تحقیق در مورد تاریخچه کامپیوتر

بشر براي كندو كاو در طبيعت و فضاي اطراف خود به ابزار  و وسايل بسيار توانمندي دست يافته و هميشه نياز منشأ  اختراع چنين ابزاري بوده است. از جمله اين اختراعات بسيار مهم مي‌توان به كامپيوتر (رايانه) اشاره نمود كه پيدايش آن باعث تحولي شده است كه از بعضي جهات مي‌توان آن را با تحولي كه بر اثر انقلاب صنعتي به وجود آمد مقايسه كرد. البته اين تحول به مراتب وسيعتر و فراگيرتر از تحول ناشي از انقلاب صنعتي است، به گونه‌اي كه در روش زندگي،‌كار و نگرش ما به دنيا تغييرات اساسي بوجود آورده است.  در دوران انساني اروپا،  فرهنگ از طريق ماشين چاپ  انتشار يافت و اكنون كامپيوتر در قلب انقلاب جديد تكنولوژيكي قرار دارد. به اين دليل عصر حاضر را عصر كامپيوتر يا عصر انفورماتيك ناميده‌اند.

اهميت كامپيوتر در دنياي امروز  و در دنياي آينده بر همگان روشن است بسياري از موفقيتهايي كه انسان در سالهاي اخير به دست آورده است بدون كامپيوتر هرگز حاصل نمي‌شد. كامپيوتر يكي از مهمترين ساخته‌هاي بشر است. اگر در چند دهة‌  گذشته  كامپيوترها انسان را از كارهاي يكنواخت و تكراري آلوده كرده‌اند،‌ در ساليان اخير مفاهيمي مانند هوش مصنوعي سيستمهاي خبره سيستمهاي تشخيص كلام و صداي انسان و ... مطرح گرديده‌اند كه به كامپيوتر اين امكان را مي‌دهند تا بيشتر شبيه انسان عمل نمايد.

چرا بايد علم كامپيوتر را بياموزيم؟

امروزه همگان متفق القول‌اند كه فراگيري استفاده عملي از كامپيوتر كاري اجتناب ناپذير براي زندگي در دنياي فوق مدرن امروزي است و هر كس بايد شناخت پايه‌اي از كامپيوتر  و مصارف آن را داشته باشد ،‌ كه اصطلاحاً‌   سواد كامپيوتري گفته مي‌شود با آنكه اصطلاح سواد كامپيوتري معاني متفاوتي بين افراد مختلف دارد اما اكثراً   فرد با سواد كامپيوتري را شخصي مي‌دانند كه:

• ·        شناخت پايه‌اي از اينكه كامپيوتر چه كارهايي را مي‌تواند انجام دهد داشته باشد.
• ·        قادر به استفاده از كامپيوتر به عنوان ابزاري شخصي در حرفه خود باشد.
• ·        قادر به ارتباط با كامپيوتر و استفاده از برنامه‌هاي تجاري مانند واژه پردازها بانكهاي اطلاعاتي صفحه گسترده‌ها  يا برنامه ‌هاي مشابه تجاري باشد.
• ·        آگاهيهايي از تأثير اجتماعي  تكنولوژي فعلي كامپيوتر و اثر آن در آينده داشته باشد.

نياز به روشهاي مؤثر پردازش

از تبعات مهم انقلاب صنعتي افزايش سريع حجم داده‌هايي بود كه بايد در كمترين زمان ممكن مورد پردازش قرار مي‌گرفتند. از اين رو صاحبان صنايع و  سازمانهاي تجاري متوجه شدند كه براي پردازش داده‌ها نياز به روشهاي سريعتر،‌    ارزانتر و مؤثرتر دارند براي رفع اين نياز انواع مختلف ماشينها توليد شدند و به كار رفتند. جديدترين و مؤثرترين اين ماشينها كامپيوتر ديجيتال  الكترونيكي است كه امروزه براي پردازش داده‌ها سريعتر و حرفه‌اي ترين ابزار به شمار مي‌رود و با گذشت زمان سريعتر و ارزانتر خواهد شد.

كامپيوتر چيست؟

كامپيوتر ابزاري است كه بر روي آنچه به آن مي‌دهند ( و اصطلاحاً‌به آن ورودي گفته مي‌شود) عملياتي انجام مي‌دهد كه به آن پردازش مي‌گويند و نتيجه مطلوب را به دست مي‌دهد كه خروجي ناميده مي‌شود. ولي آيا  اين تعريف براي چنين دستگاهي كه هر لحظه در حال تغيير و دگرگوني است كافي است؟  ابزار مواد خام را مي‌گيرند و آنها را به يك محصول تبديل مي‌كنند مواد خام كامپيوتر،‌ارقام و مطالب هستند كه اصطلاحاً  داده‌ها ناميده مي‌شوند از جملة‌ انواع داده‌ها مي‌توان به داده‌هاي عددي ،‌  صوتي،  و تصويري اشاره نمود به محصولي كه از اين مواد خام به دست مي‌آيد اصطلاحاً‌ اطلاعات مي‌گويند كامپيوتر بر اساس دستوراتي كه انسان به آن مي‌دهد عمل مي‌كند اين دستورات بنامه ناميده مي‌شود با استفاده از اين دستورات به كامپيوتر مي‌گوييم كه چگونه عمل كند و وظايف خود را انجام دهد.

اهميت كامپيوتر

در پرتو امكانات بي شماري كه بوسيله كامپيوتر فراهم آمده است امروزه جوامع بشري با  گامي محكم و استوار به سوي تسلط هر چه بيشتر بر علم و تكنولوژي پيش مي‌روند. كامپيوتر دستگاهي است كه براي هر كاري استفاهد مي‌شود و كاربرد آن تقريباً  نامحدود به نظر مي‌آيد كامپيوتر در زمينه‌هاي علمي فني  تجاري و تحقيقاتي كاربرد فراواني دارد. با گرايشي كه در حال حاضر به استفاده از كامپيوتر وجود دارد و با استقبالي كه از اين وسيله اعجاب انگيز به عمل مي‌آيد،‌ در آينده نزديك  كامپيوتر فرمانروا وكنترل كنندة‌ تمام امور خواهد بود. ديري نخواهد گذشت كه كامپيوتر به عنوان يك وسيلة‌ همه كاره به هر منزل و فروشگاهي راه پيدا كند و به طور يقين مي‌توان گفت صنايع  آينده بدون كامپيوتر قادر به كار نخواهند بود . نويسندگان داستانها و فيلمهاي تخيلي روزي را مجسم مي‌كنند كه روباتها يا آدمكهاي مصنوعي ساخته شده،‌ بشريت را به نابودي كشانده‌اند و خود در جهان خالي از انسان به يكه تازي مشغول‌اند. سؤالي كه مطرح مي‌شود اين است كه چرا كامپيوتر اين قدر اهميت پيدا كرده است؟ پاسخ آن است كه اكثر ماشينهايي كه توسط بشر ساخته شده‌اند و توسط او به كار برده شده‌اند جايگزيني براي كار بدني او بودند و باعث شدند كه انسان از كارهاي سخت و پرزحمت بدني نجات يابد اما كامپيوتر به كمك مغز انسان قادر به انجام آن بود و به اين دليل كامپيوتر را كه دستگاهي الكتريكي است «مغز كامپيوتر»  ناميده‌اند از طرف ديگر فرق كامپيوتر نسبت به ماشينهاي ديگر آن است كه كامپيوتر ماشيني برنامه پذير است يعني كاري را كه مي‌خواهيم انجام دههد توسط برنامه به آن ديكته مي‌كنيم هر ماشين ديگري از ابتدا طوري ساخته مي‌شود كه بر اساس ساختمان خود كار بخصوصي را انجام دهد اما كامپيوتر وسيله‌اي انعطاف پذير است كه در هر لحظه بنا به برنامه‌اي كه به آن داده شده است كار  متفاوتي را انجام مي‌دهد گاهي كار ماشين تايپ را،‌ گاهي كار ماشين حساب را ،‌ گاهي كار يك حسابدار را و ...

