مرجـــع رشــــتــــه کـــــامــــــپـــیـــــوتـــر

بخش های اصلی کامپيوترهای شخصی
◄ پردازشگر مرکزی (CPU)
ريزپردازنده بمنزله " مغز"  کامپيوتربوده  و مسئوليت انجام تمامی عمليات ( مستفيم يا غير مستقيم ) را برعهده دارد. هر چيزی را که کامپيوتر انجام می دهد با توجه به وجود " ريز پردازنده " است .  

◄ حافظه
اين نوع از حافظه ها با سرعت بالا، امکان ذخيره سازی اطلاعات را فراهم می نمايند. سرعت حافظه های فوق می بايست بالا باشد چراکه آنها مستقيما" با ريزپردازنده مرتبط می باشند. در کامپيوتر از چندين نوع حافظه استفاده می گردد:
● ( Random-Access Memory(RAM از اين نوع حافظه ، بمنظور ذخيره سازی موقت اطلاعاتی که کامپيوتر در حال کار با آنان است، استفاده می گردد.
● ( Read Only Memory (ROM  يک حافظه دائم که از آن برای ذخيره سازی اطلاعات مهم  در کامپيوتر استفاده می گردد.  
● (Basic Input/Output System (BIOS   يک نوع حافظه ROM ، که از اطلاعات آن در هر بار راه اندازی سيستم استفاده می گردد.
● Caching  حافظه ای سريع که از آن برای ذخيره سازی اطلاعاتی که فرکانس بازيابی آنان بالا باشد،  استفاده می گردد.  
● Virtual Memory فضای موجود بر روی هارد ديسک که از آن برای ذخيره سازی موقت اطلاعات استفاده و در زمان نياز عمليات جايگزينی در حافظه RAM انجام خواهد شد .

◄ برد اصلی (MotherBoard). برد اصلی کامپوتر بوده که تمام عناصر داخلی به آن متصل خواهند شد. پردازشگر و حافظه بر روی برد اصلی نصب  خواهند شد.برخی از عناصر سخت افزاری ممکن است مستقيما" و يا بصورت غير مستقيم به برد اصلی متصل گردنند. مثلا" يک کارت صدا می تواند همراه برد اصلی طراحی شده باشد و يا بصورت يک برد مجزا بوده که از طريق يک اسلات به برد اصلی متصل می گردد  

◄ منبع تغذيه (Power Supply) يک دستگاه الکتريکی که مسئول تامين و نتظيم جريان الکتريکی مورد نياز در کامپيوتر است .  

◄ هارد ديسک (Hard Disk) يک حافظه با ظرفيت بالا و دائم که از آن برای نگهداری اطلاعات و برنامه ها استفاده می گردد.  

◄ کنترل کننده (Integrated Drive Electronics(IDE . اينترفيس اوليه برای هارد ، CD-ROM و فلاپی ديسک است .  

◄ گذرگاه Peripheral Component Interconnect)PCI)  . رايج ترين روش اتصال يک عنصر سخت افزاری اضافه به کامپيوتر است .PCI از مجموعه ای اسلات که بر روی برد اصلی سيستم موجود می باشد،  استفاده و کارت های PCI از طريق اسلات های  فوق به برد اصلی متصل خواهند شد.  

◄ اينترفيس Small Computer System Interface)SCSI) روشی برای اضافه کردن دستگاه های اضافه در سيستم نظير : هارد و اسکنر است .  

◄ پورت Accelerated Graphics Port)AGP) يک اتصال با سرعت بسيار بالا بمنظور ارتباط کارت های گرافيک با کامپيوتر است .  

◄کارت صدا (Sound Card) مسئول ضبط و پخش صوت از طريق تبديل سيگنال های آنالوگ صوتی به اطلاعات ديجيتال و بر عکس  است  

◄کارت گرافيک (Graphic Cards) مسئول تبديل اطلاعات موجود در کامپيوتر بگونه ای که قابليت نمايش بر روی مانيتور را داشته باشند.

دستگاه های ورودی و خروجی  

◄مانيتور (Monitor) . رايج ترين دستگاه نمايش اطلاعات در کامپيوتر است .

◄صفحه کليد (KeyBoard)  رايج ترين دستگاه برای ورود اطلاعات است .  

◄موس (Mouse) . رايج ترين دستگاه برای انتخاب موارد ارائه شده توسط يک نرم افزار و ايجاد ارتباط متقابل با کامپيوتر است .  

◄رسانه های ذخيره سازی قابل حمل (Removable storage) . با استفاده از اين نوع رسانه ها می توان بسادگی اطلاعاتی را به کامپيوتر خود اضافه و يا اطلاعات مورد نياز خود را بر روی آنها ذخيره و در محل ديگر استفاده کرد.

●  فلاپی ديسک (Floppy Disk) . رايج ترين رسانه ذخيره سازی قابل حمل است .

