BİLGİSAYARIN MİMARİSİ, TEMEL BİLEŞENLERİ VE ÇALIŞMA MANTIĞI

Bilgisayar Nedir? Giriş birimleri ile dış dünyadan aldıkları veriler üzerinde aritmetiksel ve mantıksal işlemler yaparak işleyen, bu işlenmiş bilgileri çıkış birimleri ile kullanıcılara ileten, istenildiğinde bu bilgileri saklayabilen, donanım (hardware) ve yazılım (software) dan oluşan elektronik bir makinedir.

Bilgisayarın Tarihçesi 1943’te yapımına başlanan ENIAC adlı bilgisayar 1946 yılında tamamlanmıştır. ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) mali kaynakları Pentagon tarafından karşılanan bir deneme çalışması olarak başlamıştır. ENIAC, 30 ton ağırlığında ve 10 x 15 m yani 150 metrekarelik bir alanı kaplayan dev bir makine idi. Bu makine on haneli 5000 sayıyı bir saniye içinde toplayabiliyordu. Mekanik hesap makinelerinden 1000 kat daha hızlıydı ve o güne kadar elde edilen en büyük işlem hızının (Mark-1) yaklaşık 20 katına sahipti. Tümüyle elektronik olarak çalışan ilk bilgisayar, ENIAC’tır.

Electronic Numerical Integrator and Computer - ENIAC

Bilgisayarın Tarihçesi ENIAC’ın üretilmesiyle, bilgisayar üretiminde de gözle görülür bir gelişme meydana gelmiştir. 1950’li yılların başlarına gelindiğinde seri halde bilgisayar üretimi çalışmaları hız kazanmıştır. ENIAC’ı tasarlayan Eckert ve Mauchly (Eckert and Mauchly Computer Corporation) ticari olarak bilgisayar üretmek için şirket kurdular. Bunu IBM izlemiştir. ENIAC’tan sonra benzer ilkelerle yapılan ilk bilgisayar UNIVAC-1 (Univesal Automatic Computer) olmuştur. ENIAC’ın tasarımcıları tarafından yapılan UNIVAC-1, 1951’de tamamlanmış ve ABD Sayım Bürosuna satılmıştır. UNIVAC-1 ticari olarak üretilen ilk bilgisayardır. Ayrıca 1954’te General Electric’e satılan Univac, iş dünyasına giren ilk bilgisayar olmuştur.

Universal Automatic Computer - UNIVAC-1

Bilgisayarın Tarihçesi 1969’da IBM dünyanın ilk kişisel bilgisayarını geliştirme çalışmalarını başlatmıştır. Bu bilgisayar SCAMP olarak adlandırılılmıştır. 1971’de John Blankenbaker ilk kişisel bilgisayar (PC) olan Kenbak I geliştirmiştir. 1981’de Adam Osborne ilk taşınabilir bilgisayarı geliştirmiştir.(11 kg) 1981’de Commodore firması, 1 milyondan fazla satış yapan VIC-20 ev ve ofis bilgisayarını üretmiştir. Kenbak I Osborne 1

Kuşaklarına göre Bilgisayar Türleri Kuşak Bilgisayarlar; Radyo lambalarıyla çalışan çok ısı yayan ve büyük hacimli bilgisayarlardır. ENIAC’ın yapımıyla başlar. Kuşak Bilgisayarlar; 1952 yılında Transistörün bulunmasıyla ortaya çıkan, daha küçük hacimli, hesaplama hızları farklı olan bilgisayarlardır. Kuşak Bilgisayarlar; 1958 yılında Entegre Devrelerin gelişmesiyle ortaya çıkan bilgisayarlardır. Bu bilgisayarlarda çoklu iş düzeni, uzaktan erişim gibi kavramlar doğmuştur. Kuşak Bilgisayarlar; 1965 yılında Karmaşık Entegre Devrenin bulunmasıyla başlayıp günümüzde de kullanılan bilgisayarlardır.

Veri-Bilgi Bu işlev kapsamında bilgisayarı bir fabrikaya benzetebiliriz. Üretim Süreci Hammadde Ürün Bilgi işlem Süreci Veri Bilgi

Veri-Bilgi Veri ve Bilgi nedir? Nerede ve hangi amaçla kullanılırlar? Problemleri niçin çözeriz? Sayılar ne işe yararlar?

Veri-Bilgi 33 Bu sayı tek başına anlamsız Ancak benim yaşım 33 derseniz, bu sayı sizinle ilgili bir bilgi durumundadır. Bu sınıftaki her öğrencinin bir yaşı var ve yaşınız sizinle ilgili bir bilgi durumundadır. Bu sınıfın yaş ortalamasını hesaplamak gerekirse yaşınız hangi duruma düşer?

Veri-Bilgi Veri : Bilgisayar tarafından işlenilmesi istenilen bilgilere veri denir.Kullanıcı veya bilgisayar tarafından sağlanırlar. Sayılar, harfler, sözcükler, ses sinyalleri ve komutlardır. Bilgi: Verilerin bilgisayar tarafından işlenmiş haline ise bilgi denir.