سازمان يونسكو اظهار مي‌دارد كه كامپيوتر وسيلة‌چاره ساز فقر فرهنگي آفريقاست. همچنين آمار نشان مي‌دهد كه اگر كامپيوتر وجود نمي‌داشت در سال بيش از چند صد هزار نفر در اثر حوادث ناشي از حمل و نقل زميني هوايي و دريايي از بين مي‌رفتند.

انسان و كامپيوتر

اگر از شما بپرسند حاصل 6+5 چيست چه اتفاقي مي‌افتد؟ واضح است كه عدد 5 علامت جمع،  و عدد 6 كه به آنها داده‌ها مي‌گويند از طريق گوش  به مغز مي‌رسند(مرحلة اول ورود د اده‌ها)  و با استفاده از مغز و به كمك حافظه و اطلاعاتي كه قبلاً‌در آن ثبت شده عمل جمع انجام مي‌پذيرد (مرحلة‌دوم عمليات بر روي داده‌ها)  و پاسخ كه عدد 11 است از راه دهان بيان مي‌گردد (مرحله سوم خروج داده‌ها) به اين سه مرحله ،‌  مراحل پرازش داده‌ها مي‌گويند. ايدة‌ اصلي نحوة‌ عملكرد كامپيوتر از اعمال انسان گرفته شده است . همانگونه كه اسكلت بدن انسان از پوست گوشت و استخوان ساخته شده است و جريان خون زنده بودن اين اعضا را تضمين مي‌كند،‌  كامپيوتر نيز از اجزاي الكترونيكي قابل لميس ساخته شده و جريان برق اين اجزا را فعال مي‌سازد. به اين اجزا سخت افزار كامپيوتر گفته مي‌شود. مجموعة‌ دستورالعملهايي  كه به سخت افزار فرمان مي‌دهند تا هدف معيني را برآورده سازند برنامه گفته مي‌شود. برنامه‌ها و داده‌هاي كامپيوتر،‌ اصطلاحاً  نرم افزار خوانده مي‌شوند. به عبارت ديگر اساساً‌ سخت افزار و نرم افزار لازم و ملزوم يكديگرند و سخت افزار بدون نرم افزار مشابه يك جسم بدون روح است. اما سيستم انساني بسيار پيچيده تر از سيستم كامپيوتر است. كامپيوتر در ظاهر مزاياي زيادي دارد از جمله اينكه يكنواخت و بسيار سريع عمل مي‌كند و قادر است حجم زيادي از اطلاعات را در خود ذخيره كند و قادر است در يك روز كار محاسباتي يكسالة‌ چندين نفر را انجام دهد. در مقابل انسان نيز مزيت قابل توجهي دارد. نوروبرت وينر پدر علم سايبرنتيك  چنين مي‌گويد « آنچه را كه به انسان تعلق دارد به انسان و آنچه را كه به كامپيوتر متعلق است به كامپيوتر واگذار كنيد» در حال حاضر مهمترين مزيت انسان بر كامپيوتر هوش و قدرت تفكر يعني قدرت استنباط و استنتاج است كه كامپيوتر فاقد آن مي‌باشد. زيرا كامپيوتر تنها به اطلاعاتي كه به آن داده مي‌شود دسترسي داشته و امكان تجزيه و تحليل اطلاعات را ندارد. اين مزيت انسان نسبت به كامپيوتر است كه جوامع فوق صنعتي امروزه را به جوامعي كه فقط فكر مي‌كنند و كامپيوترها خواسته‌هاي آنها را انجام مي‌دهند تبديل نموده است. همانگونه كه قبلاً اشاره شد منشأ هر اختراعي «نياز» است. نياز كه منشأ پيدايش كامپيوتر بود اينك كامپيوتر نه تنها قادر به انجام فوق العاده سريعتر و دقيقتر محاسبات است بلكه انسان متفكر آن را در تركيب با علوم مختلف به صورت وسيله‌اي در آورده است كه هرگز در ابتدا تصور نمي‌شد اساس زندگي بشر را اين چنين دگرگون سازد موارد برتري كامپيوتر نسبت به انسان را مي‌توان به صورت ذيل بيان داشت:

• ·        سرعت فوق العاده زياد در انجام هر گونه عمليات از قبيل محاسبات ذخيره كردن و بازيابي اطلاعات
• ·        قابل اعتماد بودن يعني سحت و دقت صددرصد در نتايج هر گونه عمليات
• ·        امكان ذخيرة‌ حجم فوق العاده زيادي از اطلاعات در فضاي كوچك براي مدت نامحدود
• ·        حساس نبودن نسبت به محيط و تغييرات پيراموني آن و خستگي ناپذيري
• ·        توانايي انجام چندين عمل مختلف به طور همزمان

عوامل مؤثر محيط كاروارگوني

سادگي كار با ميكرو كامپيوترها  و عدم نياز به تحرك زياد براي كار با آن بويژه براي افرادي از قبيل اپراتورها كه ساعات زيادي از روز را پشت ميز ميكرو كامپيوتر سپري مي‌كنند موجب بروز ناراحتيهاي عضلاني و استخواني در طول چند سا ل اخير براي چنين افرادي شد ه است. به منظور پيشگيري از اين گونه ناراحتيها ورزشهاي خاص سر و گردن و  اعضاي ديگر بدن از سوي پزشكان به طور روزانه توصيه شده است به علاوه نحوه صحيح استقرار در پشت ميز ميكرو كامپيوتر موجب كاهش اينگونه ناراحتيها مي‌گردد. ارگونوميك دانش چگونگي استفادة  صحيح از ابزار و تجهيزات در محيط كار مي‌باشد و عواملي را شرح مي‌دهد كه موجب حركات و كار اعضاي بدن به طريقي است كه منجر به حفظ سلامتي انسان مي‌شود به اين علم ظرف چند سال اخير در محيط كار كامپيوتري توجه خاص شده است و تجهيزات جديد ارگونوميك روانة‌ بازار شده‌اند نمونه‌اي از اين تجهيزات صفحه كليد ارگونوميك است. از سوي ديگر صفحه نمايش كامپيوتر از خود امواج الكترومغناطيسي منتشر مي‌كند كه مي‌تواند براي سلامتي بدن مضر باشد براي جلوگيري از اينگونه آسيبها تمامي نمايشگرهايي كه اخيراً‌ توليد مي‌شوند از استاندارهاي خاصي در ساخت بهره مي‌گيرند كه اين امواج مضر مقابل صفحه نمايش را به پايين ترين حد ممكن رسانده‌اند.  استفاده از فيلترهاي خاص مقابل صفحه نمايش نيز از شدت اين امواج مي‌كاهد.

صفحه نمايش بايد در جهت مخالف منابع روشنايي كه باعث انتعكاس نور مي‌شود قرار گيرد (مگر اينكه داراي خصوصيت ضد انعكاسي نور باشد كه نور محيطي كمتري را انعكاس مي‌دهد) بايد دائماً‌ تميز شود و از نگاه كردن  طولاني به صحه نمايش احتراز شود و لازم است در فواصل كار به چشمها استراحت كوتاه داد.

بعلاوه سيستمهاي حامل جريانهاي الكتريك از خود دودهاي شيميايي متصاعد مي‌كنند استفاده از كابلهاي داراي عايق و جليقة‌مناسب موجب كاهش ميزان دودهاي مضر مي‌گردد از سوي ديگر كابل كشي مناسب در فضاي سقفهاي كاذب و خروج  مناسب هواي داخل اين سقفهاي كاذب به خارج از محيط كار سلامت بيشتر محيط كار را فراهم مي‌آورد.

استفاده از گياهان طرز مناسب قرار دادن تجهيزات در محيط كار و وجود محلهاي مناسب براي قرار دادن ديسكها و اوراق چاپي از عوامل مهم ديگر در ايجاد محيط مناسب كاري محسوب مي‌شوند.

