آشنایی با سخت افزار

واحد پردازش مرکزیCPU
این بخش یک مدار الکترونیکی گسترده وپیچیده است که به انجام دستورات بر نامه های ذخیره شده می پردازد دارای دو بخش است که عبارتند از
واحد کنترل و واحد محاسبه ومنطق
ازچهار بخش ذخیره سازی موقت برای ذخیرهء دستورها و یا داده ها استفاده میکند این مناطق حافظهء موقتcpu
نام دارندRegister
ثباتهای مختلف وظایف متفاوتی را انجام می دهند برای مثال ثبات آدرس مکان ذخیره شدن یک دستور ویا معمولآ نتایج محاسبات را (Accumulator)یک قطعه دادهای را در حافظه دنبال می کند وثبات انباشتگر
جمع آوری می نماید

:واحد کنترل

این بخش تمام سیستم کامپیوتر را به نحوی هدایت می کند که دستورات بر نامه های ذخیره شده را انجام دهند
این بخش باید بتواند با دو بخش واحد محاسبه ومنطق وحافظه ارتباط برقرار کند

:(Alu)واحد محاسبه ومنطق

کار این بخش انجام توابع حسابی مقایسه ای ومنطقی است توابع حسابی شامل جمع، تفریق ، ضرب وتقسیم می شوند عملیات منطقی به مقایسهء اعداد ، حروف وخصوصیات ویژه می پردازد این عملیات سه نوع شرایط را مورد آزمایش قرار می دهد

:شرایط مساوی
در این شرایط دو مقداربا هم برابر هستند
:شرایط کوچکتر
در این شرایط یک مقداراز مقدار دیگر کمتر است
:شرایط بزرگتر
در این شرایط یک مقدار از یک مقدار دیگر بیشتر است
برای توصیف توابع مقایسه ای استفاده می کند(=،<،>)از علایم Aluواحد

:توجه
 واحد پردازش مرکزی را که بر روی تنها یک تراشه قرار دارد به طور مختصر ریز پردازنده و یا 

 PII-333 - 486-DX     ریز تراشه می نامند مانند ریز پردازنده های

 وقتی از یک ریز پردازنده برای کنترل وسایل بخصوصی مانند سیستم های سوختی موجود در یک -
Intel 8096 ماشین استفاده می شود  به آن تراشهء منطقی ویا میکرو کنترلر های

توانایی معماری پردازنده های پنتیوم شرکت اینتل را بهبود بخشیده(Multimedia extensions) MMXتراشهء
و عملکرد بر نامه های کاربردی چند رسانه ای و مخابراتی که دارای ویژگیهای گرافیکی ، تصویری وصوتی را افزایش میدهد



حافظه
حافظه بخشی از کامپیوتر است که داده هاودستورات را برای پردازش شدن نگه میدارد اگر چه عملکردحافظه حافظه  دارد اما از این واحد مجزا میباشدCPUارتباط نزدیکی با
اگر از نظر تاریخی نگاهی به حافظه داشته باشیم می بینیم حافظه های اولیه که به صورت لامپ های خلآ
بودند تحول وتکامل یافته و به صورت نیمه رساناهای جدید امروزی درآمده اند


حافظه ءنیمه رسانا

 بسیاری از کامپینتر های جدید از حافظه های نیمه رسانا استفاده می کنند و علت آن هم مزایای چندی است
 که این نوع حافظه ها دارند از جملهء این مزایا می توان به قابل اطمینان بودن ، فشردگی ، ارزانی و مصرف کم انرژی اشاره کرد
ارزانی این نوع حافظه ها به خاطر تولیدانبوه آن می باشد که موجب کاهش قیمت این نوع حافظه ها شده است
عیب این نوع حافظه هابی ثباتی آنهاست چون این حافظه های نیمه رسانا برای ارایهءداده ها به جریان الکتریسیتهء پیوسته ای نیازدارند اگر جریان الکتریسیته قطع  شود داده ها نیز از دست می روند
 حافظه ء نیمه رسانا از هزاران مدار کوچک که مسیرهایی برای عبور جریان الکتریسیته هستند ساخته شده است
این مدارها بر روی یک تراشه از جنس سیلیکون قرار گرفته اند یک نوع شناخته شده از طراحی نیمه نام    وNیکی از نوع MOSFETدارد در این فن آوری نیمه رسانا از دو ترانزیستور نیمه هادیCMOSرسانا
استفاده شده است که بر روی یک تراشهء سیلیکون واحد جای می گیرند اینگونه از طراحیPودیگری نوع
حافظه انرژی آنها بسیار اندک است و از این رو برای کامپیوتر های قابل حمل مناسب می باشند


RAM    ROM

یا حافظه دستیابی تصادفی تمام دستورات وداده های مربوط به بر نامه ای که در حال اجرا هستند را نگهداری می کندRAM

