Bilgisayara Giriş BİLGİSAYAR (COMPUTER): Kullanıcıdan aldığı verilerle mantıksal ve aritmetiksel işlemleri yapan; yaptığı işlemlerin sonucunu saklayabilen;

... konulu sunumlar: "Bilgisayara Giriş BİLGİSAYAR (COMPUTER): Kullanıcıdan aldığı verilerle mantıksal ve aritmetiksel işlemleri yapan; yaptığı işlemlerin sonucunu saklayabilen;"— Sunum transkripti:

1 Bilgisayara Giriş BİLGİSAYAR (COMPUTER): Kullanıcıdan aldığı verilerle mantıksal ve aritmetiksel işlemleri yapan; yaptığı işlemlerin sonucunu saklayabilen; sakladığı bilgilere istenildiğinde ulaşılabilen elektronik bir makinedir. İLK BİGİSAYAR: (ENIAC, Electronic Numeric Integrator and Computer) 1946 yılında ABD’de askeri amaçlar için geliştirildi. 60 sn yol alan bir top mermisinin rotasının hesaplanması için gereken 20 saatlik çalışmayı 15 saniyeye indirdi. 167 metrekarelik bir alanı kaplıyordu. 30 ton ağırlığındaydı. elektron tüpü, röle, direnç, kapasitör Çalışması için watt enerji gerekliydi. Bir problemi çözmesi için 6000 kablo elle fişe takılarak kuruyorlardı. Yalnızca 80 karaktere eş veri saklayabiliyordu. Saniyede yaklaşık 5000 toplama, 385 çarpma, 38 bölme veya karekök işlemi Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

2 Tarihçe arasındaki üretilen bilgisayarlarda vakum tüpleri kullanıldı. Bu tüpler bir ampul büyüklüğünde, çok fazla enerji harcamakta ve çok fazla ısı yaymaktaydılar. arasında üretilen bilgisayarlarda vakum tüpleri yerine transistörler kullanıldı. arasında üretilen bilgisayarlarda entegre devreler kullanıldı. Onbinlerce devre küçük bir silikon chip’e yerleştirildi. 1970'li yıllardan sonra, büyük çaplı entegre devreler kullanılmaya başlandı. Bilgisayar donanımında bu teknolojinin kullanılması bilgisayarın hesaplama hızlarını ve güvenirliliğini arttırmış ve hacimleri çok küçültmüştür. 1980’li yıllarda PC (Personel Computer)’lerin üretilmesiyle bilgisayarlar artık evlere dahi girmiştir. Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

3 Dünden Bugüne ENIAC (1946) Intel Core i7 (2018) Boyut 2.4m×0.9m×30m
33cm×22cm×1.5cm Ağırlık 30 ton 1.5 kg Hız 5KHz 3.4GHz Veri Saklama 80 Bytes …TeraBytes Enerji Tüketimi 150KWatt 100Watt Fiyat $ $1.500 Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

4 Temel Kavramlar Bilgisayar 2 temel bileşenden oluşur:
DONANIM (HARDWARE) Bilgisayarı oluşturan elektronik ve mekanik bütün parçalara verilen isimdir. Elle tutulabilirler. Ekran, klavye, sabit disk (harddisk), fare, yazıcı, bellek, mikroişlemci, … YAZILIM (SOFTWARE) Donanımı kullanmak için gerekli programlardır. Bilgisayarın nasıl çalışacağını söylerler. Elle tutulmazlar. Belirli bir işlemi yapmak üzere bilgisayara kurulurlar. Örneğin: Kelime işlem (word processor) programları kullanıcıların yazı yazması için kullanılır. Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

5 Donanım Birimleri Motherboard Anakart
Bilgisayarın gövdesi, iskeleti sayılabilecek parçadır. Bütün diğer parçalar (işlemci, bellek, ekran kartı, ses kartı, modem) anakart üzerine monte edilir. Bütün parçaların birbiri ile haberleşmesini sağlayan yollar ve mimariler de anakart üzerinde bulunur. Motherboard Anakart Tüm aritmetiksel ve mantıksal işlemlerinin yapıldığı bölümdür. Bilgisayarın beyini olarak düşünülebilir. Bilgisayarın hızını etkileyen en önemli parçadır. CPU (Central Proccessing Unit) Merkezi İşlem Birimi Programların ve verilerin kullanıldıkları zaman geçici olarak depolandıkları yerdir. Elektrik kesildiğinde ana bellekteki veriler kaybolur. RAM (Random Access Memory) Ana Bellek Bilgisayar Depolama birimidir. Manyetik bir ortam olan plakalardan oluşur.  Bu plakalar bir motora bağlıdır ve sürekli dönerler. Bu dönüş esnasında okuma yazma kafası bu plakalar üzerine veri yazar ya da okur. Harddisk Sabit Disk Input Devices Giriş Birimleri Bilgisayarlara veri girmekte kullanılan araçlardır. Klavye, fare, disket, joystick, tarayıcı (scanner), mikrofon, barkod okuyucu, ... Output Devices Çıkış Birimleri Bilgisayarda elde ettiğimiz dosyaların çıkışlarını görmek için kullanılan birimlerdir. Ekran, yazıcı, ... Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