بديهي است محيط مناسب كاري و حفظ سلامت اپراتور موجب افزايش بهره وري او خواهد شد.

بخش ا

تاريخچه كامپيوتر

هزاران سال پيش ، انسان با انگشتانش مي شمرد .

او براي شمارش گاو و گوسفند و مرغ و خروس ، و نيز براي شمردن مردمي كه در ده او زندگي مي كردند ، از انگشتانش استفاده مي كرد .

اما وقتي كسي مي خواست چيزهايي را بشمارد كه از ده تا بيشتر بود  شمارش با انگشتان كاري دشوار مي شد . او ناگزير بود راههاي تازه اي براي شمردن پيدا كند . يكي از اين راهها اين بود كه براي هر چيز شمرده شده ، علامتي  روي ديوار يا چوب بگذارد . براي علامت گذاشتن روي چوب از سنگي نوك تيز با چاقو استفاده مي شد . براي علامت گذاشتن روي ديوار ، تكه چوبي سوخته بكار برده مي شد . اين روشهاي قديمي شمارش، چندان كارساز نبود . بايد راه بهتري براي شمردن پيدا مي شد . آنگاه انسان «ميز شن» را اختراع كرد .

«ميز شن» عبارت بود از سه شيار موازات و گود ، كه به طور عمومي بر شن رسم ميشد.

هرگاه چيزي شمرده مي شد . سنگريزه اي در يكي از شيارها  ، جاي داده مي شد . به مرور ، «ميز شن» نيزكفايت  خود را براي شمردن همة مقادير و چيزهاي انسان از دست داد ، بنابراين او چرتكه را ساخت . چرتكه ، اندكي به «ميز شن» شبيه است . با اين تفاوت كه در چرتكه به جاي شيار در شن از چند ميله كه در قابي چوبي قرار گرفته اند ، استفاده شده است  ، و به جاي آماد شمارش ميزشني  ، يعني سنگريزه ها ، در اين شمردن به كمك تعدادي مهره كه در ميله هايي باريك قرار گرفته اند ، انجام مي گيرد .

هر ميله در چرتكه ، نشانگر يك واحد اندازه گيري است .

تعداد ميله هاي چرتكه ، از تعداد شيارهاي « ميز شني» بيشتر است . از اين رو ، جمع و تفريق اعداد بزرگ روي چرتكه آسانتر است .

از چرتكه مي توان براي ضرب و تقسيم اعداد نيز استفاده كرد . به اين ترتيب بود كه چرتكه در دنياي قديم ، اهميت بسياري يافت ؛ و روز به روز مردم بيشتري آن را به كار گرفتند . به موازات آن ، انواع و اقسام چرتكه ساخته شد ؛ و هر بار شكل كاملتري به خود گرفت . مثلاً چرتكه ي ژاپني ، مقدار مهره هايش با چرتكة هندي فرق داشت . چرتكة ژاپني « سوزوبان» ناميده مي شود .

« سوزوبان» و انواع ديگرچرتكه ، هنور در بسياري از نقاط دنيا مورد استفاده است . با اين همه ، انسان به هنگام شمردن با چرتكه ، همچنان ناگزير است از نيروي انديشه و دستهايش استفاده كند .

انسان خواستار نظام شمارشي دقيقي بود كه كار با آن از چرتكه هم آسانتر باشد . در سال 1642 ميلادي ، «بلينر پاسكال» ، نوعي ماشين حساب دستي ساخت . نظام اين دستگاه جديد بر پاية كاربرد چرخ و دنده ها و اعداد بود . براي استفاده از آن ، تنها كاري كه بايد مي كرد ، اين بود كه دسته اي را بچرخاند ، تا عمل شمارش به طور خود كار انجام شود .

در حدود سي سال بعد از آن ، ماشيني ساخته شد كه اعداد را ضرب مي كرد . پس در حدود صدسال پيش ،  يك نوع ماشين جمع كردن ساخته شد ؛ كه حاصل جمع را روي كاغذ مي نگاشت و تحويل مي داد .

دخل ماشين ، با دستگاه ثبت حساب و كتاب ، هم همان زمان ساخته شد .  اين دخل با دست كار مي كرد . بعدها ، دخلهاي ماشيني پيچيده تر شدند ، و موتوري آنها را بكار مي‌اندخت . امروزه ، ميليونها دخل ماشيني ، در تمام دنيا ، براي ثبت فروشهاي روزانة كسبهاي مختلف ، بكار مي روند .

انواع گوناگون حسابگرهاي مكانيكي ، ماشينهاي جمع ، دخلهاي برقي ، ماشينهاي حساب ، و كيلومتر شمارهاي اتومبيل از جمله ماشينهاي خود كار حساب و كتابهاي انسان امروزند . با وجود اين ، هر چه زندگي جديد پيچيده تر مي شد ، نياز انسان به نوع ديگري از دستگاه محاسبه گر نيز افزايش مي يافت . او ماشيني لازم داشت كه محاسبات بسيار دشوار را بسادگي انجام دهد . او ماشيني لازم داشت كه اين محاسبات را خيلي سريع انجام دهد .

او همچنين ماشيني لازم داشت كه اطلاعات را ضبط كند ، و به خاطر بسپارد . انسان نيازمند ماشينهايي بود كه « حافظه» داشته باشند .

در حدود صد سال پيش ، نوع جديدي ماشين حساب ساخته شد . اين ماشين تازه ، پيشاهنگ كامپيوتر يا مغز الكترونيكي امروزي بود . آن را براي ثبت سرشماري سال 1890 ايالات متحد امريكا بكار بردند .  «دستگاه كارت پانچ شده» سريعتر از افرادي كه با ماشين جمع و تفريق كار مي كنند ، عمل مي كرد .

كار و صنعت ، بهره برداري از ماشين كارت پانچ شده را آغاز كردند . بزودي ، ماشينهاي كارت پانچ شدة پيچيده تري توسعه پيدا كردند . اين ماشينها با موتورهاي برقي بكار مي افتادند . آنها داراي چرخ ، دنده و كليدهاي برقي بودند . همچنين قسمتهاي متحرك بسياري داشتند . اگر چه اين ماشينهاي الكترومكانيكي در انجام محاسبات سريع بودند ؛ اما سرعتشان آن طور كه بايد و شايد كافي نبود .

دانشمندان راه حلهاي سريعي براي مسائل دشوار و پيچيده ي رياضي خود مي خواستند. بنابراين ، انسان امروزي ، جستجوي راهي را آغاز كرد كه بتواند ماشينهاي محاسبة سريعتري بسازد .  در اوايل سال 1940 كامپيوتر الكترونيكي ساخته شد . ساخت و عرضه ي اين دستگاه جديد ،آغاز رشته ي تازه اي از علم بود .

اين رشته ي تازه از علم « محاسبه ي الكترونيكي اطلاعات » يا « E . D . P » ناميده مي شود . « محاسبه الكترونيكي اطلاعات » روش بكارگيري دستگاههاي الكترونيكي است ؛ به نحوي كه اطلاعات تجزيه و تحليل شده مورد استفاده قرار گيرد . اولين كامپيوتر الكترونيكي بسيار بزرگ بود ؛ و بيش از سي تن وزن داشت . اين دستگاه ، نه چرخ دنده‌هاي پيچيده داشت  و  نه تقويت كننده هاي الكترونيكي . قسمتهاي متحرك آن الكترونهايي بودند كه بسرعت حركت مي كردند . بزودي كامپيوترهاي الكترونيكي بهتر و سريعتري ساخته شد .

در اواخر دهة 1950 ، كامپيوتر هايي ساخته شد كه داراي ترانزيستور و مدارهاي مجزا از هم بودند . ترانزيستورها و مدارهاي مجزا ، قسمتهاي ريز الكترونيكي هستند . ترانزيستورها و مدارهاي مجزا ، اين توانايي را به كامپيوتر مي دادند تا سريعتر از پيش كار كند . بعضي از كامپيوتر هاي مدرن مي توانند محاسباتي را در يك  بيليونيم ثانيه انجام دهند . يك بيليونيم ثانيه را يك « نانو سكنه » مي گويند . تعداد نانو سكنه ها در يك ثانيه ، مساوي است  با تعداد ثانيه ها در سي سال . يك كامپيوتر مدرن مي تواند در عرض يك ساعت آنقدر محاسبة رياضي انجام دهد كه هزاران دانشمند قادر به انجام آن در تمام طول عمرشان نيستند .