● CD-ROM . ديسک های فشرده رايج ترين رسانه ذخيره سازی برای انتقال وجابجائی نرم افزار ها و ... می باشند.
● Flash Memory يک نوع خاص از حافظه Rom است(EEPROM). اين نوع رسانه ها امکان ذخيره سازی سريع و دائم را بوجود می آورند. کارت های PCMCIA نمونه ای از اين رسانه ها می باشند.
● Digital Versatile Disc,Read Only Disk) DVD-ROM ) اين نوع رسانه ذخيره سازی مشابه CD-ROM بوده با اين تفاوت مهم که  ميزان ذخيره سازی آنان بسيار بالا است .  

پورت ها  

◄موازی (Parallel) . از اين نوع پورت ها اغلب برای اتصال چاپگر استفاده می گردد.

◄سريال (Serial) . از اين نوع پورت ها اغلب برای اتصال دستگاههائی نظير يک مودم خارجی، استفاده می گردد.  

◄پورت ( Uuniversal Serial Bus(USB . از پورت ها ی فوق بمنظور اتصال دستگاههای جانبی نظير اسکنر و يا دوربين های وب استفاده  می گردد.

اتصالات شبکه و اينترنت  

◄مودم (Modem) دستگاهی برای برقرای ارتباط با يک شبکه و يا سيستم ديگر است . رايج ترين

روش ارتباط با اينترنت استفاده از مودم است .  

◄کارت شبکه (Lan Card) . يک نوع برد سخت افزاری که از آن بمنظور بر پاسازی شبکه بين چندين دستگاه کامپيوتر در يک سازمان استفاده می شود.  

◄مودم کابلی (Modem Cable) . امروزه در برخی از نقاط دنيا جهت استفاده و ارتباط با اينترنت از سيستم تلويزيون کابلی استفاده می گردد.

◄مودم های  DSL)Digital Subscriber Line)  . يک خط ارتباطی با سرعت بالا که از طريق خطوط تلفن کار می کند.  

◄مودم های VDSL)Very high bit-rate DSL)  .يک رويکرد جديد از DSL بوده که لازم است خطوط تلفن از زير ساخت مناسب ، فيبر نوری استفاده نمايند.

پردازنده

کامپيوتری که هم اکنون بکمک آن در حال مشاهده و مطالعه اين صفحه هستيد ، دارای يک ريزپردازنده است . ريزپردازنده بمنزله مغز در کامپيوتر است. تمام کامپيوترها اعم از کامپيوترهای شخصی ، کامپيوترهای دستی و ... دارای ريزپردازنده می باشند. نوع  ريزپردازنده استفاده شده در يک کامپيوتر می تواند متفاوت باشد ولی تمام آنها عمليات يکسانی را انجام خواهند داد.  

تاريخچه ريزپردازنده ها

ريزپردازنده که CPU هم ناميده می گردد، پتانسيل های اساسی برای انجام محاسبات و عمليات مورد نظر در يک کامپيوتر را فراهم  می نمايد. ريزپردازنده  از لحاظ فيزيکی  يک تراشه است . اولين ريزپردازنده در سال 1971 و با نام Intel 4004  معرفی گرديد. ريزپردازنده فوق چندان قدرتمند نبود و صرفا" قادر به انجام عمليات جمع و تفريق  چهار بيتی بود. نکته مثبت پردازنده فوق، استفاده از صرفا" يک تراشه بود.قبل از آن مهندسين و طراحان کامپيوتر از چندين تراشه و يا عصر برای توليد کامپيوتر استفاده می کردند.  

اولين ريزپردازنده ای که بر روی يک کامپيوتر خانگی نصب  گرديد ، 8080 بود. پردازنده فوق هشت بيتی و بر روی يک تراشه قرار داشت . اين ريزپردازنده در سال 1974 به بازار عرضه گرديد.اولين پردازنده ای که باعث تحولات اساسی در دنيای کامپيوتر شد ، 8088 بود. ريزپردازنده فوق در سال 1979 توسط شرکت IBM طراحی و اولين نمونه آن در سال 1982 عرضه گرديد. وضعيت توليد ريزپردازنده توسط شرکت های توليد کننده بسرعت رشد و از مدل  8088 به 80286 ، 80386  ، 80486 ، پنتيوم ، پنتيوم II ، پنتيوم III و پنتيوم 4  رسيده است . تمام پردازنده های فوق توسط شرکت اينتل و ساير شرکت های  ذيربط طراحی و عرضه شده است . پردازنده های پنتيوم 4 در مقايسه با پردازنده 8088 عمليات مربوطه را با سرعتی به ميزان 5000 بار سريعتر انجام می دهد! جدول زير ويژگی هر يک از پردازنده های فوق بهمراه تفاوت های موجود  را نشان می دهد.  

