تحقیق مقاله سخت افزار کامپیوتر

· مقدمه ای بر کامپیوتر

ماشین کامپیوتر در ابتدا به منظور انجام محاسبات پیچیده و حجیم ساخته شد و به همین دلیل آن را کامپیوتر به معنی حسابگر و شمارنده نامیده اند. امروزه کامپیوتر به یک وسیله چند منظوره تبدیل شده است که دارای حافظه بوده و قابل برنامه ریزی می باشد . از این رو کامپیوتر قادر به انجام عملیات و محاسبات ریاضی و منطقی روی اطلاعات بوده و از نظر سرعت ثبت اطلاعات و نگهداری اطلاعات پر حجم  سرعت بازیابی و خستگی ناپذیری بر انسان برتری دارد . البته این بدان معنا نیست که این ماشین تمام تواناییهایش از انسان برتر باشد . زیرا او فاقد خلاقیت و نوآوری است و در این مورد انسان بر کامپیوتر برتری دارد . به عبارتی کامپیوتر در واقع وظیفه جمع آوری و طبقه بندی و تنظیم و خلاصه کردن و محاسبه به روی اطلاعات را بر عهده دارد . و می تواند اطلاعات خام یا دیتا را به اطلاعات مفید و قابل استفاده تبدیل یا پردازش کند . اولین کامپیوتری که بشر ساخت از ابتدای نامهای مخترحین آنها گرفته شده است که بصورت زیر است ATANSOFF-BERRY-COMPUTER که از ابتدای نام آنها گرفته شده است (ABC) اولین کامپیوتر بین سالهای 1937 تا 1942 ساخته شد و هدف از ساخت آن حل معادلات بود . بعدها کامپیوترها بزرگتر و پیچیده تر شدند . به مرور که کامپیوترها پیشرفته تر شدند آنها کوچکتر گردیدند که در حال حاضر کامپیوترهای امروزی بسیار کوچکتر و ارزان تر از کامپیوترهای اولیه می باشند . کامپیوترهای اِی - بی – سی و انیاک را جزء کامپیوترهای نسل اول می دانند و کامپیوترهای نسل دوم در سال 1959 ایجاد شدند و ساختار مدار آنها از ترانزیستورها بود . با پیدایش تراشه های کوچک سیلیکونی اولین مدارهای مجتمع ساخته شدند .

سال 1970سال ظهورکامپیوتر های شخصی میباشد . با ورود میکروپروسسورها برنامه نویسان دستورالعملهایی را نوشتند که به زبان بیسیک به کدهای مورد نیاز در میکروپروسسور ترجمه می شد . که اولین برنامه نویسان به این طریق بیل گیتز و پاول آلن بودند که شرکت مایکرو سافت را بصورت تجارتی در آوردند . و در حال حاضر از تولید کنندگان بزرگ نرم افزار در دنیا می باشند برنامه های تحت ویندوز و میکروپروسسورهای اینتل متعلق به این شرکت یعنی مایکرو سافت می باشد . کامپیوتر آی بی ام  ای تی  که از میکرو پروسسورهای 80286 استفاده می نماید در سال 1984 ساخته شد . این کامپیوتر در آن سالها بسیار سریع تر از مدلهای قبلی عمل می کرد زیرا میکروپروسسور آن قوی بود . در سال 1987 شرکت آی بی ام تولید کامپیوترهای خود را با نام PS2 شروع کرد و PS1 را نیز وارد بازا کرد . که از میکروپروسسورهای 80386 و 80486 استفاده نمود  کامپیوترهای امروزی را کامپیوترهای نسل چهارم می نامند . بعد از میکرو پروسسورهای 80486 میکروپروسسورهای پنتیوم وارد بازار شدند

کامپیوتر به عنوان یک سیستم دارای چهار قسمت است که عبارتند از

·         INPUT UNIT

·         MEMORY UNIT

·         CPU

·         OUTPUT UNIT

که از آنها به ترتیب می توان به این طریق نام برد

·         واحد ورودی

·         واحد حافظه

·         واحد پردازش مرکزی

·         واحد خروجی

قسمتهای دو و سه که شامل واحد حافظه و واحد پردازش مرکزی است داخل یک جعبه به نام کیس قرار دارد که از نظر ظاهری به دو صورت ایستاده و خوابیده وجود دارد

TOWER

DESKTOP

منبع تغذیه یا Power Supply در درون این جعبه قرار دارد.

