپیوتر

حافظه کامپیوتر از دو دسته تشکیل می شود:

حافظه های اولیه : مقدار کوچکی از داده ها و اطلاعات که فورا توسط CPU استفاده می شوند ، در این جا ذخیره می شوند.

حافظه های ثانویه : مقدار زیادی از داده ها و اطلاعات ( مثل یک برنامه نرم افزاری ) برای مدت زمان طولانی ، روی این حافظه ذخیره می شوند.

اسلاید 16 :

ظرفیت حافظه ها

- کوچکترین واحد ظرفیت بیت (bit) است که می تواند 0 یا 1 باشد. مجموعه ای از بیت ها یک کاراکتر عددی به خصوص را می سازد.
Byte : 8-bit string
Kilobyte : 210 bytes
Megabyte : 220 bytes
Gigabyte : 230 bytes
Terabyte : 240 bytes
Petabyte : Approximately 1015 bytes
Exabyte : Approximately 1018 bytes

اسلاید 17 :

حافظه اولیه

حافظه اولیه یا اصلی سه نوع داده را در زمان های کوتاه ذخیره می کند.

داده هایی که می خواهند توسط CPU پردازش شوند.
دستوراتی که CPU از روی آن ها پردازش را انجام می دهند.
برنامه های سیستم عامل که عملیات کامپیوتر را مدیریت می کنند.

این حافظه روی MotherBoard و نزدیک به CPU قرار دارد.

اسلاید 18 :

چهار گونه اصلی حافظه های اصلی به صورت زیر هستند :

Registers
Cache Memory
Random Access Memory
Read-only Memory

در طراحی تراشه CPU هر چقدر فاصله برای انتقال داده ها کمتر باشد ، داده ها سریع تر منتقل می شوند. در این چهار حافظه اصلی از این منطق استفاده شده است.

اسلاید 19 :

حافظه ثانویه برای ذخیره سازی مقدار زیادی از اطلاعات و داده ها در مدت زمان طولانی طراحی شده است. حافظه ثانویه دارای مشخصات زیر است :

حافظه ای غیر فرار
مدت زمان بیشتری برای بازیابی اطلاعات در حافظه ثانویه نسبت به RAM نیاز است.
از حافظه های اصلی ارزان تر است.
می تواند در گونه های مختلف رسانه با فناوری های مختلف قرار گیرد.

اسلاید 20 :

حافظه ثانویه (ادامه)

گرایش کلی در حافظه های ثانویه به سوی روش هایی است که دسترسی مستقیم و سریع را فراهم کرده و باعث کاهش هزینه و افزایش ظرفیت شود.

نوار مغناطیسی (Magnetic Tape): یک حافظه ثانویه می باشد که با دسترسی ترتیبی در یک قاب نوار یا کاست کوچک نگهداری می شود. به خاطر قیمت کم و توانایی کنترل میزان عظیمی از داده ها، هنوز رایج است.

دسترسی ترتیبی: نوعی از دسترسی که در آن سیستم کامپیوتر باید همه ی داده ها را به منظور مکان یابی بخش خاصی اجرا کند.