آموزش گام به گام کامپیوتر (icdl1) - مفاهیم پایه

[فلفل نمك]

بيت :

در کامپيوتر از سيستم عدد نويسی مبنای دو استفاده می شود. سيستم فوق را سيستم عدد نويسی باينری نيز می گويند. علت استفاده از مبنای دو در کامپيوتر سهولت در پياده سازی آنها توسط تکنولوژی های موجود الکترونيک است . می توان کامپيوترهائی را ساخت که از مبنای ده استفاده نمايند ولی قطعا" قيمت ساخت آنها شايد مقرون بصرفه نبوده و استفاده از مبنای دو از بعد پياده سازی مطمئنا" مقرون بصرفه تر از ساير مبناهای عدد نويسی است .در مبنای دو از ارقام باينری ( صفر و يک ) استفاده می گردد. کلمه " بيت " از کلمات Binary digIT اقتباس شده است . در سيستم عدد نويسی مبنای ده از ده رقم و در سيستم عدد نويسی مبنای دو از دو رقم بمنظور توليد اعداد استفاده می گردد.بنابراين يک عدد باينری صرفا" شامل ارقام صفر و يک است . برای محاسبه عدد 1011 از چه روشی استفاده می گردد؟ برای محاسبه عدد فوق در مبنای دو از همان روشی استفاده می گردد که در محاسبه عدد 100618 در مبنای ده استفاده شد با اين تفاوت که از توان های متفاوت عدد دو استفاده خواهد شد.

کد:

( 1 * 2^3 ) + ( 0 * 2^2 ) + ( 0 * 2^1 ) + ( 6 * 2^0 )

در مبنای دو هر بيت توان های متفاوت دو را بصورت تصاعدی در بر خواهد داشت . بنابراين بسادگی می توان يک عدد باينری را شمارش نمود. ( 1 و 2 و 4 و 8 و 16 و 32 و 64 و 128 و 256 و ... ) . مثلا" عدد 1001 شامل 1 + 8 بوده که عدد 9 را نشان خواهد داد.

بايت :

هر بيت می تواند صرفا" شامل يکی از ارقام صفر و يا يک باشد. ( از لحاظ مقداردهی دارای محدوديت هستند و فقط می توان بکمک آنها دو حالت و يا مفهوم را ارائه داد ). از ترکيب هشت بيت ، يک بايت بوجود می آيد. چرا هشت بيت در يک بايت است ؟ با استفاده از هشت بيت در يک بايت ، می توان 256 مقدار ( صفر تا 255 ) را نشان داد.

کد:

0=00000000 1=00000001 ... 254=11111110 255=11111111

از بايت برای ذخيره سازی کاراکترها در مستندات مبتنی بر متن ( Text) استفاده می گردد. در مجموعه کاراکتر اسکی (ASCII) هر يک از مقادير بين صفر تا 127 دارای يک کاراکتر خاص است . اغلب کامپيوترها جدول اسکی را توسعه داده اند تا بتوانند از 256 کاراکتر بطور کامل در يک بايت استفاده نمايند.از 128 بايت بعدی برای موارد خاصی نظير کاراکترهای موجود در يک زبان غير انگليسی استفاده می گردد. کامپيوترها مستندات متنی را در حافظه و يا ديسک بر اساس کدهای فوق ( اسکی ) ذخيره می نمايند. مثلا" از برنامه NotePad در ويندوز برای ايجاد يک فايل متنی با محتويات " www.pca.ir" استفاده و فايل فوق را با نام Test.txt ذخيره نمائيد. پس از ذخيره نمودن فايل و مشاهده فايل مورد نظر در برنامه های نمايش دهنده مشخصات فايل ها متوجه خواهيد شد که ظرفيت فايل فوق 10 بايت است . ( يک بايت برای هر حرف ) در صورتيکه معيار مشاهده ما به فايل فوق بر اساس ديدگاه کامپيوتر باشد ، بجای هر حرف يک عدد ( معادل کد اسکی ) را مشاهده خواهيم کرد.




با مراجعه به جدول اسکی و مشاهده آن متوجه خواهيد شد که يک تناظر يک به يک بين کدها و معادل حرفی آنها وجود دارد.