كلمة «  input » يا «وارده » كلمه اي است كه براي اطلاعاتي كه وارد كامپيوتر مي شود ، بكار مي برند . صدها نوع اطلاعات را مي توان وارد كامپيوتر كرد . جمعيت يك شهر يا تعداد ماشينهاي موجود در آن شهر ، مثالهايي از اين نوع اطلاعات هستند . اطلاعات ديگر عبارتند از : معادلات رياضي ، سيستمهاي حقوق ، و يا ارقام فروش يك شركت .

انواع مختلف سيستمهاي وارده «  Input » وجود دارد . يكي از اينها ، سيستم وارده ي صفحه ي كليدها «  Keyboard» است .

مسئوول صفحه ي كليد ها ، اطلاعات را روي يكي از اين صفحه ها ، كه مانند صفحه ي ماشين تحرير است تايپ مي كند . گاهي اوقات ، صفحه ي كليدها مستقيماً به كامپيوتر وصل است . گاهي نيز صفحه ي كليد ها باكامپيوتر خيلي فاصله دارد ؛ و اطلاعات به وسيله ي سيمهاي تلفني به كامپيوتر فرستاده مي شود .

كامپيوتر ، اطلاعاتي را كه دريافت كرده ، به يك رمز (  code) كامپيوتري مخصوص تبديل مي كند . كامپيوتر هاي مختلف ممكن است از رموز مختلفي استفاده كنند .  كامپيوترها ممكن است اطلاعات را به وسيله ي يك  سيستم فشار دكمه ( Button push) دريافت كنند . يا ممكن است اطلاعات را به وسيله ي كارتهاي سوراخ شده  ( punched cards) دريافت كنند . گاه ، اطلاعات روي يك نوار كاغذي پانچ شده ( punched paper Tapes) ثبت مي شود . گاه نيز اطلاعات روي يك نوار مغناطيسي مخصوص ( agnetic Tapes) ثبت مي شود .اين نوار مغناطيسي ، مانند نواري است كه در دستگاههاي ضبط صوت از آنها استفاده مي شود .

كامپيوترهايي كه در بانكداري بكار برده مي شوند ، اطلاعات را توسط علائم مخصوص مغناطيسي ، بر روي چكها دريافت مي كنند .  كامپيوتر هاي ديگر مي توانند اطلاعات را مستقيماً از نسخه ي تايپ شده يا دست نويس دريافت دارند . كارتهاي پانچ شده و نوارهاي مغناطيسي ، معمولاً براي استفاده در آينده ، بايگاني مي شوند . به هر حال اطلاعات بسياري در داخل كامپيوتر گذارده مي شود و در آنجا مي ماند . اين اطلاعات در « حافظه » ( Memory) دستگاه ، يا قسمت « ذخيره ي» (  Storage) آن نهاده مي شود .

اطلاعات همچنين ممكن است روي يك صفحه باريك مغناطيسي ضبط شود كه اين صفحه به كامپيوتر وصل مي گردد . اين اطلاعات مي توانند بارها و بارها مورد استفاده قرار گيرند . همچنين مي توان در آنها تجديد نظر كرد يا تعويضشان نمود .  اما به كامپيوتر بايد دستوراتي داده شود كه با اطلاعات ذخيره شده چكار كند . دستورات داده شده به كامپيوتر را ، «برنامه» (program) مي نامند. برنامه به همان شكل اطلاعات وارد كامپيوتر مي شود . برنامه نيز ممكن است در كامپيوتر ذخيره شود . كامپيوتر ممكن است در پي دريافت دستوري تازه ، آن  برنامه را به طور خود كار به ياد آورد . برنامه توسط شخصي به نام برنامه ريز ( Programmer) تهيه مي شود .  برنامه ي او به كامپيوتر گوشزد مي كند كه چه مراحل را بايد طي كند . براي مثال به كامپيوتر مي گويد كه اطلاعات ذخيره شده را در كجا مي توان يافت . يا به كامپيوتر مي گويد كه با آن اطلاعات چكار كند . يا جواب را به چه شكل بدهد . و نيز به كامپيوتر مي گويد هر وقت در يك مسأله با چند امكان پاسخ گويي مواجه شد ؛ چه بايد بكند . پاسخي كه كامپيوتر بيرون مي دهد ، « بازده» (  output)  ناميده مي شود . گاه پاسخ روي يك تكه كاغذ بيرون داده مي شود  . گاه روي يك صفحه تلويزيون (  Viewing Screen) نشان داده مي شود . گاه نيز با يك سيستم صوتي جواب داده مي شود ؛ كه از قبل با صداي انسان ضبط شده است . بازده را همچنين مي توان روي كارتهاي پانچ شده ، نوار كاغذي ، و يا نوار مغناطيسي بيرون داد. اين نوع بازده اطلاعات را مي توان دوباره به عنوان وارده داخل كامپيوتر كرد ؛ تا مسائل ديگر يا پيچيده تر را حل كند .

از كامپيوتر ها براي هزاران كار ، در زمينه هاي مختلف حرفه اي ، علمي ، آموزشي و ارگانهاي دولتي استفاده مي شود . متخصص سيستمها يا تحليلگر روشها (  System Analyst) كسي است كه مسائل سازماني را كه مي خواهد از كامپيوتر استفاده كند ، بررسي مي نمايد . كامپيوتر ها به مديران كمك مي كنند تا در برنامه ريزيهاي آينده تصميم گيري نمايند . از كامپيوتر ها براي ننظيم و راه اندازي ماشينهاي توليدي استفاده مي شود . كامپيوترها براي تهيه ي وسايل مورد نياز نيز بكار مي روند .

چنين كامپيوتر هايي ، موارد بكارگيري ماده ي مشخصي را ثبت خواهند كرد . هر وقت آن ماده يا جنس كم شود ، كامپيوتر سفارش جديدي براي تهيه كننده ي آن مي فرستد . كامپيوتر همچنين اطلاعات مربوط به اين خريد را ثبت مي كند ؛ مخارج را در ليست قسمت حسابداري وارد مي نمايد ؛ و ترتيب پرداخت تهيه كننده را مي دهد .

حرفه هاي مختلف و متعددي از كامپيوتر سود جسته اند . براي مثال ، ماهانه ميليونها صورتحساب بيمه ، توسط كامپيوتر ها محاسبه ، نوشته ، ارسال و ضبط مي شود .

كامپيوترها در بانكها ، علم پزشكي ، ايستگاههاي پليس ، و برنامه هاي فضايي بكار برده مي شوند . كامپيوتر ها همچنين در حمل و نقل هوايي و نگاهداري جا نيز بكار برده مي شوند . در بسياري از كشورهاي دنيا ، خريد بليط هواپيما و قطار و نگاهداري جا ، توسط كامپيوتر انجام مي گيرد .

بعضي مردم از كامپيوتر ها مي ترسند . ترسشان به اين خاطر است كه فكر مي كنند روزي كامپيوترها به انسان فرمان خواهند داد كه چه بكنند . ولي انسان توان انديشيدن دارد . آيا كامپيوترها مي توانند بينديشند ؟ پاسخ اين سئوال منفي است .

درست است كه كامپيوترها مي توانند بعضي از كارها را سريعتر از انسان انجام دهند ؛ ولي انديشيدن ، با حل مسايل فرق دارد و نياز به تجربه ، حافظه و تخيل دارد . دانشمندي بزرگ گفته است كه بوجود آمدن كامپيوتر ، سومين رويداد مهم در تاريخ بشر است . نخستين رويداد كشاورزي بود . هنگامي كه انسان كشاورزي را آموخت سرگدانيش به پايان رسيد . او ، شكار حيوانات ، براي تهيه ي خوراك ، را رها كرد ، زندگي متمركز را آغاز نمود و در يك جا اسكان يافت .