توضيحات جدول :

ستون Date نشاندهنده سال عرضه پردازنده است.
ستون Transistors تعدا ترانزيستور موجود بر روی تراشه را مشخص می کند. تعداد ترانزيستور بر روی تراشه در سال های اخير شتاب بيشتری پيدا کرده است .
ستون Micron ضخامت کوچکترين رشته  بر روی تراشه را بر حسب ميکرون مشخص می کند. ( ضخامت موی انسان 100 ميکرون است(.
ستون Clock Speed حداکثر سرعت Clock تراشه را مشخص می نمايد.
ستون Data Width پهنای باند واحد منطق و محاسبات (ALU) را نشان می دهد. يک واحد منطق و حساب هشت بيتی قادر به انجام عمليات محاسباتی نظير: جمع ، تفريق ، ضرب و ... برای اعداد هشت بيتی است. در صورتيکه يک واحد منطق و حساب 32 بيتی قادر به انجام عمليات بر روی اعداد  32 بيتی  است . يک واحد منطق و حساب 8 بيتی بمنظور جمع دو عدد 32 بيتی می بايست چهار دستورالعمل را انجام داده در صورتيکه يک واحد منطق وحساب 32 بيتی عمليات فوق را صرفا" با اجرای يک دستورالعمل انجام خواهد داد.در اغلب موارد گذرگاه خارجی داده ها مشابه ALU است . وضعيت فوق در تمام موارد صادق نخواهد بود مثلا" پردازنده 8088 دارای واحد منطق وحساب 16 بيتی بوده در حاليکه گذرگاه داده ئی آن هشت بيتی است . در اغلب پردازنده های پنتيوم جديد گذرگاه داده 64 بيتی و واحد منطق وحساب 32 بيتی است . ستون MIPS مخفف کلمات Millions of instruction per Second  ( ميليون دستورالعمل در هر ثانيه ) بوده و واحدی برای سنجش کارآئی يک پردازنده است.

درون يک پردازنده  

بمنظورآشنائی با  نحوه عملکرد پردازنده لازم است، نگاهی به درون يک ريزپردازنده داشته و با منطق نحوه انجام عمليات  بيشتر آشنا شويم. يک ريزپردازنده مجموعه ای از دستورالعمل ها را  اجراء می کند. دستورالعمل های فوق ماهيت و نوع عمليات مورد نظر را برای پردازنده مشخص خواهند کرد. با توجه به نوع دستورالعمل ها ، يک ريزپردازنده سه عمليات اساسی را انجام خواهد داد :  

1 - يک ريزپردازنده با استفاده از واحد منطق و حساب خود (ALU) قادر به انجام عمليات محاسباتی نظير: جمع ، تفريق، ضرب و تقسيم است. پردازنده های جديد دارای پردازنده های اختصاصی برای انجام عمليات مربوط به اعداد اعشاری می باشند.

2 - يک ريزپردازنده قادر به انتقال داده از يک محل حافظه به محل ديگر است .

3 - يک ريزپردازنده قادر به اتخاذ تصميم ( تصميم گيری ) و پرش به يک محل ديگر برای اجرای دستورالعمل های مربوطه بر اساس تصميم اتخاذ شده است .  

هارد ديسک

بر روی هر کامپيوتر حداقل يک هارد ديسک وجود دارد.برخی از سيستم ها ممکن است دارای بيش از يک هارد ديسک باشند. هارد ديسک يک محيط ذخيره سازی دائم برای اطلاعات را فراهم می نمايد . اطلاعات ديجتال در کامييوتر می بايست بگونه ای  تبديل گردند که بتوان آنها را بصورت دائم بر روی هارد ديسک مغناطيسی  ذخيره کرد.

مبانی هارد ديسک

هارد ديسک در سال 1950 اختراع گرديد. هارد ديسک های اوليه شامل ديسک های بزرگ با قطر 20 اينچ ( 50/8 سانتيمتر) بوده و توان ذخيره سازی چندين مگابايت بيشتر را نداشتند. به اين نوع ديسک ها در ابتدا " ديسک ثابت "  می گفتند. در ادامه بمنظور تمايز آنها با فلاپی ديسک ها از واژه " هارد ديسک " استفاده گرديد. هارد ديسک ها دارای يک  Platter ( صفحه ) بمنظور نگهداری محيط مغناطيسی می باشند. عملکرد يک هارد ديسک مشابه يک نوار کاست بوده و از يک روش يکسان برای ضبط مغناطيسی استفاده می نمايند. هارد ديسک ونوار کاست از امکانات ذخيره سازی مغناطيسی يکسانی نيز استفاده می نمايند.در چنين مواردی می توان بسادگی اطلاعاتی را حذف و يا مجددا" بازنويسی کرد. اطلاعات ذخيره شده بر روی هر يک از رسانه های فوق ، ساليان سال باقی خواهند ماند. عليرغم وجود  شباهت های موجود ، رسانه های  فوق در مواردی نيز با يکديگر متفاوت می باشند:

- لايه مغناطيسی بر روی يک نوار کاست بر روی يک سطح پلاستيکی نازک توزيع می گردد. در هارد ديسک لايه مغناطيسی بر روی يک ديسک شيشه ای ويا يک آلومينيوم اشباح شده قرار خواهد گرفت .

در ادامه سطح آنها بخوبی صيقل داده می شود.

