مجله دیجیتال

آشنایی با سخت افزارهای دنیای رایانه ای

باوجود اینکه رایانه ها مدت مدیدی نیست که به خانه های ما وارد شده اند ولی به قدری موثر واقع شده اند که به جرات می توان گفت می توانند با تاثیراتی که از جانب موبایل وتلویزیون بر زندگی ما گذاشته می شود رقابت داشته باشند.

هرکدام از ما به نوعی با رایانه هادر ارتباطیم و روزانه کلی از کارهای خود را به وسیله آن ها انجام می دهیم. دیدی که ما از یک رایانه داریم این است که داده پردازی کرده و تمام اعداد و محاسبات را به صورت بی امان انجام می دهد و هیچگاه از این کار خسته نمی شود. اما باید بدانید ما در طول روز با رایانه های مختلفی برخورد داریم که تمام وظایف خود را بسیار آرام و با ظرافت و خاشعانه انجام می دهند و گاهی اوقات حتی ما متوجه بودن آنها نمی شویم.

اگر به محیط اطراف خود دقیق نظرکنیم می بینیم کامپیوتر ها در همه جا حضور دارند. درسوپرمارکت ها که در ترازو صندوق پولی قرار گرفته اند، در خانه های ما در ماشین های لباسشوئی و اجاق گازودیگر وسایل الکترونیکی،در محل کار در ماشین های تایپ و فکس و مکان های دیگر که تمامی اینها حضور بی سروصدای کامپیوتر ها را نشان می دهد.

در تمام مواردی که گفته شد و دیگر موارد کامپیوتر ها باید کنترل را در جهان حقیقی بر روی تمام وسایل داشته باشد و برچگونگی کار کرد این وسایل بتواند به طور صحیح نظارت کند. برای چنین کارکردهایی اصولا از کنترل گرهای کوچکی به نام میکروکنترلر استفاده می شود.

سال ۷۱ میلادی زمانی بود که شرکت اینتل برای نخستین بار یک ریزپردازنده بسیار موفق به نام ۸۰۸۰ را وارد دنیای فناوری کرد. پس از این کار شرکت اینتل کمپانی های دیگر که در زمینه کامپیوتر فعالیت داشتند همچون موتورولا و آر سی ای به ترتیب ریزپردازنده هایی به نام های ۶۸۰۰ و۱۸۰۱ را به بازار ارائه کردند.

با توجه به اینکه این ریزپردازنده ها به تنهایی چندان مفید نبودند اما یک قسمت از یک رایانه تک بورد یا همان اس بی سی بودند ولی تکنولوژی خوبی برای یادگیری طراحی با ریزپردازنده ها به شمار میروند.
شرکتهای پیشرو در صنعت دیجیتال سریعا تحقیقات خود را در این زمینه شروع کرده و محصولاتی را به بازار عرضه کردند. برای مثال می توان به محصولاتی مانند دی ۲ ساخت شرکت موتورولا و کی آی ام ۱ محصول شرکت موس تکنولوژی و یا اس دی کا ۸۵ ساخت شرکت اینتل اشاره کرد.

در سال ۱۹۷۶ شرکت اینتل میکروکنترلرمدل ۸۷۴۸ را به بازار عرضه کرد. میکروکنترلر ظاهری مثل ریزپردازنده دارد. از میکروکنترلرها برای تکنولوژی پیشرفته در لباسشوئی ها و بسیاری از موارد دیگر همچون چراغ های راهنمایی ودستگاه های تایپ و….. بهره می کرفتند که همچنان این روند پابرجا باقی ماند و هنوز هم میکروکنترلرها بیش از هر چیز دیگری مورد توجه قرار دارند.

محصولات دیگری نیز وجود دارد که در طراحی آن ها میکروکنترلر وجود دارد به عنوان مثال اگر به یک صفحه کلید نگاه کنید مطمئنا حضوریک میکروکنترلر کوچک را خواهید دید. میکروکنترلر ها در حال حاضر بسیار توانمند تر و گسترده تر از نسل های اولیه خود هستند. کمپانی زیمنس دومین سازنده میکروکنترلر می باشد که هر روزه نسل های جدیدتر و با فناوری بهتر از این ریزپردازنده های قدرتمندرا وارد عرصه فناوری می کند.

یک رایانه خوب باید براساس این دو ویژگی مشخص شود:۱ـ توانمند بودن برای برنامه ریزی به صورتی که بتواند بدون دخالت هیچ فردی بر روی اطلاعاتی که به آن داده می شود کار کند.۲ـ بتواند اطلاعات را ذخیره کرده و مجددا مورد استفاده قرار دهد.
به طور کلی یک سیستم رایانه ای یک سری ابزار با خود به همراه دارد تا به وسیله آن ها بتواند با انسان ارتباط برقرار کند وعلاوه براین برنامه هایی نیز دارد که به وسیله آن می تواند اطلاعات و داده ها را پردازش کند.

همانگونه که می دانید یک سیستم کامپیوتری دارای یک بخش پردازشگر مرکزی به نام سی پی یو(CPU) که به وسیله بخش های مختلفی همچون وارد کردن آدرس مورد نظر به پردازش داده ها رفته و در بخش کنترل به بایگانی تصادفی اطلاعات که RAM نام دارد وهمچنین به حافظه خواندنی که ROM می باشد دست پیدا کند. دراین بین مدارهایی نیز هستند که موجب می شوند تمام گذرگاه ها به ابزار جانبی رایانه اتصال پیدا کنند.

سی پی یو در اصل مغز یک کامپیوتر به شمار می رود که تمام کارهای سیستم کامپیوتری را تحت کنترل داشته و بر نحوه کارکرد آن ها نظارت دارد. سی پی یو دارای یک سری مدار منطقی است که می تواند اطلاعات وارده را واکشی کرده و آن ها را به مرحله اجرا برساند.

سی پی یو با استفاده از یک سری کد دودویی می تواند تمام دستوراتی که به آن داده می شود را اجرا کند. البته هر کدام از این کدها یک عمل ساده را به اجرا در می آورد.اگر بخواهیم در مورد سخت افزار صحبت کنیم باید به طور خلاصه بگوئیم تمام مدارها و سیستم های الکترونیکی به کار رفته در سیستم های کامپیوتری را با نام سخت افزار می شناسند که CPU وتمام مشتقات آن بخش کوچکی از سخت افزار می باشد.

برای کار کرد صحیح هر رایانه ای وجود قسمت های مختلف سخت افزار بسیار حیاتی و مهم است. اگر بخشی از این مدارهای منطقی و پرکاربرد دچار آسیب شود مطمئنا دیگر هیچ کامپیوتری قادر به ادامه فعالیت نخواهد بود واین یعنی پایان خط.

اگر اختصارا بخواهید بخش هایی از دنیای سخت افزار را بشناسید باید عنوان کنیم که:
CPU وحافظه RAMو حافظه ROM و همچنین گذرگاه های داده، آدرس و کنترل و همچنین ابزار های ورودی و خروجی وابزار های ذخیره سازی که به صورتانبوه این کار را می کنند همگی جزئی از سخت افزار به شمار می روند.