[فلفل نمك]

بايت های فراوان

برای سنجش ميزان حافظه اصلی ، هارد ديسک و ... که دارای بايت های فراوانی می باشند از مجموعه ای " پيشوند" قبل از نام بايت استفاده می گردد. ( کيلو، مگا ، گيگا نمونه هائی ازاين پيشوندها می باشند) جدول زير برخی از پيشوندها بهمراه کاربرد هر يک را نشان می دهد.

اندازه

کد:

مخفف نام
Kilo K 2^10 = 1,024
Mega M 2^20 = 1,048,576
Giga G 2^30 = 1,073,741,824
Tera T 2^40 = 1,099,511,627,776
Peta P 2^50 = 1,125,899,906,842,624
Exa E 2^60 = 1,152,921,504,606,846,976
Zetta Z 2^70 = 1,180,591,620,717,411,303,424
Yotta Y 2^80 = 1,208,925,819,614,629,174,706,176

با توجه به جدول فوق می توان چنين برداشت کرد که : کيلو تقريبا" معادل هزار ، مگا تفريبا" معادل ميليون ، گيگا تقريبا معادل ميليارد و ... است. بنابراين زمانيکه شخصی عنوان می نمايد که دارای هارد ديسکی با ظرفيت دو گيگا بايت است ، معنای سخن وی اينچنين خواهد بود : " هارد ديسک وی دارای توان ذخيره سازی دو گيگا بايت ، يا تقريبا" دو ميليارد بايت و يا دقيقا" 2,147,483,648 بايت است ."
امروزه استفاده از رسانه های ذخيره سازی با ظرفيت بالا بسيار رايج بوده و ما شاهد حضور و استفاده از بانک های اطلاعاتی با ظرفيت بسيار بالا ( چندين ترابايت ) در موارد متعدد هستيم .

بيت شکل خلاصه شده (Binary Digital ) و مقدار يک صفر در سيستم عددي دودويي ميباشد. در پردازش و ذخيره سازي، بيت کوچکترين واحد اطلاعاتي است که کامپیوتر مورد استفاده قرار ميدهد و بطور فيزيکي بوسيله پالسي که به يک مدار ارسال ميگردد و يا به شکل نقطه کوچکي روي ديسک مغناطيسي که قابليت ذخيره سازي يک يا صفر را دارد، مشخص ميشود. بيتها کمترين اطلاعات قابل فهم براي انسان را ارائه ميکنند. بيتها در گروه هاي هشت تايي ، بايتها را تشکيل ميدهند که جهت ارائه تمام انواع اطلاعات از جمله حروف الفبا و رقمهاي صفر تا نه مورد استفاده قرار ميگيرند.

هر بايت شامل هشت بيت ميباشد . هر بيت را ميتوانيد بصورت يک سوئيچ الکتريکي با دو وضعيت ON يا OFF و يا يک عدد باينري در مبناي 2 با دو مقدار 0 يا 1 تصور کرد.

بيت نت

BITNET سر نام ( Because It's Time Network ) يک شبکه گسترده ( WAN ) است که در سال 1981 توسط موسسه همکاري براي تحقيقات و آموزش شبکه سازي (CREN ) در واشنگتن به کار افتاد. اين شبکه که اينک از بين رفته است ، پست الکترونيکي و خدمات انتقال فايل بين کامپيوتر هاي بزرگ انستيتو هاي آموزشي و تحقيقاتي در آمريکاي شمالي ، اروپا و ژاپن را ارائه مي نمود. اين شبکه بجاي TCP/IP از پروتکل NJE -Network Job Entry IBM استفاده ميکرد و قادر به تبادل پست الکترونيکي در اينترنت نيز بود.

[فلفل نمك]

انواع RAM

Static random access memory)SRAM)
اين نوع حافظه ها از چندين ترانزيستور ( چهار تا شش ) برای هر سلول حافظه استفاده می نمايند. برای هر سلول از خازن استفاده نمی گردد. اين نوع حافظه در ابتدا بمنظور cache استفاده می شدند.

Dynamic random access memory) DRAM)
در اين نوع حافظه ها برای سلول های حافظه از يک زوج ترانزيستورو خازن استفاده می گردد .

Fast page mode dynamic random access memory) FPM DRAM)
شکل اوليه ای از حافظه های DRAM می باشند.در تراشه ای فوق تا زمان تکميل فرآيند استقرار يک بيت داده توسط سطر و ستون مورد نظر، می بايست منتظر و در ادامه بيت خوانده خواهد شد.( قبل از اينکه عمليات مربوط به بيت بعدی آغاز گردد) .حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است .