- در نوار کاست برای استفاده از هر يک از آيتم های ذخيره شده می بايست بصورت ترتيبی ( سرعت معمولی و يا سرعت بالا) در محل مورد نظر مستقر تا امکان بازيابی ( شنيدن ) آيتم دلخواه فراهم گردد. در رابطه با هارد ديسک ها می توان بسرعت در هر نقظه دلخواه مستفر و اقدام به بازيابی ( خواندن و يا نوشتن ) اطلاعات مورد نظر کرد.

در يک نوار کاست ، هد مربوط به خواندن / نوشتن می بايست سطح  نوار را مستقيما" لمس نمايد. در هارد ديسک هد خواندن و نوشتن در روی ديسک به پرواز در می آيد! ( هرگز آن را لمس نخواهد کرد )

- نوار کاست  موجود در ضبط صوت در هر ثانيه 2 اينچ ( 5/08 سانتيمتر ) جابجا می گردد. گرداننده هارد ديسک می تواند هد مربوط به هارد ديسک را  در هر ثانيه 3000 اينچ  به چرخش در آورد .

يک هارد ديسک پيشرفته قادر به ذخيره سازی حجم بسيار بالائی از اطلاعات در فضائی اندک و  بازيابی اطلاعات با سرعت بسيار بالا است . اطلاعات ذخيره شده برروی هارد ديسک در قالب مجموعه ای از فايل ها ذخيره می گردند. فايل نامی ديگر برای مجموعه ای از بايت ها است که بنوعی در آنها اطلاعاتی مرتبط به هم ذخيره شده است . زمانيکه برنامه ای اجراء  و در خواست فايلی را داشته باشد، هارد ديسک اطلاعات را بازيابی و آنها برای استفاده  پردازنده ارسال خواهد کرد.

برای اندازه گيری کارآئی يک هارد ديسک از دو روش عمده استفاده می گردد:

- ميزان داده (Data rate) . تعداد بايت هائی ارسالی  در هر ثانيه برای پردازنده است . اندازه فوق بين 5 تا 40 مگابايت در هر ثانيه است .

- زمان جتسجو (Seek Time) . مدت زمان بين درخواست يک فايل توسط پردازنده  تا ارسال اولين بايت فايل مورد نظربرای پردازنده را می گويند.

کالبد شکافی هارد ديسک

بهترين روش شناخت نحوه عملکرد هارد ديسک کالبد شکافی آن است .شکل زير يک هارد ديسک را نشان می دهد.

يک پوسته ( قاب ) آلومينيومی که کنترل کننده هارد ديسک در درون آن ( يک سمت ديگر ) قرار دارد. کنترل کننده فوق مکانيزمهای خواندن ، نوشتن و موتوری که باعث چرخش صفحات هارد ديسک می شود  را کنترل می نمايد.

در نزديکی برد کنترل کننده کانکتورهای مربوط به موتوری که باعث چرخش صفحات هارد می شود قرار دارد.

- Platters ( صفحات ) اين صفحات می توانند با سرعت 3600 تا 7200 دور در دقيقه چرخش نمايند.

- بازوئی که هد  خواندن و نوشتن را نگاه داشته است . اين بازو با سرعتی معادل 50 بار در ثانيه قادر به حرکت در طول هر يک از صفحات است ( حرکت شعاعی )

بمنظور افزايش ظرفيت هارد ديسک می توان تعدادی از صفحات را استفاده کرد . شکل زير هارد ديسکی با سه صفحه و شش هد خواندن / نوشتن را نشان می دهد.

ذخيره سازی داده ها

اطلاعات بر روی سطح هر يک از صفحات هارد ديسک در مجموعه هائی با نام سکتور و شيار ذخيره می گردد. شيارها دوايرمتحدالمرکزی می باشند ( نواحی زرد) که بر روی هر يک از آنها تعداد محدودی سکتور(نواحی آبی ) با ظرفيت بين 256 ، 512 بايت ايجاد می گردد. سکتورهای فوق در ادامه و همزمان با آغاز فعاليت سيستم عامل در واحد های ديگر با نام " کلاستر " سازماندهی می گردند. زمانيکه يک درايو تحت عملياتی با نام Low level format قرار می گيرد، شيارها و سکتورها ايجاد می گردند. درادامه و زمانيکه درايو High level format  گرديد، با توجه به نوع سيستم عامل و سياست های راهبردی مربوطه ساختارهائی نظير :  جدول اختصاص فايل ها،   جدول آدرس دهی فايل ها و...  ايجاد، تا بستر مناسب برای استقرار فايل های اطلاعاتی فراهم گردد.

فلاپی درايو

فلاپی ديسک ، يک نوع  وسيله  ذخيره سازی اطلاعات  در کامپيوتر است . درايوهای موجود در کامپيوتر مسئول خواندن و نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی ديسک ها بر اساس يک ساختار مشخص شده ، می باشند. جنس فلاپی ديسک ها از  پلاستيک نرم بوده که بر روی آن  يک لايه ( غشاء ) مغناطيسی وجود دارد .