دومين رويداد بزرگ ، انقلاب صنعتي بود . فرآورده هاي جديد ، سريعتر و ارزانتر ساخته شدند و مردم صاحب چيزهاي بيشتري شدند .

سومين رويداد بزرگ بوجود آمدن كامپيوتر بود ، كه هنوز براي انسان پديده اي تازه است . انسان روزبه روز ، موارد استفاده هاي بيشتري براي انواع كامپيوتر ها پيدا ميكند.

نسل هاي كامپيوتر

واژة‌  نسل براي تقسيم بندي مراحل پيشرفت و تكامل كامپيوتر ها به كار مي‌رود هر از گاهي تحولات مهمي در زمينة سخت افزار و نرم افزار  كامپيوتر ها  پديد آمده است كه دامنة‌ اين تغييرات به حدي بوده است كه اصطلاحاً‌  گفته مي‌شود نسل جديدي از كامپيوترها به وجود آمده است.

نسل اول(1946 تا 1959)

از ويژگيهاي كامپيوتر هاي اين نسل مي‌توان به استفاده از لامپ خلاء‌ و رله در ساختمان كامپيوتر،‌ مصرف برق بالا،  اشغال حجم زياد و نيز هزينة‌ بالاي ساخت آنها اشاره كرد. كامپيوترهاي ABC ايناك،‌ادواك،‌ادسك،‌يونيواك  ABM650  از كامپيوترهاي اين دوره هستند.

نسل دوم (1959تا1965)

(اختراع ترانزيستور در آزمايشگاه بل و استفاده از آن در كامپيوترها باعث گرديد تا كامپيوترهاي اين دوره به مراتب كوچكتر،‌ ارزانتر و سريعتر شوند . ترانزيستور نسبت به لامپ خلاء‌ به مراتب كم حجم تر و كم مصرف تر ارزانتر و با دوام تر بود در اين نسل اولين زبانهاي برنامه نويسي بوجود آمدند و مورد استفاده قرار گرفتند از كامپيوتر هاي معروف اين نسل ميتوان به IBM1401 اشاره كرد.

نسل سوم (1964 تا 1971)

تركيب تعداد زيادي ترانزيستور و عناصر ديگر در يك قطعة‌كوچك به نام مدار مجتمع (آي سي) موجب شد تا كامپيوترهاي اين دوره كوچكتر و كم حجم تر شوند . مشهورترين كامپيوتر اين نسل IBM360  بود كه در سال 1962 وارد بازار شد كامپيوترهاي مشهور ديگر اين دوره كامپيوترهاي هانيول و CDC بودند ويژگيهاي عمدة‌ كامپيوترهاي اين نسل عبارت‌اند از :

• ·        انتقال اطلاعات از راه دور و از طريق خطوط مخابراتي
• ·        تراكم بيشتر مدارهاي الكترونيكي
• ·        پيشرفت در زبانهاي برنامه نويسي
• ·        توانايي اجراي همزمان چندين برنامه

نسل چهارم (از 1971 تا كنون)

تراكم فوق العاده زياد  ترانزيستور ها  در يك قطعه بصورت مدارهاي بسيار فشرده (LST)  و بسيار زياد فشرده (VLSI)  و فوق العاده فشرده (ULSI) مهمترين ويژگي اين نسل به شمار مي‌آيد. به اين ترتيب توانستند قسمت پردازندة‌كامپيوترها را بطور كامل در يك قطعه كوچك جاي دهند كه به آ“ ميكروپروسورها يا ريزپردازنده مي‌گويند. در نتيجه كامپيوترهايي ساخته شدند كه از ميكروپروسورها استفاده مي‌كردند و به اين دليل به آنها ميكرو كامپيوتر گفته شد. به دليل امكان استفادة‌ انحصاري فقط يك نفر از ميكروكامپيوتر به آن كامپيوتر شخصي نيز گفته مي‌شود. در سال 1971 شركت اينتل ميكروپروسور 4004 را كه بيش از  2000 ترانزيستور داشت و با سرعت  1 كار مي‌كرد روانة‌بازار كرد. سپس ميكروپروسورهاي 8008 در سال1972،  8080 (1974)،  8085 (1976)،‌  8086 (1978)،  8088 (1979)،  80286 (1982)،  80386 (1986)،‌ 80486 (1989)،  با 1.2 ميليون ترانزيستور 80586 يا پنتيوم 1994 با بيش از سه ميليون ترانزيستور و حداكثر سرعت pentium Mpri 200 MHZ (1995) با پنج و نيم ميليون ترانزيستور و امروزه داراي سرعت حداكثر 300 MHZ و pentium 2 (1998) با ده ميليون ترانزيستور و با سرعت تا 450 MHZ (در سال 1998) و اينك pentium 3 با سرعت 500MHZ  توسط شركت اينتل وارد بازار شدند ب اين ترتيب ميكرو كامپيوترهاي كم حجم كم مصرف (از نظر برق مصرفي)  و نسبتاً‌  ارزاني به تدريج از سال 1971 توليد شد و شركتها، سازمانها،‌ ادارات و افراد بسياري قادر به خريد و استفاده از اين ميكرو  كامپيوترها شدند اينك افراد باهوش مي‌توانستند با اين وسيلة ‌قدرتمند پديده‌هاي نويني خلق كنند و در نتيجه دگرگوني اساسي در زندگي اجتماعي بشر به وجود آمد. اين موج همچنان ادامه دارد و افرادي كه از علوم كامپيوتر و نحوة ‌استفاده از آن در حرفة‌ خود بي‌بهره‌اند عملاً‌ قادر به رقابت در حرفة‌ خود نمي‌باشند و در جوامع فوق صنعتي  به اين افراد بي سواد گفته مي‌شود!  مهمترين ويژگي اين نسل ظهور كامپيوترهاي شخصي بود  كه موجب فراگيري علوم كامپيوتر توسط صدها ميليون نفر در سراسر جهان گرديد يعني ظهور ميليونها با سواد كامپيوتر كه فرهنگ استفاده از كامپيوتر را  در كليه جوامع بشري گسترش داده‌اند.

ويژگي مهم ديگر اين نسل گستردگي شبكه‌هاي كامپيوتري مانند اينترنت در سراسر جهان مي‌باشد كه امكان ارتباط ميليونها نفر در سراسر جهان را به منظور تبادل اطلاعات و استفاده از بانكهاي اطلاعاتي مراكز مهم علمي تجاري فراهم كرده است و هر روز نيز به تعداد مشتاقان استفاده از شبكه ‌ها  افزوده مي‌شود ويژگي مهم ديگر اين نسل رسوخ كامپيوتر در كلية  علوم است مثلاً‌ به علت كوچكي حجم ميكروپروسورها  و مصرف برق  ناچيز آن مي‌توان آن را در بدن انسانهايي كه نياز به توانبخشي  دارند كار گذاشت در جاي ديگر مي‌توان آن را براي كنترل انواع وسايل خانگي از قبيل تلويزيون ماشين لباسشويي وغيره نيز به كار گرفت.

با اين تفاصيل بخشي كه مطرح مي‌شود آن است كه كامپيوترها قادر به نفوذ در چه مواردي نيستند؟ و در هر جا صحبتي از كامپيوتر به ميان مي‌آيد منظور نسل چهارم كامپيوترهاست مگر آنكه صريحاَ‌  خلاف آن بيان شود.