می تواند توسط نرم افزارهای کامپیوتر پاک و یا رو نویسی شود  RAM
 موجود بر روی کامپیوتر های شخصی را می توان  با استفاده از تراشه های حافظه خارجی و یا با RAM
      افزایش داد  SIMM نصب حافظهء 
:دارای دو نوع استRAMبرد مدار کوچکی است که محتوی تراشه های حافظه ای است معمولآSIMM
استاتیکRAM: SRAM
دینامیکRAM:DRAM
به طور پیوسته باز سازی  شود والا محتوی خود را از دست می دهدو به همین CPUپویا باید توسط RAM
 پویا یا دینامیک گفته می شود RAMدلیل است که به این نوع 
دینامیک بخاطر کوچکی و RAMاستاتیک سریع تر است اما در کامپیوترهای شخصی از RAMاگر چه
ارزان تر بودن آن بیشتر استفاده میشود

:(حافظهء فقط خواندنی)ROM

این حافظه شامل برنامه هاو داده هایی است که توسط شرکت سازنده به طور دایمی در آن نوشته شده است این 
حافظهROMداده ها می توانند خوانده ویا استفاده شونداما کاربر نمی تواند آنها را تغییر دهد در حقیقت 
نامتغییر است

نام دارند میتوان دستورات موجود در داخل برخی ROM BURNERS  البته با ابزار ویژه ای که
 را تغییر دادROMاز تراشه های 

می نامندتراشه های حافظهای فقط خواندنی با قابلیت بر نامه ریزی شدنPROMاین تراشه های تغییر دادنی را 

حافظهء پنهان

حافظه پنهان مقدار کوچکی از حافظه بسیار سریع است که برای مقاصد بخصوصی  چون افزایش سرعت داخلی داده ها و دستورات نرم افزاری طراحی شده است
این سیستم فرعی حافظه از مقادیر دادهای پر استفاده نسخه بردازی نی کند  تا برای دسترسیسریع آماده باشند
که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند را ذخیره نموده و RAMحافظه ء پنهان محتویات مکانهایی از
و جاهایی را که این اقلام داده ای ذخیره می شوند را آدرس دهی می کنند 
وقتی پردازنده به آدرسی در حافظه ارجاع می کند حافظه پنهان وارسی می کند که آیا چنین آدرسی را دارد یا نه اگر آدرسی داشته باشد داده به پردازنده برگشت داده می شودو اگر چنین آدرسی نداشته باشد یک دسترسی به حافظهء عادی اتفاق می افتد حافظه پنهانی دارای دو نوع داخلی و خارجی است حافظه پنهانی داخلی بر روی معماری خود پردازنده تعبیه شده است در حالی که خافظه پنهانی خارجی بر روی یک تراشه مجزا قرار دارد

سرعت و قدرت یک کامپیوتر
سرعت یکی از ویژگیهایی است که هنگام انتخاب کامپیوتر به آن توجه می شود البته قدرت نیز مشتق از سرعت و بسیاری از عوامل دیگر مانند اندازهء حافظه است

سرعت پردازش کامپیوتر
کامپیوتر های مختلف دارای سرعتهای پردازش متفاوتی هستند گاهی انجام یک دستور معین در یک کامپیوتر کند یک هزارم ثانیه طول می کشد در صورتی که همین دستور در کامپیوترهای سریع می تواند در یک میلینیوم ثانیه یا یک بیلینیوم ثانیه انجام شود و حتی در انواع خیلی سریعتر در یک تریلیونیم ثانیه انجام شود
سرعت ریز پردازنده ها را معمولآ بر اساس مگا هرتز نشان می دهندو منظور از آن تعداد دوری است که یک وسیله می توانددر ثانیه بچرخد یکی از واحدهای دیگری که برای سنجش سرعت کامپیوتر استفاده می استMIPSشود
معادل یک میلیون دستور در ثانیه است سومین واحدی که برای سنجش سرعت استفاده می شود MIPSهر 
مگا فلاپ  استو منظور از آن یک میلیون عمل اعشاری در ثانیه  می باشد از این واحد برای سنجش توانایی کامپیوتر در انجام عملیات پیچیده ریاضی استفاده می شود
خطوط گذرگاهی
هر خط گذر گاهی مجموعه ای از مسیرهای الکترونیکی موازی است که به طور داخلی داده ها دا درون سیستم از یک مکان به مکان دیگری می برد مقدار دادهای که در هر بار می تواند حمل شود پهنای گذر گاه نام دارد پهنای گذر گاه نشان دهندهءتعداد مسیرهای الکترونیکی است
هر چه پهنای گذر گاه بیشتر باشد در نتیجه کامپیوتر قوی تر است وجود پهنای گذر گاه بزرگ می تواند مفاهیم زیر را به همراه داشته باشد
کامپیوتر در یک زمان معین می تواند داده های بیشتری را منتقل کند که این موجب بالا رفتن سرعت کامپیوتر  می شودکامپیوتر می تواند از دستورات متنوع بیشترو بزرگتری پشتیبانی کند