Extended data-out dynamic random access memory)EDO DRAM)
اين نوع حافظه ها در انتظار تکميل و اتمام پردازش های لازم برای اولين بيت نشده و عمليات مورد نظر خود را در رابطه با بيت بعد بلافاصله آغاز خواهند کرد. پس از اينکه آدرس اولين بيت مشخص گرديد EDO DRAM عمليات مربوط به جستجو برای بيت بعدی را آغاز خواهد کرد. سرعت عمليات فوق پنج برابر سريعتر نسبت به حافظه های FPM است . حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است .

Synchronous dynamic random access memory) SDRM)
از ويژگی "حالت پيوسته " بمنظور افزايش و بهبود کارائی استفاده می نمايد .بدين منظور زمانيکه سطر شامل داده مورد نظر باشد ، بسرعت در بين ستون ها حرکت و بلافاصله پس از تامين داده ،آن را خواهد خواند. SDRAM دارای سرعتی معادل پنج برابر سرعت حافظه های EDO بوده و امروزه در اکثر کامپيوترها استفاده می گردد.حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 528 مگابايت در ثانيه است .

Rambus dynamic random access memory ) RDRAM)
يک رويکرد کاملا" جديد نسبت به معماری قبلی DRAM است. اين نوع حافظه ها از Rambus in-line memory module) RIMM) استفاده کرده که از لحاظ اندازه و پيکربندی مشابه يک DIMM استاندارد است. وجه تمايز اين نوع حافظه ها استفاده از يک گذرگاه داده با سرعت بالا با نام "کانال Rambus " است . تراشه های حافظه RDRAM بصورت موازی کار کرده تا بتوانند به سرعت 800 مگاهرتز دست پيدا نمايند.

Credit card memory
يک نمونه کاملا" اختصاصی از توليدکنندگان خاص بوده و شامل ماژول های DRAM بوده که دريک نوع خاص اسلات ، در کامپيوترهای noteBook استفاده می گردد .

PCMCIA memory card
نوع ديگر از حافظه شامل ماژول های DRAM بوده که در notebook استفاده می شود.

FlashRam
نوع خاصی از حافظه با ظرفيت کم برای استفاده در دستگاههائی نظير تلويزيون، VCR بوده و از آن به منظور نگهداری اطلاعات خاص مربوط به هر دستگاه استفاده می گردد. زمانيکه اين نوع دستگاهها خاموش باشند همچنان به ميزان اندکی برق مصرف خواهند کرد. در کامپيوتر نيز از اين نوع حافظه ها برای نگهداری اطلاعاتی در رابطه با تنظيمات هارد ديسک و ... استفاده می گردد.

VideoRam) VRAM)
يک نوع خاص از حافظه های RAM بوده که برای موارد خاص نظير : آداپتورهای ويدئو و يا شتاب دهندگان سه بعدی استفاده می شود.
به اين نوع از حافظه ها multiport dynamic random access memory) MPDRAM) نيز گفته می شود.علت نامگذاری فوق بدين دليل است که اين نوع از حافظه ها دارای امکان دستيابی به اطلاعات، بصورت تصادفی و سريال می باشند . VRAM بر روی کارت گرافيک قرار داشته و دارای فرمت های متفاوتی است. ميزان حافظه فوق به عوامل متفاوتی نظير : " وضوح تصوير " و " وضعيت رنگ ها " بستگی دارد.

RAM شامل دو نوع است : ايستا و پويا .
متداولترين و ارزانترين RAM در واقع نوعي خازن است که ميتواند شارژ الکتريکي را در خود حفظ کرده و نشان دهنده يک بيت از داده باشد. متاسفانه خازن فقط به مدت کوتاهي ميتواند شارژ الکتريکي را در خود حفظ کند و بايد بطور مرتب محتوياتش تجديد شود. به همين دليل RAM مبتني بر اين روش را (RAM پويا ) يا " DRAM " ميگويند.

نمونه سريعتر و گران قيمت تري از RAM نيز وجود دارد که در آن از کليد هاي بسيار کوچکي به نام فليپ فلاپ استفاده شده است . اين کليد ها قطعه هاي پايداري بوده و تا زماني که جريان الکتريکي جديدي به آنها اعمال نشده باشد ميتوانند محتويات يک بيت را در خود نگهداري کنند. RAM مبتني بر اين روش ( RAM ايستا ) يا " SRAM " ناميده ميشود.