نسلهاي پنجم و ششم

اطلاعات  منتشر شده در مورد نسلهاي آيندة‌ كامپيوتر يعني نسلهاي پنجم و ششم بسيار اندك است ولي از خصوصيات بارز اين نسلها عدم وابستگي تعريف آنها بر خلاف تعاريف نسلهاي قبلي به پيشرفت در فشردگي مدارهاي الكترونيكي است ويژگي شاخص نسل پنجم هوشمند كردن كامپيوترها يعني داشتن قدرت استدلال  و تصميم گيري كامپيوترهاست. اين كامپيوترها قادر خواهند بود با استفاده از هوش مصنوعي به طور منطقي و سريع راه خود را از ميان انبوهي از داده‌ها و آگاهيها پيدا كنند. آنها مي‌توانند بياموزند استنباط كنند تصميم بگيرند و به عبارت ديگر رفتاري داشته باشند كه معمولاً‌ درحوزة ‌منطق و استدلال خاص انسان قرار دارد.

در كامپيوترهاي نسل ششم طراحي مدارهاي آنها در حقيقت كپي برداري از مغز انسان مي‌باشد و قادرند كارهايي نظير مغز انسان را انجام دهند. با تغييراتي در ساختار سيستم اين كامپيوترها مي‌توان تواناييهاي جديديي به دست آورد در اين كامپيوترها بجاي پردازنده واحد  جديدي به نام استنباط و استنتاج وجود دارد كه ديگر صرفاً‌  از مدارهاي الكترونيكي تشكيل نمي‌شود.

بخش 2

اجزاي ساختماني كامپيوترهاي امروزي

همواره انسان در پي دستاوردهاي گوناگون به كشف دستگاههايي براي انجام محاسبات رياضي و نگهداري اطلاعات و حسابها بوده است و به همين دليل توانسته رايانه را اختراع كند . كامپيوتر هاي اوليه بسيار بزرگ بودند ولي پس از پيشرفت تكنولوژي و فن آوري اندازة آنها كوچكتر شد و تا امروز كه رايانه هاي خانگي و اداري يا رايانه هاي جيبي و كتابي خلق شده است  . از اين سيستم براي كارهاي مختلفي همچون عمليّات پيچيده ي حسابداري ، طراحي ساختمان ، ساخت انيميشن و عمليّات رياضي و كارهاي بسيار ديگر استفاده مي شود . همچنين با رايانه ، انسان مي تواند به ماهواره ها و شبكه هاي اينترنتي جهاني دسترسي پيدا كند .

كامپيوتر از سه بخش ورودي ، پردازش و خروجي تشكيل مي شود .

بخش اول ورودي  : اطلاعاتي است كه وارد رايانه مي شود ، كه اين كار توسط صفحه كليد ، ماوس ، درايو (فلاپي) انجام مي شود .

صفحه كليد : مهمترين وسيله ي ورودي داده ها مي باشد كه توسط آن مي توان داده ها را وارد كامپيوتر كرد تا براي پردازش حاضر شود .

ماوس : اين وسيله بيشتر در محيطهاي گرافيكي و برنامه هاي پيشرفته ي كامپيوتر مؤثر است .

درايو ( CD -  Rom ) CD : درايو سخت افزاري است كه مي تواند اطلاعات را از روي  CD (يا همان لوح فشرده ) خوانده و توسط كابلهاي  DATA ، داده ها را براي پردازش به قسمتهاي ديگر بفرستد .

( لازم به ذكر است كه = كابل  DATA ، كابلي است كه داده ها را انتقال مي دهد ) .

درايو  Floppy : قطعه اي سخت افزاري است كه مي تواند اطلاعات را از روي ديسك (فلاپي) خوانده يا روي آن بنويسد .

بخش دوم پردازش : اطلاعات وارد شده به سيستم ، طبق برنا مه هاي داده شده مورد  تغيير و بررسي و تجزيه و تحليل مي گردد ؛ كه داراي قطعات بسياري است .

اين قطعات عبارتند از :

 كه مغز كامپيوتر است و تمام داده ها داخل اين قطعه كه به آن (ريز پردازنده): نيز گفته مي شود ، پردازش مي شود . (هرچقدر سرعت اين قطعه بيشتر باشد ، سرعت پردازش داده ها نيز افزايش مي يابد .

Cpu (واحد پردازش مركزي) تراشه اي حياتي است كه در مركز كامپيوتر شما و مغز آن قرار دارد ، محسوب مي شود كه در هر ثانيه قادر به انجام ميليون ها محاسبه مي باشد . با و جود اين ، تنها تعداد كمي از كاربران كامپيوتر به درستي مي دانند كه  Cpu چه كاري انجام مي دهد و در كجاي كامپيوتر قرار گرفته است .

Cpu به جاي يافته هاي مغز ، يك مدار مجتمع دارد . اين مدار روي قطعه اي از سيليكان ساخته شده و حاوي ميليون ها ترانزيستور كوچك است كه به وسيله ي سيم هاي مرغوب به يكديگر متصل شده اند.  هر قدر تعداد ترانزيستور ها در  Cpuبيشتر باشد ، نيروي محاسبه آن نيز بالاتر خواهد رفت . با وجود اينكه تعداد ترانزيستور ها افزايش يافته ، اندازة  Cpu ها فرقي نكرده است . بيشتر تراشه ها از يك تمبر نامه نيز كوچكتر هستند . اندازه ي  Cpu پنتيوم 3هاي امروزي يك سانتيمتر مربع مي باشد . سيليكان حاوي  Cpu به نام كعب ( die ) خوانده  مي شود .  die در  Cpu هاي جديد احتياج به صدها اتصال فيزيكالي با كامپيوتر شما دارد تا بتواند به درستي كار كند . روشن است خروج صدها سيم از يك قطعه اي با اين اندازه و ابعاد ، كار ساده و آساني نيست ، به همين دليل توليد كنندگان  Cpu براي حل اين مشكل  die را به يك قطعه پلاستيك بزرگتر چسبانده اند تا براي اتصالات فضاي بيشتري به وجود آيد .

اغلب توليد كنندگان  dieرا به يك قطعه پلاستيك مربع مي چسبانند كه زير آن از سوزن پوشيده شده است . بيشتر كاربران اين بسته ي نسبتاً بزرگتر را كه از هر طرف چندين اينچ است اشتباهاً  Cpu مي دانند ، در حاليكه مغز  واقعي درون  dieسيليكاني كوچك در وسط آن بسته است . بسته ي  Cpu به سوكت خاصي روي مادربرد كامپيوتر نصب مي شود . اين سوكت ها باعث مي شود تعويض و برداشتن  Cpu سريع تر و آسانتر انجام شود . البته همة پروسسورها از سوكت يا اقسام حافظه ي مشابهي استفاده نمي كنند .

Main board : برد اصلي كامپيوتر است كه بيشتر قطعات كامپيوتر به آن نصب مي شود تا با ديگر قطعات تبادل اطلاعات كنند .

مادر برد: مادر برد در كنار CPU مهمترين جز كامپيوتر شما محسوب مي‌شود اين بخش ستون فقرات كل سيستم شماست جايي كه تمام اجزا به آن متصل مي‌شوند مادر برد  تمامي درگاهها سوكت‌ها و پلاگ ها را تجهت پروسور حافظه دسيك سخت،‌  سي دي رام،‌ كارت گرافيكي ،‌ صفحه كليد،  ماوس و پرينتر را در خود دارد و همين طور شامل كانكتورهايي براي چراغ‌ها و دكمه‌هاي جلوي قاب كامپيوتر است. مادر برد همچنين ارايه كنندة‌ شيوه‌هايي است كه اجزا شمرده شده در بالا بتوانند با يكديگر مرتبط دشه و اطلاعات را رد و بدل كنند همچنينكه در اين قسمت به معرفي انواع مادر بردها مي‌پردازيم.