مبانی فلاپی درايوها

فلاپی درايو در سال 1967 توسط شرکت IBM ابداع گرديد. در اولين فلاپی درايو از يک ديسک ( ديسکت )  8 اينچی استفاده شده بود. همزمان با ارائه اولين کامپيوترهای شخصی در سال 1981 توسط شرکت IBM ، از فلاپی درايوهای 5/25 اينچ استفاده بعمل آمد. اين نوع ديسک ها قادر به نگهداری 360 کيلو بايت اطلاعات بودند. در اواسط دهه 1980 ديسک های 3/5 اينج با ظرفيت 1/44 مگابايت مطرح گرديدند. در آن زمان اغلب کامپيوترها دارای دو درايو برای استفاده از دو نوع فلاپی ديسک ( 5/25 و 3/5 ) بودند ولی از اواسط دهه 1990  ديسک های 5/25  بندرت مورد استفاده قرار گرفته  و بتدريج از رده خارج گرديدند.

- فلاپی ديسک را " ديسکت "  نيز  می گويند. رايج ترين نوع ديسکت 3/5 اينچ است .

- فلاپی ديسک درايو يک دستگاه الکترومکانيکی برای خواند ن و نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی ديسک ها است .

- شيار دواير متحدالمرکز موجود بر روی يک فلاپی ديسک را می گويند.

- سکتور زيرمجموعه ای از يک شيار بوده و تعداد سکتور در هر شيار بستگی به نوع ديسک دارد.

اجزای يک فلاپی ديسک درايو

ديسک :

يک فلاپی ديسک در موارد متعددی مشابه نوار کاست است :

-  از يک نوع پلاستيک نازک که با اکسيد آهن آغشته شده است استفاده می گردد. اکسيد فوق از نوع "  فرومانيتيک  " بوده و اگر  تحت تاثير يک ميدان مغناطيسی قرار گيرد،  قادر به نگهداری ( ذخيره ) دائم اطلاعات خواهد بود.

-  قابليت ضبط اطلاعات را دارا می باشند.

-  قابليت پاک کردن اطلاعات و استفاده مجدد را دارا می باشند.

-  ارزان قيمت بوده و بسادگی قابل استفاده می باشند.

نوارهای کاست دارای يک اشکال بزرگ می باشند . اشکال اساسی نوارهای کاست روش بازيابی "ترتيبی" در آنان است . مثلا" برای شنيدن آهنگ خاصی می بايست بصورت ترتيبی بر روی نوار حرکت و پس از استقرار بر روی آهنگ دلخواه آن را گوش داد. بهرحال پيدا نمودن يک آهنگ و استفاده سريع از آن همواره  فرآيندی ترتيبی و کند خواهد بود.

يک فلاپی ديسک همانند نوار کاست از يک نوع پلاستيک نرم آغشته به مواد مغناطيسی( درهردو طرف) استفاده می نمايد. اطلاعات بر روی دواير متحدالمرکزی که "شيار"  ناميده  می شوند، ذخيره خواهند شد. هر شيار خود به مجموعه ای از سکتورها تقسيم می گردد. همزمان با چرخش ديسک، هد  بر روی شيار استقرار و زمينه بازيابی مستقيم اطلاعات  فراهم می گردد.

منبع تغذيه

منبع تغذيه  يکی از عناصر حياتی درکامپيوتراست. فعاليت ساير عناصر  به عملکرد منبع تغذيه بستگی دارد. منبع فوق تامين کننده  جريان الکتريسيته مورد نياز هر يک از عناصر سخت افزازی است . بدون وجود منبع تغذيه ، کامپيوتر مشابه  جعبه ای مملو از فلز و پلاستيک  خواهد بود. منبع تغذيه جريان ( AC (  Alternating Current  را به جريان   ( DC ( Direct Current تبديل می کند.

در کامپيوترهای شخصی ، منبع تغذيه يک جعبه فلزی است که در گوشه Case قرار می گيرد. در اغلب سيستم ها در صورتيکه در پشت سيستم قرار گرفته باشيد ،  می توان منبع تغذيه را مشاهده کرد.

منبع تغذيه را Switching power supplies نيز می گويند. با استفاده از نکنولوژی سوئيچينگ می توان ورودی AC را به ولتاژهای پايين تر DC تبديل کرد. ولتاژهای 3/3 ، 5 و 12 ولتاژهای رايج می باشند. ولتاژهای 3/3 و پنج ولت عمدتا" توسط مدارات ديجيتال استفاده شده و ولتاژ دوازده ولت برای حرکت  موتورهائی  نظير درايو ديسک ها و يا خنک کننده ها استفاده می گردد. شاخص اصلی يک منبع تغذيه " وات " است. وات معادل  حاضلرب  ولتاژ ( بر حسب ولت ) در جريان ( بر حسب آمپر ) است .