در سیستم علاوه بر پردازشگر و حافظه قطعات سخت افزاری دیگری نیز وجود دارند. بعد از مقدمه ای که در مورد کامپیوتر و تاریخچه آن آمد لازم است که

 اجزاء کامپیوتر از لحاظ سخت افزاری بیان شود . در ادامه به بیان و توضیح این مطلب به شرح ذیل می پردازیم

بورد اصلی  MOTHERBOARD  OR  MAIN BOARD

این بخش در برگیرنده اغلب مدارهای کامپیوتر است که اجزایی چون سی - پی - یو / حافظه اصلی شامل رم و رام / حافظه کمکی شامل دی وی دی و سی دی / هارد دیسک و فلاپی دیسک و وسایل خارجی از قبیل ماوس / کی برد / و مانیتور به وسیله آن با هم ارتباط برقرار می کنند

حافظه در کامپیوتر

حافظه های اصلی کامپیوتر عبارتند از :

حافظه رم   RAM

هنگامی که برنامه ای توسط یک کامپیوتر اجرا می شود کامپیوتر آن را در داخل رم ذخیره می کند مقدار رم موجود در یک کامپیوتر کارایی کامپیوتر را به میزان قابل توجهی تحت تاثیر خود قرار می دهد . هر چه میزان رم موجود در یک کامپیوتر بیشتر باشد این کامپیوتر می تواند کارهای بیشتری را با سرعت بیشتری انجام دهد .می توانید اطلاعات رم را خوانده و اطلاعاتی را روی حافظه رم بنویسید ولی هنگامی که برق کامپیوتر قطع می شود یا کامپیوتر را خاموش می کنید تمامی اطلاعات  موجود در رم از بین می روند وپاک می گردند.

حافظه رام   ROM

این حافظه فقط خواندنی است که حاوی اطلا عاتی جهت راه اندازی کامپیوتر است این اطلاعات  توسط سازنده بورد اصلی درون حافظه قرار داده می شود . این حافظه ثابت است و اطلاعاتش غیر قابل تغییر است بطوریکه بعد از خاموش کردن کامپیوتر و یا قطع جریان برق اطلاعات  درون  رام پاک نمی شود

دستگاههای ورودی و خروجی در کامپیوتر

یک کامپیوتر برای ارتباط با دنیای خارج به لوازم و وسایلی احتیاج دارد که به آنها دستگاههای ورودی و خروجی می گویند . دستگاههای ورودی وظیفه انتقال داده و برنامه ها را به درون حافظه کامپیوتر به عهده دارند و دستگاههای خروجی عمل انتقال نتایج پردازش داده ها را به بیرون از کامپیوتر بر عهده دارند . معمولا دستگاههای ورودی و خروجی که امروزه به کار می روند عبارتند از

دستگاههای ورودی INPUT DEVICE

·         KEY BOARD

·         MOUSE

·         FLOPPY DISK DRIVE

·         SCANNER

·         MICROPHONE

·         LIGHT PEN

·         GAME PAD & JOYSTICK

·         CD DRIVE

همانطور که در بالا ذکر شده است دستگاههای ورودی عبارتند از : صفحه کلید - ماوس -دیسک گردان - اسکنر - میکروفون - قلم نوری و دسته بازی

دستگاههای خروجی OUPUT DEVICE

·         MONITOR

·         PRINTER

·         SPEAKER

·         PLOTER

·         FLOPPY DISK DRIVE

·         CD WRITER

که دستگاههای خروجی کامپیوتر نیز شامل : صفحه نمایش - چاپگر - بلند گو - رسام - و دیسک گردان می باشند

همانطور که در بالا ذکر شد دیسک گردان فلاپی در دو گروه آمده است یعنی به عنوان یک ابزار ورودی و خروجی بطور همزمان عمل می کند . در این قسمت در مورد دستگاههای ورودی و خروجی به اختصار توضیح میدهیم

لیست قطعات کامپیوتر

آنچه در زیر مشاهده می کنید یک چک لیست از از قطعاتی است که معمولاً در یک کامپیوتر یافت می شود. در مقابل قطعاتی که بدون آنها هم کامپیوتر بدون مشکل کار می کند، در داخل پرانتز نوشته شده است انتخابی. موفق باشید.