[فلفل نمك]

انواع ROM

حافظه PROM

توليد تراشه های ROM مستلزم صرف وقت و هزينه بالائی است .بدين منظور اغلب توليد کنندگان ، نوع خاصی از اين نوع حافظه ها را که PROM ) Programmable Read-Only Memory) ناميده می شوند ، توليد می کنند.اين نوع از تراشه ها با محتويات خالی با قيمت مناسب عرضه شده و می تواند توسط هر شخص با استفاده از دستگاههای خاصی که Programmer ناميده می شوند ، برنامه ريزی گردند. ساختار اين نوع از تراشه ها مشابه ROM بوده با اين تفاوت که در محل برخورد هر سطر و ستون از يک فيوز ( برای اتصال به يکديگر) استفاده می گردد. يک شارژ که از طريق يک ستون ارسال می گردد از طريق فيوز به يک سلول پاس داده شده و بدين ترتيب به يک سطر Grounded که نماينگر مقدار "يک" است ، ارسال خواهد شد. با توجه به اينکه تمام سلول ها دارای يک فيوز می باشند، درحالت اوليه ( خالی )، يک تراشه PROM دارای مقدار اوليه " يک" است . بمنظور تغيير مقدار يک سلول به صفر، از يک Programmer برای ارسال يک جريان خاص به سلول مورد نظر، استفاده می گردد.ولتاژ بالا، باعث قطع اتصال بين سطر و ستون (سوختن فيوز) خواهد کرد. فرآيند فوق را " Burning the PROM " می گويند. حافظه های PROM صرفا" يک بار قابل برنامه ريزی هستند. حافظه های فوق نسبت به RAM شکننده تر بوده و يک جريان حاصل از الکتريسيته ساکن، می تواند باعث سوخته شدن فيوز در تراشه شده و مقدار يک را به صفر تغيير نمايد. از طرف ديگر ( مزايا ) حافظه ای PROM دارای قيمت مناسب بوده و برای نمونه سازی داده برای يک ROM ، قبل از برنامه ريزی نهائی کارآئی مطلوبی دارند.


حافظه EPROM

استفاده کاربردی از حافظه های ROM و PROM با توجه به نياز به اعمال تغييرات در آنها قابل تامل است ( ضرورت اعمال تغييرات و اصلاحات در اين نوع حافظه ها می تواند به صرف هزينه بالائی منجر گردد)حافظه هایEPROM)Erasable programmable read-only memory) پاسخی مناسب به نياز های مطرح شده است ( نياز به اعمال تغييرات ) تراشه های EPROM را می توان چندين مرتبه باز نويسی کرد. پاک نمودن محتويات يک تراشه EPROM مستلزم استفاده از دستگاه خاصی است که باعث ساطع کردن يک فرکانس خاص ماوراء بنفش باشد.. پيکربندی اين نوع از حافظه ها مستلزم استفاده از يک Programmer از نوع EPROM است که يک ولتاژ را در يک سطح خاص ارائه نمايند ( با توجه به نوع EPROM استفاده شده ) اين نوع حافظه ها ، نيز دارای شبکه ای مشتمل از سطر و ستون می باشند. در يک EPROM سلول موجود در نقطه برخورد سطر و ستون دارای دو ترانزيستور است .ترانزيستورهای فوق توسط يک لايه نازک اکسيد از يکديگر جدا شده اند. يکی از ترانزيستورها Floating Gate و ديگری Control Gate ناميده می شود. Floating gate صرفا" از طريق Control gate به سطر مرتبط است. ماداميکه لينک برقرارباشد سلول دارای مقدار يک خواهد بود. بمنظور تغيير مقدار فوق به صفر به فرآيندی با نام Fowler-Nordheim tunneling نياز خواهد بود .Tunneling بمنظور تغيير محل الکترون های Floating gate استفاده می گردد.يک شارژ الکتريکی بين 10 تا 13 ولت به floating gate داده می شود.شارژ از ستون شروع و پس از ورود به floating gate در ground تخليه خواهد گرديد. شارژ فوق باعث می گردد که ترانزيستور floating gate مشابه يک "پخش کننده الکترون " رفتار نمايد . الکترون های مازاد فشرده شده و در سمت ديگر لايه اکسيد به دام افتاده و يک شارژ منفی را باعث می گردند. الکترون های شارژ شده منفی ، بعنوان يک صفحه عايق بين control gate و floating gate رفتار می نمايند.دستگاه خاصی با نام Cell sensor سطح شارژ پاس داده شده به floating gate را مونيتور خواهد کرد. در صورتيکه جريان گيت بيشتر از 50 درصد شارژ باشد در اينصورت مقدار "يک" را دارا خواهد بود.زمانيکه شارژ پاس داده شده از 50 درصد آستانه عدول نموده مقدار به "صفر" تغيير پيدا خواهد کرد.يک تراشه EPROM دارای گيت هائی است که تمام آنها باز بوده و هر سلول آن مقدار يک را دارا است.
بمنظور باز نويسی يک EPROM می بايست در ابتدا محتويات آن پاک گردد. برای پاک نمودن می بايست يک سطح از انرژی زياد را بمنظور شکستن الکترون های منفی Floating gate استفاده کرد.در يک EPROM استاندارد ،عمليات فوق از طريق اشعه ماوراء بنفش با فرکانس 253/7 انجام می گردد.فرآيند حذف در EPROM انتخابی نبوده و تمام محتويات آن حذف خواهد شد. برای حذف يک EPROM می بايست آن را از محلی که نصب شده است جدا کرده و به مدت چند دقيقه زير اشعه ماوراء بنفش دستگاه پاک کننده EPROM قرار داد.


