مفاهیم اولیه کامپیوتر

Transcrição

1 کلیات فصل اول مفاهیم اولیه کامپیوتر اکثر کارشناسان, کامپیوتر را معجزه نیم قرن گذشته دانسته اند. این بدان جهت است که این وسیله باعث پیشرفت قابل ملاحظه اي در تمامی امور زندگی بشر شده است. از کاربردهاي مهندسی گرفته تا استفاده آن در امور کشاورزي پزشکی اجتماعی خدمات و غیره در حال حاضر استفاده از این پدیده نوظهور اجتناب ناپذیر گشته است و بدون آن انجام هر گونه فعالیتی غیر ممکن می باشد. اختراعاتی که بشر در طول تکامل حیات خود داشته است فقط می توانستند جایگزین فعالیت هاي بدنی انجام شده بوسیله بشر شود. ولی کامپیوتر امروزه مددیار مغز انسان شده است و می تواند نقش مهمی در این راستا داشته باشد. گسترش روز افزون کامپیوتر و تکنولوژي الکترونیک سبب گردیده است که کاربرد کامپیوترها نیز در کشور ما هم افزایش یابد. در میان کامپیوترهاي موجود خصوصا در چند دهه اخیر کامپیوترهاي کوچک طرفداران زیادي پیدا کرده است و به همین دلیل در محیط هاي آموزشی تعداد بسیاري از این سري کامپیوترها به چشم می خورد. در قرنی که تمدن آنفورماتیک بعبارتی که گفته می شود کامپیوتر بهمراه تکنولوژي هاي پیشرفته دیگر راه را براي تکوین جامعه جدیدي باز کرده است که بیش از هر چیز می توان آن را جامعه اطلاعاتی نامید. این وسیله در جامعه امروزي و نقش آن در جوامع آینده بر کسی پوشیده نیست. در جامعه امروزي پیشرفت بشر بدون یاري کامپیوتر در زمینه هاي مختلف علمی هرگز میسر نمی گردد. امروزه کامپیوترها در تحقیقات مهندسی و پزشکی نقش مهمی را ایفاء می کند. به عنوان مثال قبل از اینکه سفینه اي به فضا پرتاب شود با کامپیوتر کل سیستم حاکم بر پرتاب سفینه به فضا را شبیه سازي می کنند تا پس از اطمینان و حصول نتیجه اقدام را عملی کنند. استفاده از کامپیوتر در امور حسابداري بانک هاي اطلاعاتی شبکه هاي اطلاعاتی موسسات دولتی و خصوصی و خلاصه بعنوان یک ابزار مدیریتی در کنار مدیران جامعه بر کسی پوشیده نیست. لذا اکنون که شما

2 اصول و مبانی کامپیوتر 2 دانشجویان مدیران آینده این جامعه می باشید و این فرصت پیش آمده است که در دوران تحصیل تان با این وسیله بیشتر آشنا شوید مطالعه دقیق مطالب این کتاب تحت عنوان اصول و مبانی کامپیوتر و نرم افزارهاي کاربردي به عنوان مرجع مناسب درس آشناي ی با نرم افزارهاي کاربردي توصیه می شود. در این کتاب سعی شده است گلچینی از مطالب مطابق با سر فصل مصوب درس مذکور به رشته تحریر در مفاهیم اولیه کامپیوتر آید. داشتن اطلاعات مفید و مختصر از ساختمان وسیله اي که از آن استفاده مفید می کنیم و آشنایی با طرز کار آن در بهتر استفاده بردن از این وسیله لازم و ضروري است. همان طوري که یک راننده نیاز به اطلاعات اتومبیلی دارد که با آن رانندگی می کند استفاده کننده از کامپیوتر نیز می بایستی در مورد ساختمان تشکیل دهنده کامپیوتر و نقش هر کدام از قسمت هاي اصلی کامپیوتر اطلاعات لازم را فرا گیرد. کامپیوتر به وسیله اي اطلاق می شود که بر خلاف حسابگرهاي دیگر داراي حافظه است و می تواند با گرفتن دستورات و ضبط آن در حافظه خود عملیات خواسته شده را سریع و با دقت انجام دهد. واژه کامپیوتر را متخصصین به رایانه ترجمه کرده اند. در فرهنگ ادبیات لاتین واژه کامپیوتر ریشه اش از محاسبه کردن می آید و می دانیم که کاربرد اولیه کامپیوتر فقط در محاسبات تلقی می شد. ولی امروزه بعنوان بانک هاي اطلاعاتی و ذخیره داده ها نقش مهمی را در زندگی بشري بازي می کند. در مقایسه کامپیوتر با انسان می توان به تفاوت هاي اساسی این دو اشاره کرد و بیشتر پی برد که کامپیوتر تا چه حد می تواند جاي انسان را بگیرد گرچه این ساخته دست بشر نمی تواند جاي کامل خالقش را بگیرد ولی می تواند صفات عدیده اي از خالقش را دارا باشد. 1- انسان فراموش می کند در حالیکه کامپیوتر هرگز فراموش نمی کند. 2- انسان در محاسبات کند است در حالیکه کامپیوتر سریع و بدون اشتباه است. 3- انسان قادر به حفظ مقدار محدودي اطلاعات است در حالیکه کامپیوتر حافظه زیادي دارد. 4- انسان در انجام محاسبات و کارها خسته می شود در حالیکه کامپیوتر اصلا خسته نمی شود 5- انسان در انجام کارها هزینه زیادي را می طلبد ولی کامپیوتر با هزینه برق) کار بیشتري انجام می دهد. اندك (توان مصرفی