__ کیس ATX  یا mid-tower

__ مادربرد ATX

__ CPU همراه با فن و Heatsink

__ RAM

__ کارت گرافیک

__ کارت صدا

__ Hard drive(یکی یا بیشتر)

__ اسپیکر ها

__ Keyboard

__ Mouse

__ استراحتگاه مچ برای کی برد و موس

__ مانیتور

__ CD-ROM یا DVD-ROM یا CD-RW یا CD-RW/DVD-ROM

__ محافظ اضافه ولتاژ های ناگهانی

__ Floppy Drive (انتخابی)

__ Zip Drive (انتخابی)

__ کارت شبکه (انتخابی)

__ مودم (انتخابی)

__ FireWire/i.Link (IEEE 1394) Card (انتخابی)

__ پرینتر (انتخابی)

__ اسکنر (انتخابی)

__ Webcam (انتخابی)

کیس(case)

سال هاست که کیس ها و مادربردهای منطبق با استاندارد ATX جایگزین مدل هایATگشته اند که علارقم مزایایی که نسبت به فاکتور فرم AT داردتولیدکنندگان قطعات رایانه رادرمحدودیت های متعددی قرار داده و مانع از گسترش تکنولوژی های مدرن شده است. فاکتور فرم BTX با هدف حذف محدودیت ها و نقایص ATX برای اولین بار در همایش IDF2003 توسط اینتل پیشنهادشد.

کیس ها و مادربردهای منطبق بر استاندارد BTX را بررسی و با مدل های ATX مقایسه کنیم. Balanced Technology eXtended فاکتور فرم (Form Factor)آینده رایانه های روی میزی خواهد بود. مبتکر اصلی این تکنولوژی کمپانی اینتل است و هنوز هیچ یک از کمپانی های بزرگ صنعت رایانه از آن پشتیبانی نکرده اند.

فاکتور فرم هر رایانه، نوع کیس، مکان قرارگیری قطعات روی مادربرد و مکان نصب منبع تغذیه و نوع کانکتورهای آن را مشخص می کند و به تولید کنندگان قطعات مختلف رایانه اطمینان می دهد که محصول آنها با دیگر قطعات رایانه سازگار است. مثلا در استاندارد ATX، کیس با مادربرد ATX کاملا تطبیق می کند چرا که سازنده کیس به عنوان مثال دقیقا می داند مکان پورت های ورودی/خروجی (I/O Panel) و یا شیارهای توسعه بر روی مادربرد نصب شده در داخل کیس کجاخواهدبود.

همچنین تولیدکننده مادربرد می داند که چه تعداد جای پیچ بر روی مادربرد خود تعبیه کند و هر یک را در چه مکانی قرار دهد تا در یک کیس ATX استاندارد نصب شود. فاکتور فرم علاوه بر استاندارد سازی کیس و مادربرد، شامل منبع تغذیه رایانه نیز می شود و کانکتورهای ارتباطی آن با سایر سخت افزارها و مکان قرارگیری آن داخل کیس را تعریف می کند. فاکتورفرم BTX تغییرات اساسی در طراحی مادربرد و کیس ایجاد کرده تا تهویه بهتری برای پردازنده، چیپست مادربرد و کارت گرافیک فراهم سازد.

این قطعات در طراحی جدید بصورتی چیده شده اند تا به ترتیب اهمیت در جریان هوای عبوری از داخل کیس قرار گیرند. در این استاندارد حداکثر فضای مفید داخل کیس استفاده شده تا کیس ها با ابعاد کوچکتر از آنچه در دسترس ماست تولید شوند. در استاندارد BTX سیستم خنک سازی درونی کیس با یک خنک کننده مرکزی (Thermal module) استاندارد شده که وظیفه دارد جریان ثابتی از هوای تازه درون کیس ایجاد کند، در حالیکه میزان سر وصدا (Noise) آن به حداقل رسیده است. با بهره گیری از یک جریان هوای پیوسته، دیگر لزومی به استفاده از خنک کننده های پر سروصدا برای چیپست مادربرد یا حتی پردازنده کارت گرافیک نیست..