6 CPU (Merkezi İşlem Birimi)
Tüm aritmetiksel ve mantıksal işlemlerinin yapıldığı ve kontrol edildiği bölümdür. Bilgisayarın beyini olarak düşünülebilir. Bilgisayarın hızını etkileyen en önemli parçadır. CPU Hızı GHz (Giga herz) olarak ölçülür. 1 GHz = processor cycle/sec. Intel 2.4GHz işlemci saniyede processor cycle İki üniteden oluşur:                              Aritmetik ve Mantık Birimi (Arithmetic & Logic Unit - ALU): Dört işlem, verilerin karşılaştırılması, karşılaştırmanın sonucuna göre yeni işlemlerin seçilmesi ve kararların verilmesi bu birimin görevidir.        Kontrol Ünitesi (Control Unit - CU): İşlem akışını düzenler, komutları yorumlar ve bu komutların yerine getirilmesini sağlar. CU bir şirketteki müdür olarak düşünülebilir. Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

7 Bellek (Memory) Bellek bilgilerin kalıcı ya da geçici olarak saklandığı ortamlardır. RAM (Random Access Memory): Rastgele erişimli bellektir. İstenilen bölgesine bilgi depolanabilir, silinebilir, okunabilir, değiştirilebilir. Yalnız elektrik kesintisi veya makineyi kapatma durumunda tüm bilgiler silinir. 1 MB, 4 MB, 4GB, 8GB,... ROM (Read Only Memory): Sadece okunabilir bellektir. Bu bellek üretici firma tarafından hazırlanmıştır. Bilgileri okunabilir fakat üzerinde bir değişiklik yapılamaz. Bu bilgiler makineyi kapatma veya elektrik kesintisinden etkilenmezler ve silinmezler. PROM: Programlanabilen ROM bellektir. EPROM: Hem silinebilen hem de programlanabilen ROM bellektir. EEPROM: Elektriksel olarak hem silinebilen hem de programlanabilen ROM bellektir (Örnek: USB flash bellek). Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

8 Binary System (İkili Sistem)
Bilgisayarda veri binary (ikili) formatında saklanır. Binary formatı sadece 0 ve 1’ i kullanan sayı sistemidir. Bit: Binary formatında her rakama bir bit denir. Bir bit 0 (Yanlış) ya da 1 (Doğru) değeri alır. Byte: 8 bit bir byte’ ı oluşturur. Ondalık Sistem Binary (İkili) Sistem (0*2^7+0*2^6+…+0*2^1+0) (0*2^7+0*2^6+…+0*2^1+1) (0*2^7+0*2^6+…+1*2^1+0) (0*2^7+0*2^6+…+1*2^1+1) (1*2^7+1*2^6+…+1*2^1+1) Character (Karakter): Bilgisayar tarafından yazılıp okunabilen ve depolanan herhangi bir tek alfabetik, nümerik, noktalama veya değer işaretlerinden biridir. Örnek: A, 1, {, \, ] Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

9 Binary System (İkili Sistem)
Bilgisayarda tanımlı 256 karakter vardır. Bu karakterlerin her birine ASCII standardıyla 0 dan 255’ e kadar bir sayı tahsis edilmiştir. Her bir karakteri saklamak için bir byte gerekir. Örnek: Karakter ASCII Byte ( A Bilgisayarda ‘Hello’ kelimesini saklamak için 5 byte gerekir. Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

10 CPU ve Memory Nasıl Çalışır?
Komut (Instruction): İşlemcinin yapabileceği her bir işlem bir komut ile ifade edilir. Örnek: ÇIKAR A, B, C (A sayısından B sayısını çıkar, sonucu C olarak kaydet) Program: Komutların arka arkaya dizilişlerine Program denir. ÇIKAR A, B, C TOPLA C, 10, C … Memory … Ao Ao+1 Ao+2 b0 b1 b2 b3 bn Ao+n b: Byte A: Adres Adres Yolu (Address Bus): İşlemci belleğe istediği verinin adresini bu yoldan gönderir. Adres yolu tek yönlüdür (tek şeritli bir karayolu gibi). Veri Yolu (Data Bus): İşlemci bellekten veri istediğinde (adres yolunu kullanarak), bellek bu veriyi veri yolu üzerinden işlemciye gönderir. Veri yolu iki yönlüdür. Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