3 مفاهیم اولیه کامپیوتر 3 پس بطور خلاصه کامپیوتر دقت و سرعت بالاتري در محاسبات حفظ اطلاعات پاسخگویی تصمیم گیري بر اساس اطلاعات داده شده نسبت به انسان دارد. ولی جالب است بدانیم که کامپیوتر ادراك ندارد استقلال ندارد همیشه در اختیار بشر است و خلاصه وسیله و ساخته دست انسان است. نقش کامپیوتر و کاربرد آن در جوامع امروزي افق کاربرد کامپیوتر ابعاد ذهن بشر را به نحو چشم گیري گسترش داده است و انسان به کمک آن به انجام محاسباتی قادر شده است که بدون کمک گرفتن از کامپیوتر هیچ گاه به فکر آن هم نبود. امروزه وسایل ارتباط جمعی ابعاد دیدن و شنیدن انسان را تا سراسر گیتی گسترش داده است وسایل حمل و نقل مثل هواپیما کشتی ترن و سرعت انتقال را به نحو چشم گیري افزایش داده است. این وسایل به نوعی محدودیت هاي جسمی بشر را حذف و امکانات و موقعیت هاي جدیدي را عرضه داشته اند. کامپیوتر نیز در این مقایسه توانسته به بشرکمک کند تا بتواند به هاي جدیدي از تفکر و دانش بیاندیشد که بدون آن امکان نداشت در این زمینه ها گام نهد. کامپیوترها همان نقشی را در رهاي ی مغز انسان از مشغلات و کارهاي تکراري و پیش پا افتاده بازي می کنند که ماشین ها در رهاي ی عضلات بشر در انقلاب صنعتی بازي کردند. از سوي دیگر پیچیدگی زندگی جوامع بشري در قرن اخیر و کثرت و تنوع اطلاعات براي برنامه ریزي و تصمیم گیري نقش کامپیوتر را براي مقابله با این مشکلات بیشتر روشن می سازد. ولی به راستی آیا براي انجام هرکاري باید از کامپیوتر مدد گرفت این سو الی است که می بایستی پس از شناخت کافی از کامپیوتر به آن پاسخ داد. شاید کامپیوتر قادر به انجام کارهاي ی باشد ولی کارهاي ی هم هست که کامپیوترنمی تواند انجام دهد. از کامپیوتر موقعی باید استفاده کرد که انجام آن کار با دست مشکل وقت گیر و تکراري باشد. کامپیوتر می تواند براي محاسبه حقوق کارمندان یک اداره یا مو سسه مفید باشد. چون نفس کار انجام عملیات محاسباتی است و تکرار در آن زیاد و امکان اشتباه انسان نیز وجود دارد. وظیفه دیگري که کامپیوتر به عهده دارد حفظ و نگهداري اطلاعات مثلا مربوط به یک کتابخانه بزرگ است که با توجه به حافظه زیادي که یک کامپیوتر می تواند داشته باشد. احسن از اطلاعات ضبط شده گزارش ه يا می توان به نحو مطلوبی و یا بازیابی را انجام داد. ولی این سو ال را

4 اصول و مبانی کامپیوتر 4 می توان مطرح نمود که آیا صحیح است که فقط از کامپیوتر براي تایپ یک نامه براي یکبار استفاده کرد آیا شما دلیل توجیه کننده اي دارید ولی اگر به طور مثال تایپ یک مقاله چند ده صفحه اي را از شما بخواهند و شما اطلاع داشته باشید که واژه پردازهاي ی به صورت یک برنامه کامپیوتري وجود دارند که امکان غلط گیري درج لغات یا پاراگراف هاي اصلاحی امکان اراي ه چند نوع چاپ صفحه گذاري حاشیه بندي خودکار و... دارد آیا شما دیگر سراغ ماشین تحریرها می رفتید امروزه کامپیوترها در زمینه هاي علمی مهندسی پزشکی و لابراتوارهاي مربوط در مو سسات آموزشی تحقیقاتی و پژوهشی کارهاي محاسباتی و آماري و در زمینه هاي تجاري منجمله بانک ها شرکت هاي هواپیمایی و مو سسات تحقیقاتی در امور پرسنلی و حقوقی حسابداري بایگانی و در زندگی روزمره بشري چون اراي ه برگه هاي مالیاتی فیش هاي آب و برق تلفن و گاز و استفاده زیادي دارند. در زمینه هاي تکنولوژي پیشرفته اي چون ساخت هواپیماها در استفاده از برنامه هاي شبیه سازي و پرتاب موشک به فضا از مراحل اولیه تا آخرین مرحله در زمینه صنایع نظامی و خوشبختانه در آموزش علوم اسلامی کاربرد زیادي را در قالب برنامه هاي بانک هاي اطلاعاتی دیده ایم. ساختمان کامپیوتر اگر به کامپیوتر به عنوان یک دستگاه یا وسیله بنگریم می توان گفت که از چهار قسمت ورودي پردازش خروجی و حافظه تشکیل شده است. حال اگر به کامپیوتر به عنوان یک سیستم فعال که کار انجام می دهد نگاه کنیم آن را به دو قسمت اصلی سخت افزار و نرم افزار تقسیم بندي می کنیم. همانطور که یک دستگاه تلویزیون بدون برنامه قابل استفاده نیست یک سیستم کامپیوتري نیز بدون نرم افزار که برنامه هاي آن است بلا استفاده خواهد بود. حال به توضیح کامل این دو واژه مهم در علوم کامپیوتر می پردازیم. سخت افزار سخت افزار (Hardware) به مجموعه قسمت هاي فیزیکی و غیر قابل تغییر یک سیستم کامپیوتري اطلاق می شود. این قسمت ها شامل وسایل ورودي پردازش خروجی و حافظه می باشد.