تکنولوژی سوئيچ کننده

تا قبل از سال 1980 منبع تغذيه ها سنگين و در انها از ترانزيستور و خازن های بزرگ و سنگين استفاده می گرديد. اين نوع از منبع تغذيه ها ولتاژ ورودی 120 ولت و 60 هرتز را به جريان DC با 12 و 5 ولت تبديل می کردند. امروزه از تکنولوژی سوئيچ کننده ها استفاده می گردد. بکمک تکنولوژی فوق ، جريان با فرکانس 60 هرتز ( هرتز معادل تعداد سيکل در ثانيه است) به يک جريان با فرکانس بالاتر تبديل می گردد. با استفاده از تبديل فوق اين امکان بوجود خواهد آمد که يک ترانسفورمر کوچک قادر به کاهش ولتاژ ورودی از 220 ( برخی کشورها 110 ) ولت به ولتاژ مورد نيار در يک عنصر خاص در کامپيوتر باشد.

استاندارد منبع تغذيه ها

تاکنون شش استاندارد متفاوت برای منبع تغذيه های استفاده شده در کامپيوتر مطرح شده است . اخيرا" استاندارد ATX مطرح شده است .ATX يک استاندارد صنعتی است که مشخص می کند منبع تغذيه دارای خصايص فيزيکی بمنظور مطابقت و استفاده در يک Case استاندارد ATX و همچنين دارای خصايص الکتريکی لازم برای کار و استفاده توسط يک برد اصلی ATX است .

کابل های منبع تغذيه ها استاندارد بوده و بگونه ای طراحی می گردنند که احتمال  نصب اشتباه آنان کاهش  يابد. اغلب توليدکنندگان نيز از کا نکتورهای مشابه  برای محصولات توليدی خود نظير ديسک درايوها ، خنک کننده ها ( تامين 12 ولت ) استفاده می نمايند.

استفاده از منبع تغذيه

برای انتخاب نوع منبع تغذيه ( مهمترين شاخص ميزان وات است ) می بايست مشخص گردد که بر روی سيستم چه امکانات سخت افزاری نصب می گردد. با توجه به عناصر سخت افزاری نصب شده و ميزان مصرف هر يک می توان به عدد واقعی ( وات منبع تغذيه ) دست پيدا کرد . جدول زير برخی از عناصر سخت افزاری را بهمراه ميزان مصرف مربوطه نشان می دهد.

مشکلات منبع تغذيه

منبع تغذيه  بيشترين ميزان خرابی ( نسبت به ساير عناصر )  در کامييوتر را دارد  زمانيک کامپيوتر روشن می گردد، عمليات منبع تغذيه آغاز( گرم شدن ) و زمانيکه سيستم خاموش می گردد ، وظايف منبع تغذيه به اتمام می رسد ( خنک  می گردد) با توجه به تکرار عمليات فوق و نوسانات برق همواره منبع تغذيه می تواند عامل اوليه برای بروز اشکال در سيستم باشد. حساس بودن نسبت به بوی سوختگی و اطمينان از عملکرد صحيح خنک کننده منبع تغذيه ساده ترين روش  برای پيشگيری از بروز اشکال در منبع تغذيه است . توليدکنندگان برد اصلی  اخيرا" امکاناتی را ارائه داده اند که با استفاده از آنها می توان در هر لحظه عملکرد خنک کننده منبع تغذيه و يا پردازنده را مشاهده و در صورت عدول  از استانداردهای موجود ( تعداد دور در دقيقه خنک کننده )  سريعا"  به کاربر اعلام ( پيام های هشداردهنده صوتی ) تا در اسرع وقت اشکال بوجود آمده برطرف گردد.

کابل

دستگاه های IDE از يک کابل ريبونی برای ارتباط با يکديکر استفاده می نمايند. در اين نوع کابل نمام سيم های مورد نظر بصورت تخت و در کنار يکديگر قرار می گيرند. اين نوع ريبون ها دارای 40 و يا 80 سيم می باشند. ابتدا و انتهای کابل های فوق از يک کانکتور خاص استفاده می گردد. در فسمت  ميانی کابل فوق از يک کانکتور ديگر نيز استفاده می گردد . مجموع طول کابل فوق نمی تواند از 18 اينچ ( 46 سانتيمتر) بيشتر باشد.فاصله بين اولين کانکتور ( يک سر کابل ) و کانکتور دوم ( ميانی ) حداکثر 12 اينج و فاصله دومين کانکتور تا کانکتور سوم ( سر ديگر کابل ) حداکثر 6 اينچ است .  رعايت فواصل فوق ، پيوستگی سيگنال را بدنبال خواهد داشت . سه کانکتور فوق دارای رنگ های متمايزی بوده و به دستگاه های خاصی متصل خواهند شد.

§       کانکتور آبی برای اتصال به برد اصلی

§       کانکتور مشکی برای اتصال به درايو اوليه (Master)

§       کانکتور خاکستری برای اتصال به درايو ثانويه (Slave)

در يک طرف کابل فوق يک نوار وجود دارد. نوار فوق اعلام می کند که سيم موجود در آن سمت ، به پين شماره يک متصل است . سيم شماره 20 به جائی متصل نخواهد بود.( در محل فوق پينی وجود ندارد) از محل پين فوق برای اطمينان از اتصال کابل به درايو مورد نظر استفاده می گردد. شکل زير يک کانکتور کابل IDE را نشان می دهد.