مكانيزم‌هاي مادربرد:

مادربرد دو وظيفه مهم را در كامپيوتر انجام مي‌دهد اول اينكه تمام اجزا را ارتباط مي‌دهد و دوم به آنها اجازه مي‌دهد تا اطلاعات را مبادله كنند به عنوان مثال و فني كه فايلي را ذخيره مي‌كنيد اطلاعات از حافظه در طول سيمهاي روي مادربرد به ديسك سخت انتقال مي‌يابد هنگامي كه پروسور محاسبه‌اي را انجام مي‌دهد نتايج حاصله را در طول سيمهاي مادربرد به كارت گرافيكي مي‌فرستد تا به مانيتور و پرونده شما آنها را بخوانيد. اگر تجزيه وتحليلهاي جغرافيايي را بخوانيد مادربرد برايتان تبديل به مركز شهر مي‌شود و محل تمام ساختمان هاي مهم را عرضه مي‌دارد و به همراه آن تمام جاده‌ها و خيابان‌هايي كه اين ساختمان‌ها را به يكديگر مرتبط مي‌كنند را مشخص مي‌سازد اجزا كامپيوتر همچون كارت هاي حافظه حداقل سالي يكبار تغيير مي‌يابد به همين دليل مانع از استفادة ‌آنها با مادر بردهاي قديمي مي شود.

بعضي اوقات جهت حل اين مشكل يك آداپتور يا ارتقا دهنده ويژه‌اي موجود مي‌باشد اما معمولاً‌ تغيير در شكل كارت حافظه يا پروسور به شدت گزينه‌هاي جديد براي يك مادربرد قديمي را محدود مي‌سازد،‌ طراحان تراشه‌ها و كارت‌هاي حافظة جديد اشكال و پلاك هاي قابل تغيير را اصلاح مي‌كنند زيرا اين امر به آنها اجازه مي‌دهد تا اقسام جديدي از اتصال دهنده‌ها ار مورد استفاده قرار دهند تا در مقابل قادر شوند سرعت عمليات را سريعتر كنند . همينطور تراشه‌هاي جديد نيز غالباً‌ به ولتاژهاي پايين تري براي عمليات نياز دارند و لذا طراحي پلاك هاي متفاوت براي آنها باعث مي‌شود كه نتوان آنها را اشتباهاً‌ در جايي قرار داد كه ولتاژ  بالايي دارد و بدين وسيله از امكان سوختن آنها جلوگيري مي‌شود. احتمالاً‌دليل اين امر را فهميده‌ايد اين مسئله مثل اين است كه شخصي بخواهد يك موتور ماشين قدرتمند و جديد فراري را روي يك ميني ماينر قديمي قرار دهد و انتظار هم داشته باشد كه مثل ماشين اسپورت حركت كند پس بايد تمام اجزا كامپيوتر در يك زمينة عملياتي مشابه قرار داشته باشد اين دليل تمامي ارتقاهاي مداوم اين صنعت است. لذا اگر بخواهيد از يك تراشه جديد استفاده كنيد گاهاً‌  مي‌بينيد كه بايد تمامي مادربرد را صرفاً‌ به خاطر آن عوض كنيد اما از طرف ديگر يك مادر برد جديد داراي ويژگيهاي جديدي است كه از تكنولوژي جديد ديگري همچون هارد ديسك‌هاي سريعتر پشتيباني مي‌كند و لذا هيچ گاه از تعويض مادربرد زيان نخواهيد كرد از آنجا كه مادربردها معمولاً‌ قيمت گزافي ندارند خريد نوع جديد آنها زياد به بودجة‌شما لطمه نمي‌زند احتمالاً‌ به كارتهاي جديد حافظه نيز نياز پيدا خواهيد كرد.

فيزيك مادر برد:

مادربرد يك تخته مدار بزرگ است به اندازة‌يك ورق كاغذ A4  و به ضخامت چند ميلي متر پس از آنكه تمام اجزا و كارتها روي مادربرد قرار داده شد و كابلهاي لازم به آن متصل شد آن را درون محفظة‌  كامپيوتري جاي مي‌دهند مادربرد  قسمت اعظم فضاي محفظة‌ كامپيوتر را اشغال  مي‌كند اما احتمالاً‌ به وسيلة‌ تعداد زيادي سيم و كابلهايي كه به آن وصل است پوشيده مي‌شود وقتي كه مي‌خواهيد جزيي از سيستم را ارتقا دهيد غالباً‌ مجبور مي‌شويد كه موقتاً  بسياري  ازكارتها  و كابلها را جدا كنيد تا به آن كانكتورهايي كه مي‌خواهيد دسترسي پيدا كنيد مادربرد را همچون يك ورق كاغذ تصور كنيد كه به حالت ايستاده است. تقريباً‌ نيمي از انتهاي آن بوسيلة ‌پنج يا شش درگاه اشغال شده (به عرض سه تا 5 اينچ)  كه بصورت افقي در امتداد سطح صفحه كشيده شده‌اند اين همانجايي است كه شماكارت‌هاي گسترش را جاي مي‌دهيد تا ويژگيهاي بيشتري را به كامپيوتر خود اضافه كنيد اين كارتها مي‌توانند فراهم كنندة‌ امكانات گرافيكي ،‌ صدا،‌   شبكه‌اي يا مودم باشند. نيمه بالاي مادربرد را مي‌توان به طور عمودي به دو قسمت تقسيم كرد نيمة‌چپ  معمولاً‌ دارايكانكتوري براي پروسور اصلي است در حاليكه نيمة‌راست غالباً‌  داراي ورودي كارت حافظه مي‌باشد در مادربردهاي مدرن سه تا چهار ورودي كارت حافظه مي‌باشد. در مادربردهاي مدرن سه تا چهار ورودي كارت حافظه وجود دارد توجه داشته باشيد كه برخي از مادربردهاي  كامپيوترهاي بسيار پيشرفته يا سروره،‌ داراي كارنكتورهايي براي دو پروسور يا بيشتر هستند ما بين كانكتور پروسور و شكاف هاي حافظه يك تراشة‌سياه رنگ كوچك به اندازة يك اينچ مربع قرار گرفته است. اين تراشه بخشي از chipset است كه تمام ارتباط در روي مادربرد را انجام مي‌دهد. Chipset معمولاً  داراي يك تراشة‌ ديگر نيز هست كه در نتيجة ‌انتهايي مادربرد قرار دارد. درست در سمت چپ كانكتور پروسور در انتهاي سمت چپ  مادربرد يك بلوك كوچك وجود دارد كه داراي پلاگ‌هاي بسيار براي وسايل خارجي است. در اين بلوك كوچك دو درگاه PS/2 (براي صفحه كليدها و ميكروفون هاي قديمي تر) دو درگاه USB (براي اقسام وسايل جانبي) و يك جفت درگاه سريال 9 سوزني قديمي وجود دارد بعضي از مادربردها ممكن است در اين بلوك پلاگ‌هاي اضافي براي شبكه‌هاي صوتي،‌ جوي استيك  يا مانيتور نيز داشته باشند. نزديك كانكتور پروسور يك سوكت سفيد رنگ به عرض دو اينچ وجود دارد  كه اينجا محل اتصال فراهم كنندة برق است كه نيروي الكتريكي پروسور حافظه و كارت‌هاي گسترش را تأمين مي‌كند. در قسمت انتهاي سمت راست مادربرد كانكتورهايي براي درايوهاي گوناگون داخلي وجود دارد از قبيل:  فلاپي،  ديسك سخت و سي دي رام درايو نهايتاً‌ در گوشة‌سمت راست پايين كانكتورهاي كوچك بسياري براي چراغ‌ها و دكمه‌هاي جلوي صفحة‌ كامپيوتر قرار دارد.

 اين ترتيب  قرار گرفتن شكاف‌ها سوكت‌ها و درگاههايي كه روي مادربردهاي فعلي اعمال مي‌شود را ATX مي‌نامند كه استانداردي براي تكنولوژي پيشرفته كامپييوتر محسوب مي‌شود. استاندارد ATX مشخص مي‌سازد كه ساير مادربرد چقدر باشد و همين طور شكاف ها درگاهها و سوراخ پيچ‌ها در كجا قرار گيرند اين استاندارد ساخت و توليد كامپيوتر را بسيار آسان تر مي‌سازد زيرا ميتوان هر مادربرد ATX را در هر نوع محفظه‌اي سوار كرد.