5 مفاهیم اولیه کامپیوتر 5 ورودي :(Input) واحدي از کامپیوتر است که از طریق آن داده ها را وارد کامپیوتر می کنیم. ورودي هاي اصلی در یک سیستم کامپیوتر شامل صفحه کلید ما س و پویشگر(اسکنر) قلم نوري و دیجیتایزر می باشد. به شرح کامل وسایل فوق الذکر در فصل سوم می پردازیم. این وسایل براي وارد کردن اطلاعات یا داده ها به کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرند و در یک زمان فقط می توان از یک وسیله استفاده کرد. خروجی :(Output) واحدي از قسمت سخت افزار کامپیوتر است که از طریق این وسایل اطلاعات خروجی از واحد پردازش دریافت و بنحو مقتضی اراي ه می شوند. صفحه نمایش چاپگر و رسام را می توان به عنوان خروجی هاي یک سیستم کامپیوتري ذکر کرد. واحد پردازش Unit) (Processing : می توان آن را به عبارتی واحد اصلی کامپیوتر نامید که در کتب علوم و مهندسی کامپیوتر به عنوان واحد اصلی سیستم از آن نام می برند. این واحد شامل اصلی ترین قسمت به نام واحد پردازش مرکزي (سه قسمت کنترل حافظه اصلی و واحد محاسبه و منطق در کامپیوتر هاي قدیمی) بردهاي کنترلی منبع تغذیه و حافظه کمکی می باشد. غیر از دو مورد آخري بقیه در کامپیوتر هاي قدیمی روي برد اصلی کامپیوتر قرار دارند. در کامپیوترهاي جدید واحد حافظه اصلی و کنترل از واحد پردازش مرکزي جدا شده است. واحد حافظه کمکی شامل دیسکت خوان ها و هارد دیسک می باشند که براي نگهداري اطلاعات استفاده می شوند. دیسک خوان هاي لوح فشرده Disk) (Compact و لیزري نیز از انواع جدید حافظه کمکی می باشند. شکل- 1 شماتیک سخت افزار کامپیوتر را نشان می دهد. حافظه کمکی واحد محاسبه و منطق خروجی واحد حافظه اصلی واحد کنترل ورودي شکل- 1 ارتباط سخت افزاري سیستم کامپیوتر

6 اصول و مبانی کامپیوتر 6 نرم افزار نرم افزار (Software) به کلیه برنامه هایی که براي استفاده از کامپیوتر نوشته می شود اطلاق می گردد. نرم افزارها در زمینه هاي مختلف براي استفاده از کامپیوتر موجود می باشد. بطور کلی نرم افزار ها به گروهاي ذیل تقسیم شده اند. نرم افزارهاي سیستمی: شامل کلیه نرم افزارهاي سیستم عامل موجود مثل DOS و.Windows نرم افزارهاي کار بردي: شامل برنامه هایی که براي امور علمی تجاري آموزشی و یا سرگرمی نوشته می شوند. نرم افزارهاي زبان هاي برنامه نویسی: شامل کلیه برنامه هایی که بعنوان زبان هاي برنامه نویسی معرفی شده اند. نرم افزارهاي سیستم عامل بعنوان پلی بین سخت افزار سیستم و برنامه هاي کاربردي و برنامه نویسی استفاده می شود. بطور کلی شکل زیر ارتباط بین دو قسمت اصلی سیستم کامپیوتر که شامل سخت افزار و نرم افزار می باشد را نشان می دهد. در فصول بعدي به شرح کامل این دو قسمت مهم خواهیم پرداخت. سخت افزار ورودي پردازش خروجی سیستم عامل (برنامه ارتباطی) نرم افزار برنامه هاي کاربردي زبانهاي برنامه نویسی برنامه هاي آموزشی برنامه هاي تفریحی شکل 2- نماي کلی یک سیستم کامل کامپیوتري