اساس کار mother board

motherboard چیست و چه کاری انجام می دهد

وقتی که کیس کامپیوتری را باز می کنید بزرگترین بردی که داخل آن می بینید motherboard و آن بردی است که پروسسور و رم روی آن قرار می گیرند همه درایوهای شما اعم از هارد دیسک CD-ROM و فلاپی درایو به وسیله یک کابل به  motherboard متصل هستند و اطلاعات درایوها و پروسسور و رم در حال انتقال هستند و این زمانی است که برنامه ای در حال اجرا شدن باشد یا فایلی ذخیره می شود و مانند آن. کارتهای شبکه مودم، صدا و گرافیک به وسیله اسلاتهای motherboard به آن وصل می شوند و زمانی که شما در اینترنت گشت و گذار می کنید یا در حال اجرای یک بازی کامپیوتری هستید یا به یک موسیقی که از کامپیوتر پخش می شود گوش می دهید و می توانید برنامه هایی که در حال اجرا است از مانیتور ببینید به این معنی است که اطلاعات بین این کارتها و motherboard  و پروسسور در حال رد و بدل است همچنین مادر برد چند چیپ دارد که به آنها چیپ ست و super I/O controller گویند و این چیپ ها که نقل انتقال اطلاعات بین پروسسور و دیگر اجزا را ممکن می سازند.

onboard باشد یا نه؟

بعضی مواقع motherboard  کارت گرافیک، مودم، کارت شبکه و کارت صدا را همه به صورت مجتمع در خود دارد و دیگر احتیاجی به قرار دادن هر یک از این اجزا به طور جداگانه نیست و اصطلاحاً می گویند این اجزا onboard هستند و در این حالت قیمت کمتری نسبت به حالتی که آنها را به صورت جداگانه و غیر onboard خریداری کنید دارند همچنین ممکن است این ویژگی را برای برای شما فراهم کنند که یک یا چند تا از آنها را غیر فعال کنید و کارت مورد نظر خود را به جای آن سوار کنید هر چند این motherboard ها معمولاً با اسلاتهای کمتری نسبت به motherboard های معمولی ساخته می شوند بنابراین انعطاف پذیری منتری دارند.

چه  motherboard ای را باید انتخاب کنم؟

اگر استفاده معمول شما از کامپیوتر شامل کار با نرم افزارهایی مانند office گشت گذار در اینترنت و گه گاه بازی های کامپیوتری می شود یک motherboard که on board باشد جوابگوی نیاز شماست. اگر شما یک حرفه ای در زمینه کامپیوتر هستید و کاری که انجام می دهید احتیاج به مقدار زیادی گرافیک مانند رندرینگ مدلهای سه بعدی مکانیکی یا انیمشن یک motherboard با قابلیتهای بالا که دارای اسلاتهای لازم نیز باشد، یک کارت گرافیک خوب و مقدار زیادی حافظه و همینطور مقدار زیادی رم لازم دارید. بعضی ها می گویند motherboard های onboard در کیفیت صدا و تصویر مشکل دارند این ممکن است درست باشد اما برای دو سال پیش و نه اکنون امروزه motherboard ها با چیپ های قدرتمند صدا و گرافیک وارد بازار می شوند و به خوبی از عهده کیفیت مورد نظر برمی آیند اگر motherboard که onboard است جوابگوی نیاز شماست بهتر است پول خود را هدر ندهید.

بعضی از سازنده های mother board:

Abit | American Megatrends | ASUS | Chaintech | Epox | Gigabyte | Intel | Microstar | SOYO | Tyan

میزان حافظه و نوع  RAM کامپیوتر خود را انتخاب کنید.

در این مقاله نگاهی به دو مشخصه اصلی رم در کامپیوتر می پردازیم: مقدار حافظه و نوعچقدر کافی استقانونی که در اینجا روی آن انگشت می گذاریم ( با توجه به انواع مختلف کامپیوترهایی که استفاده  می کنید ) نرم افزارهایی است که شما تمایل به استفاده از آنها را دارید.