11 ALGORİTMA Algoritma herhangi bir sorunun çözümü için izlenmesi gerekli yol anlamına gelmektedir. Algoritma hazırlanırken, çözüm için yapılması gerekli işlemler, öncelik sıraları gözönünde bulundurularak ayrıntılı bir biçimde tanımlanmalıdırlar. İki sayının toplamını bulan algoritma: - Adım 1: Başla - Adım 2: Birinci sayıyı oku - Adım 3: İkinci sayıyı oku - Adım 4: İki sayıyı topla - Adım 5: Dur Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

12 AKIŞ DİYAGRAMLARI (FLOWCHARTS)
Herhangi bir sorunun çözümü için izlenmesi gerekli olan aritmetik ve mantıksal adımların söz veya yazı ile anlatıldığı algoritmanın, görsel olarak simge ya da sembollerle ifade edilmiş şekline akış diyagramı veya FLOWCHART adı verilir. Akış şemalarının algoritmadan farkı, adımların simgeler şeklinde kutular içine yazılmış olması ve adımlar arasındaki ilişkilerin ve yönünün oklar ile gösterilmesidir. Programın saklanacak esas belgeleri olan akış şemalarının hazırlanmasına, sorun çözümlenmesi sürecinin daha kolay anlaşılır biçime getirilmesi, iş akışının kontrol edilmesi ve programın kodlanmasının kolaylaştırılması gibi nedenlerle başvurulur. Uygulamada çoğunlukla, yazılacak programlar için önce programın ana adımlarını (bölümlerini) gösteren genel bir bakış akış şeması hazırlanır. Daha sonra her adım için ayrıntılı akış şemaları çizilir. Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

13 AKIŞ DİYAGRAMLARINDA KULLANILAN SİMGELER
Veri giriş ve çıkışı (Araç belirtmeden) Başlangıç ve bitiş Karar verme Aritmetik işlemler Ekrana yazdırma Akış yönü Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

14 İki Sayının Toplamı İki sayı okuduktan sonra bu iki sayının toplamını ekrana yazan bir algoritmanın akış diyagramını çizin. BAŞLA A OKU B OKU C = A + B C YAZ DUR Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

15 İki Sayının Küçüğünü Bulma
İki sayı okuduktan sonra bu iki sayıdan küçük olanını ekrana yazan bir algoritmanın akış diyagramını çizin. BAŞLA X OKU Y OKU X<Y EVET X YAZ HAYIR DUR Y YAZ Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

16 Üç Sayının Küçüğünü Bulma
Üç sayı okuduktan sonra bu üç sayıdan en küçük olanını ekrana yazan bir algoritmanın akış diyagramını çizin. BAŞLA X, Y, Z OKU X<Y ve X<Z EVET X YAZ HAYIR Y<Z EVET Y YAZ DUR HAYIR Z YAZ Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

17 Sınıf Geçme Notu Hesaplama
Bir öğrencinin vize ve final sınavlarından aldığı notların ağırlıklı ortalamasını alıp dörtlük sistemdeki karşılığını ekrana yazan algoritmanın akış diyagramını çizelim. ort>=90 E not = A H ort>=80 E not = B H ort>=70 E not = C BAŞLA H ort>=60 E not = D vize OKU H final OKU ort>=50 E not = E DUR H ort = 0.4*vize+0.6*final not YAZ not = F Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

18 İlk 50 Sayının Toplamı İlk 50 sayının toplamını ekrana yazan bir algoritmanın akış diyagramını çizin. BAŞLA TOPLAM = 0 N = 0 N = N + 1 TOPLAM = TOPLAM + N HAYIR N<50? TOPLAM YAZ DUR EVET Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları

19 N Faktöriyel Bir sayı okuduktan sonra bu sayının faktöriyelini hesaplayıp ekrana yazan bir algoritmanın akış diyagramını çizin. BAŞLA N OKU cnt = 1 res = 1 cnt = cnt + 1 res = res * cnt HAYIR res YAZ cnt<N DUR EVET Prof. Dr. Hasan OCAK / Kocaeli Üniversitesi / Mekatronik Mühendisliği / Visual Basic Ders Notları