دستگاه های اصلی و ثانويه

يک اينترفيس IDE ، قادر به حمايت از دو دستگاه است . اکثر بردهای اصلی دارای دو اينترفيس می باشند ( اوليه و ثانويه ) در اين حالت می توان حداکثر چهار دستگاه IDE را استفاده کرد.با توجه به اينکه کنترل کننده و درايو از يکديکر متمايز ( جدا ) می باشند، عمليات کنترلی اضافه ای بمنظور تشخيص دستگاه ارسال کننده اطلاعات وجود نخواهد داشت.

بمنظور اتصال دو درايو به يک کابل  IDE ، از يک نوع پيکربندی خاص با نام " Master " و " Slave " استفاده می کند.با استفاده از پيکربندی  فوق يک کنترل کننده درايو قادر به اعلام زمان ارسال اطلاعات توسط درايو ديگر برای کامپيوتر است . در چنين حالتی درايو Slave درخواستی را برای درايو Master ارسال تا اطمينان حاصل نمايد که آيا Master در حال ارسال اطلاعات است يا خير؟ در صورتيکه Master بيکار باشد به Slave اعلام تا عمليات ارسال داده  توسط وی آغاز گردد. در صورتيکه درايو Master  در حال ارسال اطلاعات باشد به Slave اعلام می گردد که می بايست در انتظار بوده تا زمانيکه عمليات ارسال داده توسط Master به اتمام رسيده و به Slave اعلام گردد.

از پين شماره 39 کانکتور  برای تشخيص اتصال  درايو Slave استفاده بعمل می آيد. پين فوق حامل يک سيگنال خاص بمنظور تشخيص حضور درايو Slave است . سيگنال فوق Drive Active/Slave Present )DASP) ناميده می شود. توصيه می گردد درايوMaster  به کانکتور انتهائی کابل متصل و Jumper مربوطه به  هارد در وضعيت Master قرار گيرد. Jumper مربوط به درايو دوم  را در حالت Slave قرار داده و آن را به کانکنور ميانی کابل متصل نمائيد. کنترل کننده ها بمنظور تشخيص Master و يا Slave بودن يک درايو از Jumper های تنظيم شده استفاده خواهند کرد. هر درايو قابليت  Master شدن و يا Slave بودن را دارا است .در صورتيکه صرفا" يک درايونصب شده باشد می بايست درايو فوق بصورت Master باشد.

SCSI

اکثر کامپيوترهای شخصی از يک درايو IDE برای اتصال هارد ديسک و يک گذزگاه PCI برای اضافه کردن عناصر سخت افزاری ديگر به کامپيوتر استفاده می نمايند.  تعداد ديگری از کامپيوترها از يک نوع گذرگاه با نام Small Computer System Interface)SCSI) برای اضافه کردن عناصر مورد نظر به کامپيوتر استفاده می نمايند. عناصر سخت افزاری مورد نظر می تواند يکی از تجهيزات زير باشد:

§       هارد ديسک

§       اسکنر

§       CD-ROM/RW

§       چاپگر

§       Tape

SCSI يک گذرگاه سريع بمنظور اتصال چندين دستگاه به کامپيوتر است . شکل زير يک کنترل کننده SCSI را نشان می دهد .

مبانی SCSI

SCSI ، از ايده های مطرح شده توسط  Shugart Associates System Interface)SASI)  استفاده نموده است . SASI در سال 1981 توسط شرکت Shugart و با همکاری شرکت NCR ابداع گرديد. در سال 1981 نسخه استاندارد شده SASI با نام SCSI عرضه گرديد. تکنولوژی فوق دارای مزايای زير است :

§       سرعت آن بالا است ( 160 مگابايت در ثانيه )

§       مطمئن تر و قابل اعتماد تر است

§       امکان استقرار ( اتصال ) چندين دستگاه بر روی يک گذرگاه را فراهم می نمايد.

§       در اکثر سيستم ها قابل استفاده است .

در رابطه با تکنولوژی SCSI ملاحظاتی نيز وجود دارد :

§       برای يک کامپيوتر خاص می بايست پيکربندی گردد

§       دارای امکانات محدود حمايتی در سطح BIOS است

§       دارای مدل های متفاوت از بعد سرعت و نوع کانکتور است

§       دارای يک اينترفيس نرم افزاری  نيست

اغلب کاربران کامپيوتر در زمان استفاده از SCSI با توجه به انواع متفاوت آن (Ultra ،Fast,Wide و حتی ترکيبی از اسامی فوق   ) دچار سردرگمی می گردند.

انواع SCSI

در حال حاضر سه مشخصه کلی ( نوع ) برای SCSI وجود دارد .

- SCSI-1 . مشخصه اوليه ارائه شده برای SCSI  در سال 1986 است .