شيارها  يا شكاف هاي گسترش

راجع به كارت هاي گسترش صحبت كرديم به غير از آن چندين نوع شيارهاي گسترش مادربرد وجود دارد كه هر كدام قابليت‌هاي متفاوتي دارند. اغلب شيارهاي متداول گسترش امروزه به رنگ سفيد بوده به در ازاي 3.5 اينچ هستند اين شيارهاي رابطه جزء‌ جانبي (PCI) حدود هشت برابر سريعتر از شيارهاي قديمي آرشيتكتوري استاندارد صنعتي (ISA) كار مي‌كنند.

اغلب مادربردها داراي پنج شيار PCI هستند. امروزه بازي هاي سه بعدي آن چنان متداول و درخواستي شده كه كمپاني  اينتل ناگزير يك شيار را صرفاً‌ براي كارت هاي گرافيكي تعبيه كرده است. به نام درگاه گرافيكي  تسريع شده (AGP) كه دو برابر سريعتر از PCI ميباشد از آنجايي كه 99% كامپيوترها صرفاً‌  به يك كارت گرافيكي نياز دارند.  لذا روي اغلب مادربردها تنها يك شيار AGP موجود است رنگش قهوه‌اي  است و در قسمت فوقاني قرار دارد،‌ 3 اينچ طول دارد و پس از تمام شيارهاي PCI سفيد رنگ نصب شده است از موقعي كه AGP  عرضه شده است كمپاني اينتل تا به حال دوبار سرعت آن را دو برابر كرده است اول به AGP2X  و حالا  به AGP4X (چهار و هشت بار سريعتراز PCL) خاطرتان باشد كه فرضاً‌ در صورت تمايل به استفاده از AGP4X به يك chipset كه از AGP4X پشتيباني كند نياز خواهيد داشت يك كارت گرافيكي سريعتر اصولاً‌ قادرتان مي‌سازد  كه بازي‌هاي كامپيوتري را با جزييات گرافيكي بالاتر و وفريم‌هاي سريعتر بازي كنيد. خلاصه اينكه برخي از مادربردها داراي يك تك شيار كوچك در انتهاي خود هستند كه براي كارت‌هاي بودجه طراحي شده كه امكانات مدرن اصلي يا شبكه‌اي را ارايه مي‌دهد و بعنوان شيارهاي   Riserارتباطي و شبكه‌اي به CNR معروفند.

انتخاب chipset

بسياري از مردم معتقدند كه پروسسور كامپيوتر را مي‌چرخاند.  حقيقت اين است كه ارتباطات روي مادربرد با Chipset اداره مي‌شود. اين Chipset است كه محتواي  كنترل‌هايي است كه درايوها و درگاه‌هاي گوناگون را به كار مي‌اندازد. Chipset ها تنها از يك نوع پروسسور و حافظة‌ پشتيباني مي‌كنند و فقط با ديسك‌هاي سخت معيني كار مي‌كنند. از آنجا كه آ“ها بسته به قابليت‌هاي كلي مادربرد هستند تمام Chipsetها  به طور دايمي روي مادربرد لعيم مي‌شوند. لذا  نمي‌توانيد آنها را بدون تعويض سراسر مادربرد ارتقاء‌ دهيد. در حاليكه مي‌توانيد قابليت‌هاي يك مادربرد قديمي را با جاي دادن كارت‌هاي گسترش با كنترلها براي ديسك‌هاي سخت سريعتر گسترش دهيد،‌  ولي غير ممكن است كه پشتيباني هسته نوعي معين از پروسسور يا حافظه را تغيير دهيد. اگر داراي يك مادربرد با يك Chipset طراحي شده براي يك پنتيوم سه اينتل هستيد نمي‌توانيد  براي مثال يك CPU آتلتون AMD را به جايش بگذاريد و بالعكس. اگر بخواهيد CPU را عوض كنيد به يك Chipset و يك مادربرد جديد نياز خواهيد داشت از آنجا كه اغلب مادربردها طراحي ATX هستند قادر خواهيد بود مادربر قديمي را با يك مادربرد جديد عوض كنيد و با اين حال از محفظه تأمين كننده برق درايوها و كارت‌هاي يكسان استفاده كنيد اينتل و AMD هر دو Chipsetهايي را مي‌سازند كه صرفاً‌ از پرسسورهاي خودشان پشتيباني مي‌كنند كمپاني تايواني نيز chipsetهاي متفاوتي را براي هر دو پروسسور هاي اينتل و AMD توليد مي‌كنند. اين سه كمپاني بر بازار Chipsetتسلط كامل دارند.

شمال و جنوب

خود chipset به طور نرمال به دو تراشه فيزيكال واقعي تقسيم شده كه در مادربرد لعيم شده‌اند  اينها را پل شمالي (Northbridge) و پل جنوبي(Southbridge) مي‌گويند. پل شمالي از لحاظ فيزيكي روي مادربرد مابين پروسسور و حافظه مي‌نشيند و مسؤول ارتباط مابين آنهاست. در ضمن مستقيماً‌ با AGP در ارتباط است كه اين امر به كارت‌هاي گرافيكي اجازه مي‌دهد كه نسبت به اتصال به pclbus سريعتر عمل كنند. اين امر بسيار مهم است زيرا امروزه كارت هاي گرافيكي سه بعدي اطلاعات بيشتري را نسبت به هر گونه كارت ديگري در يك كامپيوتر نوعي انتقال سيستم از قبيل پشتيباني ديسك سخت،‌فلاپي و درايوهاي سي دي رام همراه با تمام درگاه‌هاي خارجي را در دست دارد. قابليت هاي chipset براي پشتيباني مسايل گوناگون حياتي مي‌باشد. آخرين مدل پل شمالي و پل جنوبي با استفاده از pclbus با يكديگر رابطه و تبادل دارند. در ضمن اغلب شيارهاي گسترش سيستم همراه با هر نوع وسايل on- bpard از قبيل شبكه را نيز پشتيباني مي‌كند اينتل در chipset هاي اخير خود نامهاي پل شمالي و پل جنوبي را حذف كرده در عوض براي محور كنترلر گرافيك‌ها و حافظه GMCH و براي محور كنترلر 1.5 مخفف lCH را برگزيده است.

وسايل جانبي on- board

بسياري از مادربردها در chipset خود پشتيباني ابزاري را دارا مي‌باشند همچنين بسياري از آنان داراي Audio شبكه كنترلرهاي ديسك سخت يا Firewire  مي‌باشند و بدين ترتيب ديگر نيازي به گنجاندن كارتهاي گسترش افزودني در آنها نيست  به اين نوع مجموعه‌ها،‌ وسايل جانبي يكپارچه شده يا on-board مي‌گويند و مادربردهايي كه به آنها مجهز هستند كمي گرانتر از ساير مادربردها مي‌باشند.

آرشيتكت‌هاي مادربرد

مادربردها غالباً‌فقط در دو  نقطه توليد مي‌شوند:  تايوان و امريكا. اينتل AMD 9 در امريكاي شمالي قرار دارد. در كنار آنها معروف‌ترين توليد كنندة‌كامپيوتر كه مادربردهايش را خودش توليد مي‌كند به نام كمپاني Dell است.

اي بي ام نيز مادربرد توليد مي‌كند. اما نه براي تمام سيستم هايش . كمپاني كه از مادربردهاي آمريكايي استفاده مي‌كنند نامهاي بزرگي از قبيل Goteway,  Compag,  Hp,  dell و آي بي ام هستند. تقريباً‌    تمامي شركتهاي ديگر از مادربردهاي تايواني استفاده مي‌كنند در طول چند سال گذشته مادربردهاي تايواني هر روز قدرتمندتر شده از لحاظ نوآوري و سفارش سازي  از همتاهاي آمريكايي خود پيشي گرفته‌اند. كمپاني اصي و تايواني Microstar Msi,  Gigabute,  Abit,  Asus هستند البته در كنار آنها كمپاني ديگري نيز وجود دارد.

برگفته از سایت : http://www.asemankafinet.ir