1.آشنایی با کامپیوتر

در فصل نخست کتاب کلیاتی در مورد تاریخچه ساخت کامپیوتر و بخش های مختلف آن ارائه شده که نگاهی اجمالی به آن می اندازیم.

اولین کامپیوتر جهان در سال 1930 برای کمک به محاسبات ریاضی توسط دکتر جان آتاناسوف (Atanasoff) در دانشگاه ایالت آیوا (Iowa) طراحی شد.

نخستین کامپیوتر بزرگ (Super Computer) همه منظوره دیجیتال الکترونیک با عنوان  ENIAC در سال 1946 در دانشگاه پنسیلوانیا با وزن 30 تن و ابعاد 50*30 فوت با هزینه ارتش ساخته شد.

این کامپیوترها که به آنها نسل اول گفته می شود از لامپ های خلا استفاده می کردند که به همین دلیل انرژی بسیاری را مصرف می کردند و همچنین دارای وسعت زیادی بودند.

نسل دوم کامپیوترها به میزان قابل توجهی کوچکتر و ارزان تر از نسل پیشین بودند. در این نسل از کامپیوترها ترانزیستور به بازار عرضه شده و آنها را در کامپیوترهای این دوره بکار بردند. همچنین از حلقه های کوچک مغناطیسی (Magnetic Core) به عنوان حافظه در این ماشین ها استفاده شد.

پس از آن با پیشرفت الکترونیک و دیجیتال، کامپیوترهای جدید و عمدتاً با مزایایی از قبیل حجم کمتر، سرعت بالاتر، حجم ذخیره اطلاعات بیشتر و ارزان قیمت به بازار ارائه شد.

- اجزا اصلی کامپیوتر:

کامپیوتر در حالت کلی از دو بخش اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:سخت افزار و نرم افزار.

1- سخت افزار (Hardware):

بخش فیزیکی و اجزای الکترونیکی کامپیوتر می باشد.در حالت کلی روال موجود در یک کامپیوتر را به شکل زیر می توان ترسیم کرد:

همانگونه که در شکل بالا دیده می شود، کامپیوتر پس از دریافت داده ها روی آنها پردازش نموده و خروجی لازم را ارائه می نماید.

برای هر یک از سه عمل فوق یعنی ورودی، پردازش و خروجی قطعات سخت افزاری مورد نیاز است که توضیح مختصری در مورد آنها ارائه می نماییم:

دستگاه های ورودی (In Put):

به کمک این دستگاه ها داده ها وارد کامپیوتر میشوند نمونه های آن عبارتند از کیبورد، موس،اسکنر، قلم نوری و ... .

پردازش (CPU):

کار واحد پردازشگر مرکزی، پردازش داده ها و برنامه ها می باشد که خود از سه بخش 1-محاسبه و منطق 2-کنترل 3-حافظه تشکیل شده است. دادها با هدایت واحد کنترل به واحد محاسبه و منطق ارسال می شوند و پس از انجام محاسبات لازم دوباره با هدایت واحد کنترل به حافظه برگردانده می شوند.حافظه CPU را بافر مینامند و ظرفیت چندانی ندارد.

دستگاه های خروجی (Out Put):

غالباً برای مشاهده نتایج پردازش بکار میروند و از مهمترین وسایل خروجی می توان از مانیتور و پرینتر نام برد.

علاوه بر اجزایی که در بالا نام بردیم هر کامپیوتر دارای یک بخش اساسی دیگر نیز می باشد که بدون آن عملاً نمی توانیم از کامپیوتر استفاده نماییم که عبارت است از حافظه.

حافظه (Memory):

حافظه برای ذخیره داده ها بکار می رود که از خانه های پشت سر هم بنام سلول های حافظه (Memory Cells) تشکیل شده است. هر سلول حافظه از 8 بیت (Bit) تشکیل شده که به آن بایت (Byte) می گویند. تمامی دادها به شکال اعداد 0 و 1 در این خانه ها ذخیره می شوند. واحد حافظه نیز بایت و مجذورهایی از آن می باشد. حافظه به دو دسته اصلی و جانبی تقسیم می گردد.

حافظه اصلی:

حافظه اصلی بر دو نوع می باشد RAM یا حافظه با دسترسی تصادفی که موقت بوده و با قطع برق از بین می رود ولی سرعت بالایی دارد، دارای ظرفیت محدود است و هرچه ظرفیت آن بیشتر باشد سرعت پردازش بالاتری دارد. نوع دیگر حافظه ROM یا حافظه فقط خواندنی است. این حافظه در کارخانه سازنده ذخیره شده و اطلاعات مربوط به روشن شدن و ... را در خود دارد.

حافظه جانبی:

برای ذخیره اطلاعات بکار می روند پس با قطع برق پاک نمی شوند و دارای ظرفیت بالائی می باشند. دارای انواع گوناگونی هستند مانند هارد دیسک(Hard Disk)، فلاپی دیسک (Flopy Disk)، دی وی دی (DVD) و ...

2- نرم افزار (Software):

رابط بین کاربر و سخت افزار را نرم افزار می گویند، یکی از بخش های اساسی کامپیوتر است که در واقع سخت افزار را بکار می گیرد. نرم افزارها انواع مختلفی دارند که معروف ترین آنها سیستم عامل (Operating System) می باشد و مدیریت منابع سیستمی را بر عهده دارد. همچنین ارتباط بین کاربر و اجزا سخت افزاری و نرم افزاری دیگر را برقرار می کند. پس از روشن شدن کامپیوتر اولین نرم افزاری که بکار می افتد سیستم عامل است و بدون آن نمی توان از کامپیوتر استفاده نمود. از انواع سیستم عامی می توان Ms-Dos , Windows , Mac و ... را نام برد.

نرم افزارها توسط زبان های برنامه نویسی (Programing Language) نوشته می شوند که این زبانها سیستم ارتباطی هستند که می توان توسط آنها دستورات لازم را به ماشین منتقل کرد.

این زبانها به مجموعه ای از علائم، قواعد و دستورالعمل ها گفته می شود. زبانهای برنامه نویسی دارای انواع گوناگونی می باشند که هر کدام خواص مختلفی دارند. در حالت کلی زبان های برنامه نویسی را به سه دسته تقسیم می کنند:

1- زبان های سطح بالا:

به زبان هایی گفته می شود که به زبان گفتاری نزدیک باشد، درک چنین زبان هایی راحت است مانند Pascal, Basic و ... این زبان ها برای اجرا شدن در کامپیوتر نیاز به یک مترجم دارند که به آن  کامپایلر می گویند.

2- زبان های سطح متوسط:

زبانی که بین دو زبان سطح بالا و پایین باشد سطح متوسط گفته می شود.

3-زبان های سطح پایین:

این زبان به زبان ماشین نزدیک تر است و درک آن مشکل است. برنامه هایی که با این زبان نوشته می شود دارای سرعت بالاتری هستند. اسمبلی یکی از این زبان ها می باشد.