حافظه های EEPROM و Flash Memory

با اينکه حافظه ای EPROM يک موفقيت مناسب نسبت به حافظه های PROM از بعد استفاده مجدد می باشند ولی کماکان نيازمند بکارگيری تجهيزات خاص و دنبال نمودن فرآيندهای خسته کننده بمنظور حذف و نصب مجدد آنان در هر زمانی است که به يک شارژ نياز باشد. در ضمن، فرآيند اعمال تغييرات در يک حافظه EPROM نمی تواند همزمان با نياز و بصورت تصاعدی صورت پذيرد و در ابتدا می بايست تمام محتويات را پاک نمود.حافظه های Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)EEOPROM) پاسخی مناسب به نيازهای موجود است . در حافظه های EEPROM تسهيلات زير ارائه می گردد:

برای بازنويسی تراشه نياز به جدا نمودن تراشه از محل نصب شده نخواهد بود.
برای تغيير بخشی از تراشه نياز به پاک نمودن تمام محتويات نخواهد بود.

اعمال تغييرات در اين نوع تراشه ها مستلزم بکارگيری يک دستگاه اختصاصی نخواهد بود.
در عوض استفاده از اشعه ماوراء بنفش، می توان الکترون های هر سلول را با استفاده از يک برنامه محلی و بکمک يک ميدان الکتريکی به وضعيت طبيعی برگرداند. عمليات فوق باعث حذف سلول های مورد نظر شده و می توان مجددا" آنها را بازنويسی نمود.تراشه های فوق در هر لحظه يک بايت را تغيير خواهند داد.فرآيند اعمال تغييرات در تراشه های فوق کند بوده و در مواردی که می بايست اطلاعات با سرعت تغيير يابند ، سرعت لازم را نداشته و دارای چالش های خاص خود می باشند.

توليدکنندگان با ارائه Flash Memory که يک نوع خاص از حافظه های EEPROM می باشد به محدوديت اشاره شده پاسخ لازم را داده اند.در حافظه Flash از مدارات از قبل پيش بينی شده در زمان طراحی ، بمنظور حذف استفاده می گردد ( بکمک ايجاد يک ميدان الکتريکی). در اين حالت می توان تمام و يا بخش های خاصی از تراشه را که " بلاک " ناميده می شوند، را حذف کرد.اين نوع حافظه نسبت به حافظه های EEPROM سريعتر است ، چون داده ها از طريق بلاک هائی که معمولا" 512 بايت می باشند ( به جای يک بايت در هر لحظه ) نوشته می گردند. شکل زير حافظه BIOS را که نوع خاصی از حافظه ROM مدل Flash memory است ، نشان می دهد.