- SCSI-2 . استاندارد ارائه  شده در سال 1994 است . مهمترين ويژگی مدل فوق،  ارائه مجموعه دستورات خط دستوری ( 18 دستور) برای انجام عمليات ضروری و حمايتی در رابطه با دستگاههای SCSI است. در مدل فوق امکان مضاعف نمودن سرعت از 5 مگاهرتز به 10 مگاهرتر( Fast SCSI)  و  مضاعف نمودن عرض گذرگاه از هشت بيت به شانزده بيت و  افزايش تعداد دستگاهها تا پانزده (Wide SCSI) و يا تلفيقی از هر دو وجود دارد (Fast/Wide SCSI) . در  مدل فوق امکان " صف بندی دستورات " نيز مطرح گرديد . در چنين مواردی  يک دستگاه SCSI-2 قادر به ذخيره مجموعه ای از دستورات مربوط به کامپيوتر ميزبان (Host) و تعيين اولويت برای هر يک خواهد بود.

- SCSI-3 .  استاندارد فوق در سال 1995 ارائه شده است . مهمترين ويژگی استاندارد فوق استفاده از مجموعه ای استانداردهای ديگر در بطن خود است .استاندارهای جانبی بر اساس نسخه ها یمتفاوت SCSI Parallel Interface)SPI) ( روش ارتباط دستگاههای SCSI با يکديگر را مشخص می نمايد ) ارائه شده اند و اغلب مشخصه های SCSI-3 با واژه های "Ultra" آغاز می گردند. ( Ultra برای SPI  و Ultra2 برای SPI-2 و Ultra3 برای SPI-3 ) .  جدول زير مشخصات انواع SCSI را نشان می دهد.

مشخصات SCSI

در يک سيستم SCSI سه عنصر اساسی وجود دارد :

§       کنترل کننده

§       دستگاه

§       کابل

کنترل کننده بمنزله قلب يک سيستم SCSI است . کنترل کننده بعنوان يک اينترفيس بين تمام دستگاههای موجود بر روی گذرگاه SCSI و کامپيوتر است . کنترل کننده را " آداپتور ميزبان " (Host adapter) نيز می گويند. کنترل کننده از لحاظ فيزيکی می تواند شامل يک کارت بوده که آن را بر روی يکی از اسلات ها ی  موجود در برد اصلی نصب و يا بصورت از قبل ساخته شده بر روی برد اصلی باشد. بر روی کنترل کننده BIOS مربوطه وجود دارد. BIOS يک نوع حافظه ROM و يا Flash بوده و شامل نرم افزارهای مورد نياز برای دستيابی و کنترل دستگاه موجود بر روی گذرگاه SCSI است .

معمولا" هر يک از دستگاههای موجود بر روی گذرگاه SCSI دارای يک آداپتور از قبل ساخته شده SCSI بوده که امکان ارتباط دستگاه با گذرگاه SCSI را فراهم می نمايد. مثلا" يک هارد SCSI دارای يک مدار کنترلی کوچک بوده که شامل يک کنترل کننده برای مکانيزم درايو و يک آداپتور برای گذرگاه SCSI است . دستگاههای همراه با يک آداپتور از قبل ساخته شده را Embedede SCSI device می گويند.

هر دستگاه SCSI می بايست دارای يک شناسه (ID) منحصر بفرد باشد. همانگونه که در بخش قبل مشاهده گرديد يک گذرگاه SCSI قادر به حمايت از هشت يا شانزده دستگاه با توجه به مشخصات فنی مربوطه است . برای يک گذرگاه هشت دستگاهی ، شناسه دارای محدوده صفر تا هفت خواهد بود. برای يک گذرگاه شانزده دستگاهی، شناسه دارای محدوده صفر تا پانرده خواهد بود. يکی از شناسه های با اولويت بالا ( شناسه صفر) می بايست توسط کنترل کننده SCSI استفاده گردد در چنين حالتی تعداد دستگاه ها ی مورد نظر جهت اتصال ، به هفت و يا پانزده عدد تنزل پيدا خواهد کرد.

اغلب دستگاههای SCSI دارای امکانات سخت افزاری لازم در خصوص پيکربندی شناسه دستگاه می باشند. برخی ديگر از دستگاهها امکان پيکربندی شناسه را از طريق نرم افزار فراهم می نمايند. اغلب کارت های SCSI از نوع Plug&Play ، عمليات اختصاص شناسه به دستگاه را بصورت اتوماتيک انجام می دهند. هر يک از دستگاه های موجود بر روی گذرگاه SCSI می بايست دارای يک شناسه منحصر بفرد باشند در غير اينصورت دچار مشکلاتی خواهيم شد.

هفت نوع کانکتور SCSI وجود دارد ( حداقل ) برخی از آنها ممکن است با يک نوع خاص SCSI سازگاری نداشته باشند.  کانکنورهای فوق عبارتند از :

1  DB-25 (SCSI-1)

2  50-pin internal ribbon (SCSI-1, SCSI-2, SCSI-3)

3  50-pin Alternative 2 Centronics (SCSI-1)

4  50-pin Alternative 1 high density (SCSI-2)

5  68-pin B-cable high density (SCSI-2)

6  68-pin Alternative 3 (SCSI-3)

7 80-pin Alternative 4 (SCSI-2, SCSI-3)

صرفنظر از نوع کانکتور استفاده شده تمام گذرگاه های SCSI می بايست Terminate گردند.