Bilgisayarın Yapısal Şeması ve İşleyişi Bilgisayarı yapısal olarak, bilgilerin girilmesi, girilen bilgilerin belirtilen durumlara göre işlenmesi, işlem sonuçlarının alınması ve istenildiğinde yapılan işlemlerin depolanması olarak dört temel fonksiyona sahip bir makine şeklinde tanımlayabiliriz. Bu dört temel fonksiyonu gerçekleştirebilmek için sahip olması gereken mimariyi; Girdi Üniteleri,  Merkezi İşlem Birimi,  Çıktı Üniteleri  Depolama Üniteleri oluşturur.

Bilgisayarın Yapısal Şeması ve İşleyişi ROM/PROM/EPROM Yan Bellek Disk Disket CD/DVD Flash Bellek RAM- Ana Bellek Merkezi işlem Ünitesi CPU – Central Processing Unit Giriş Ünitesi Yönetim Ünitesi Çıkış Ünitesi Klavye Mouse Kamera Mikrofon Scanner Ekran Yazıcı Aritmetiksel ve Mantıksal İşlem Ünitesi

Giriş İşleme İşleme Çıkış

Sistem Birimleri Giriş Birimleri Çıkış Birimleri Depolama Ortamları Klavye Mause Tarayıcı Optik Okuyucu Barkod Okuyucu Kamera Mikrofon Çıkış Birimleri Ekran Yazıcı Çizici Hoparlör Hem Giriş-Hem’de Çıkış Birimleri Disket Sürücü CD-RW(Kaydedici) DVD-RW(kaydedici) Ses Kartı Ethernet Kartı Modem Depolama Ortamları Disket Sabit Disk CD DVD Taşınabilir Bellek

Bellek-Bit-Byte Kavramları Bellek nedir? Bilgisayara girilen bilgilerin saklanmasını sağlayan ünitelerdir. Bunlar elektronik, manyetik ve optik olmak üzere farklı fiziksel yapılarda olabilirler ama hepsinde bilgiyi saklama mantığı aynıdır. Bilgisayarlar 2 tabanlı sayı sistemini kullanarak işlem yaparlar, yani bellekte sadece 0 ve 1 bilgileri tutulur. Resim, görüntü, ses, karakter... 0 ve 1 lerden oluşur.

Sayı Sistemleri Onlu Sayı Sistemi Taban : 10 Rakamlar: 0,1,2,3,4,5,6,7 ,8,9 İkili Sayı Sistemi Taban : 2 Rakamlar: 0 ve 1 Onaltılı Sayı Sistemi Taban : 16 Rakamlar:

Bit-Byte Kavramları

Bit-Byte Kavramları

Bellek Birimleri 1 Byte=8 bit 1 KiloByte (KB) = 1024 Byte 1 MegaByte (MB) = 1024 KiloByte 1 GigaByte (GB) = 1024 MegaByte 1 TeraByte (TB) = 1024 GigaByte

Donanım Üniteleri 1- ANAKART (Mainboard)   1- ANAKART (Mainboard) Bir bilgisayarı oluşturan bütün elektronik ünitelerin üzerine takıldığı veya bağlandığı devrelerden oluşan bir karttır.

Donanım Üniteleri 2- MERKEZİ İŞLEM ÜNİTESİ (CPU – Mikroişlemci)   2- MERKEZİ İŞLEM ÜNİTESİ (CPU – Mikroişlemci) İşlemlerin çoğunu gerçekleştiren devrelerdir. Matematiksel ve mantıksal işlemler yaparlar, belleğe yazarlar ya da bellekten okurlar, çeşitli durumların gerçekleşip gerçekleşmediğini kontrol ederler.

Donanım Üniteleri   3- ANA BELLEK (RAM–Random Access Memory–Rasgele Erişilebilir Bellek) Diğer adı Ana Bellek’tir. Ana Bellek, bilgisayarın giriş ünitelerinden gelen verilerin, bu verilerin işlenmesini yönlendirecek programların ve işlemler sonucunda elde edilen bilgilerin tüm süreç boyunca depo edildiği bir yapıdır. Ana Bellek, bilgileri geçici olarak saklar, çalışmakta olan bir program durdurulduğunda onunla ilgili her şey bellekten silinir, ayrıca elektrik kesintilerinde tüm içeriği silinir.

Donanım Üniteleri 4- YAN BELLEK ÜNİTELERİ Sabit disk (Harddisk)   4- YAN BELLEK ÜNİTELERİ Sabit disk (Harddisk) Ana bellekteki bilgilerin bilgisayarın haricinde uzun süre saklanabilmesi amacıyla tasarlanmış, manyetik bir yapıya sahip, dairesel plak şeklinde, çok büyük bir kapasitesi olan (günümüzde Terabyte’lar büyüklüğünde), bilgisayar kasası içerisine monte edilmiş bir yan bellek ünitesidir. Disket Bellek Kartı (Flash Memory) CD / DVD

Donanım Üniteleri 5- DİĞERLERİ Yongaseti Veriyolu Önbellek   5- DİĞERLERİ Yongaseti Veriyolu Önbellek ROM / EPROM ve BIOS Ekran Kartı Ağ Kartı Paralel, Seri Ve Usb Portlar