EPROM سر نام عبارت (Erasable Programmable Read Only Memory ) است که به آن حافظه فقط خواندني قابل برنامه ریزي نيز گفته ميشود. EPROM ها تراشه هاي حافظه غير فرار ( پايدار ) هستند که پس از ساخت برنامه ريزي ميشوند. تفاوت اين نوع حافظه با حافظه PROM ، قابليت پاک شدن برنامه هاي درون آن ميباشد. در اين تراشه ها اشعه ماوراء بنفش قوي ميتواند اتصالهاي قطع شده تراشه را دوباره برقرار کند. اگر چه قيمت EPROM ها بسيار بيشتر از DROM ها است اما اگر تغييرات زيادي در برنامه ريزي اعمال گردد، EPROM مقرون بصرفه خواهد بود.

[فلفل نمك]

ديسك

گستره وسيعي از وسايل ذخيره سازي قابل جابجايي وجود دارند که به راحتي امکان انتقال آنها از کامپيوتري به کامپيوتر ديگر و يا بکارگيري آنها به عنوان نسخه هاي پشتيبان امنيتي در هنگام از دست رفتن ، خراب شدن يا به سرقت رفتن کامپیوتر وجود دارد.

فلاپي ديسک - Floppy Disk

ديسکهاي مغناطيسي کوچکي که ميتوان آنها را از کامپيوتر خارج کرد. ديسک ها نوعاً حدود 1.4 مگابايت اطلاعات را در خود نگهداري ميکنند.

CD Player

CD Player مسئوليت يافتن و خواندن اطلاعات ذخيره شده بر روی يک CD را برعهده دارد. يک CD drive دارای سه بخش اساسی است : يک موتور که باعث چرخش ديسک می گردد. چرخش موتور فوق 200 و 500 دور دردقيقه با توجه به شياری است می بايست خوانده شود.
يک ليزر و يک سيستم لنز که برآمدگی های موجود بر روی CD را خواهند خواند.
يک مکانيزم رديابی بمنظور حرکت ليزر بگونه ای که پرتو نور قادر به دنبال نمودن شيار حلزونی باشد.
CD Player يک نمونه مناسب از آخرين فن آوري های موجود در زمينه کامپيوتر است . در سيستم فوق داده ها به شکل قابل فهم و بصورت بلاک هائی از داده شکل دهی شده وبرای يک مبدل ديجيتال به آنالوگ ( زمانيکه Cd صوتی باشد ) و يا يک کامپيوتر ( زمانيکه يک درايو CD-ROM باشد ) ارسال خواهد شد. پس از تابش نور بر روی سطح ديسک ( برآمدگی ها )، بازتابش آن از طريق يک چشم الکترونيکی کنترل می گردد. در صورتيکه بازتابش نور دقيقا" بر روی چشم الکترونيکی منطبق گردد ، عدد يک تشخيص داده شده و در صورتيکه بازتابش نور منطبق بر چشم الکترونيکی نباشد ، عدد صفر تشخيص داده خواهد شد. پس از تشخيص فوق ( صفر و يا يک ) اطلاعات بصورت سيگنالهای ديجيتال شکل دهی خواهند شد. در ادامه سيگنال های فوق در اختيار يک تبديل کننده قرار خواهند گرفت . تبديل کننده سيگنالهای ديجيتال را به آنالوگ تبديل خواهد کرد. اگر CD مورد نظر حاوی اطلاعات صوتی ( موزيک ) باشد ، در ادامه سيگنال های آنالوگ در اختيار يک تقويت کننده آنالوگ قرار گرفته و پس از تقويت سيگنال مربوطه امکان شنيدن صوت از طريق بلندگوی کامپيوتر بوجود خواهد آمد.
وظيفه اوليه CD player تمرکز ليزر بر روی شيار حاوی برآمدگی های ايجاد شده است . پرتوهای نور از بين لايه پلی کربنات عبور و توسط لايه آلومينيم بازتابش خواهند شد. يک چشم الکترونيکی ( Opto-electronic ) از تغييرات بوجود آمده در نور استنباطات خود را خواهد داشت . با توجه به برآمدگی های موجود در سطح ديسک ، بازتابش نور منعکس شده تفاوت های موجود را مشخص وچشم الکترونيکی تغييرات حاصل از انعکاس را تشخيص خواهد داد. الکترونيک های موجود در درايو تغييرات نور منعکس شده را بمنظور خواندن بيت ها ، تفسير می نمايد.
مشکل ترين بخش سيستم فوق نگهداری پرتو های نور در مرکز شيارهای داده است . عمليات فوق بر عهده "سيستم ردياب" مي باشد .سيستم فوق ماداميکه CD خوانده می شود ، بصورت پيوسته ليزر راحرکت و آن را از مرکز ديسک دور خواهد کرد. به موازات حرکت خطی فوق ، موتور مربوطه (Spindle motor) می بايست سرعت CD را کاهش داده تا در هر مقطع زمانی ، اطلاعات با يک نسبت ثابت از سطح ديسک خوانده شوند.

CD-ROM - Compact Disk Read Only Memory رسانه ذخيره سازي نوري است که ظرفيت ذخيره سازي 650 مگابايت را دارد. سرعت منفرد (1X ) در گرداننده هاي CD-ROM ، 150 کيلو بايت در ثانيه است. چون داده ها توسط گرداننده هاي CD-ROM مبتني بر زمان نيست ميتوان با چرخاندن اين داده ها توسط گرداننده هاي با سرعت خطي بالاتر خواندن آنها را افزايش داد. به عنوان مثال يک گرداننده 24 ساعته (24X ) سرعت انتقالي برابر 3/6 مگابايت در ثانيه ( 24*150kb/s) دارد.

[فلفل نمك]

فصل سوم

وسايل جانبي

هر وسيله اي که خارج از واحد سيستم ( Case ) قرار داشته باشد وسيله جانبي ناميده ميشود. در اغلب سيستم هاي کامپيوتري ، سه وسيله جانبي ضروري موسوم به صفحه کليد (Keyboard) ، ماوس ( Mouse ) و صفحه نمايش (Monitor) وجود دارد.

[فلفل نمك]

ماوس-Mouse

استفاده از موس در کامپيوتراز سال 1984 و همزمان با معرفی مکينتاش آغاز گرديد . با عرضه موس ، کاربران قادر به استفاده از سيستم و نرم افزارهای مورد نظر خود با سهولت بيشتری شدند. امروزه موس دارای جايگاه خاص خود است . موس قادر به تشخيص حرکت و کليک بوده و پس از تشخيص لازم ، اطلاعات مورد نياز برای کامپيوتر ارسال تا عمليات لازم انجام گيرد.

روند شکل گيری موس

درسيستم های اوليه نيازی به استفاده از موس احساس نمی گرديد، چون کامپيوترهای آن زمان دارای اينترفيسی مشابه ماشين های تله تايپ و يا کارت پانچ برای ورود اطلاعات بودند. ترمينال های متنی اوليه، چيزی بيشتر از يک تله تايپ شبيه سازی شده نبودند ( استفاده از صفحه نمايشگر در عوض کاغذ ). چندين سال طول کشيد تا کليدهای پيکانی در اغلب ترمينال ها مورد استفاده قرار گرفتند ( اواخر 1960 و اوايل 1970 ) . اديتورهای تمام صفحه اولين چيزی بودند که از قابليت های واقعی کليدهای پيکانی استفاده کردند. مداد های نوری برای ساليان زيادی بر روی ماشين های متفاوت ، بعنوان يک دستگاه اشاره ای استفاده می گرديدند. Joysticks و دستگاه هائی ديگر در اين خصوص در سال 1970 رايج شده بودند. زمانيکه موس بهمراه کامپيوترهای مکينتاش ارائه گرديد يک موفقيت بزرگ بدست آمده بود.عملکرد موس کاملا" طبيعی بود. قيمت موس ارزان و فضای زيادی را اشغال نمی کرد. همزمان با حمايت سيستم های عامل از موس ، استفاده از موس رشد بيشتری پيدا کرد. زمانيکه ويندوز 1/3 از يک رابط گرافيکی بعنوان استاندارد استفاده کرد، موس بعنوان يک وسيله و اينترفيس بين انسان - کامپيوتر، جايگاه خاص خود را کسب نمود.

ماوس ، ابزاري ورودي است که به کاربر اجازه ميدهد به اقلام موجود بر روي صفحه تصوير اشاره و آنها را انتخاب کند. ساختار اصلي ماوس متشکل از يک وسيله کوچک که در دست جاي ميگيرد و چند دکمه مسطح روي آن است. زير ماوس يک بخش جهت ياب ( معمولاً گوي ) قرار دارد. کل اين مجموعه نيز به وسيله سيمي به کامپيوتر متصل ميشود. با حرکت ماوس توسط کاربر اشاره گر ماوس بر روي صفحه تصوير ، به طور همزمان به همان سمت حرکت ميکند. اولين ماوس توسط دکتر داوگ انگلبرت در سال 1964 اختراع شد

[فلفل نمك]

صفحه كليد

صفحه کليد، متداولترين وسيله ورود اطلاعات در کامپيوتر است .عملکرد صفحه کليد مشابه يک کامپيوتر است!
صفحه کليد شامل مجموعه ای از سوييچ ها است که به يک ريزپردازنده متصل می گردند. ريزپردازنده وضعيت هر سوئيچ را هماهنگ و واکنش لازم در خصوص تغيير وضعيت يک سوئيچ را از خود نشان خواهد داد.

انواع صفحه کليد

صفحه کليدها از بدو استفاده در کامپيوتر، تاکنون کمتر دستخوش تغييراتی شده اند. اغلب تغييرات اعمال شده در رابطه با صفحه کليد، افزودن کليدهائی خاص ، بمنظور انجام خواسته های مورد نظر است . متداولترين نوع صفحه کليدها عبارتند از :

- صفحه کليد پيشرفته با 101 کليد
- صفحه کليد ويندوزبا 104 کليد
- صفحه کليد استاندارد اپل با 82 کليد
- صفحه کليد پيشرفته اپل با 108 کليد

کامپيوترهای laptop دارای صفحه کليدهای مختص بخود بوده که آرايش کليدها بر روی آنان با صفحه کليدهای استاندارد متفاوت است . برخی از توليد کنندگان صفحه کليد، کليدهای خاصی را نسبت به صفحه کليدهای استاندارد اضافه نموده اند. صفحه کليد دارای چهار نوع کليد متفاوت است :

کليدهای مربوط به تايپ
کليدهای مربوط به بخش اعداد (Numeric keypad)
کليدهای مربوط به توابع ( عمليات ) خاص
کليدهای کنترلی

کليدهای تايپ بخشی از صفحه کليد را شامل می گردند که بکمک آنها می توان حروف الفبائی را تايپ نمود. آرايش کليدهای فوق بر روی صفحه کليد مشابه دستگاههای تايپ است . همزمان با گسترش استفاده از کامپيوتر در بخش های تجاری ضرورت وجود کليدهای خاص عددی برای بهبود سرعت ورود اطلاعات نيز احساس گرديد، بدين منظوور Numeric keypad در صفحه کليدها مورد استفاده قرار گرفت . با توجه به اينکه حجم بالائی از اطلاعات بصورت عدد می باشند ، يک مجموعه با 17 کليد به صفحه کليد اضافه گرديد. آرايش کليدهای فوق بر روی صفحه کليد مشابه اغلب ماشين های حساب است .
در سال 1986 شرکت IBM صفحه کليد اوليه خود را تغيير و کليدهای عملياتی و کنترلی را به آن اضافه کرد. کليدهای عملياتی بصورت يک سطر و در بالاترين قسمت صفحه کليد قرار می گيرند. با استفاده از نرم افزارهای کاربردی و يا سيستم عامل می توان به هر يک از کليدهای عملياتی مسئوليتی را واگذار نمود. کليدهای کنترلی باعث کنترل مکان نما (Cursor) و صفحه نمايشگر می باشند. در اين راستا از چهار کليد ( با فرمت معکوس حرف T ) بين بخش مربوط به کليدهای مختص تايپ و بخش عددی صفحه کليد استفاده شده است. با استفاده از کليدهای فوق کاربران قادر به حرکت مکان نما بر روی صفحه نمايشگر خواهند بود. در اغلب نرم افزارها با استفاده از کليدهای کنترلی کاربران قادر به پرش هائی با گام های بلند نيز خواهند بود. اين کليدها شامل موارد زير می باشد :

Home
End
Insert
Delete
Page Up
Page Down
Control -Ctrl
Alternate -Alt
Escape -Esc

صفحه کليد ويندوز، کليدهای اضافه ای را معرفی نمود. کليدهای Windows يا Start و يک کليد Application نمونه هائی در اين زمينه می باشند. صفحه کليدهای " اپل " اختصاص به سيستم های مکينتاش دارد.

صفحه کليد يا Keyboard شامل مجموعه اي از کليد هاست که چيدمان آنها مانند ماشين تايپ بوده و شما ( کاربر ) را قادر ميسازد، اطلاعات و فرمانهاي دلخواه خود را وارد کامپيوتر کنيد. Keyboard نيز يکي از وسایل ورودي کامپيوتر به شمار مي آيد.