آشنایی با بلوک دیاگرام کامپیوتر های شخصی به صورت تصویری

بلوک دیاگرام کامپیوتر شخصی

در بلوک دیاگرام کامپیوتر شکل کلی یک کامپیوتر و اجزای آن را می بینیم. در این مقاله بلوک دیاگرام را به صورت بسیار ساده و جزیی توضیح دادیم و در تصویر به صورت کامل شرح خواهیم داد.

ریزپردازنده

ریزپردازنده یا همان واحد پردازنده مرکزی (Central Processing Unit) CPU پردازنده اصلی سیستم کامپیوتر می باشد. به طور خلاصه مغز کامپیوتر محسوب می شود. و سرعت کامپیوتر را تعیین می کند. سرعت کامپیوتر بر حسب واحد مگاهرتز سنجیده می شود.

این مدار الکترونیکی دستورالعمل هایی را که تشکیل دهنده یک برنامه کامپیوتری هستند اجرا می کند. در اصل کلیه عملیات پردازش کامپیوتر در این بخش انجام می شود. پردازنده هسته ای برای پردازش می باشد. که پردازنده های چند هسته ای، چندین هسته دارند که به طور همزمان برای پردازش استفاده می شود. بنابراین سرعت بالاتری دارند. و هر چه تعداد هسته های برای پردازش بیشتر باشد به همان نسبت سرعت افزایش می یابد.
پردازنده از دو واحد اصلی محاسبه و منطق و کنترل تشکیل شده است.

بخش‌های ریزپردازنده

واحد محاسبه و منطق:

کلیه عملیات مقایسه داده ها (از لحاظ کوچکتر و بزرگتر بودن) و محاسباتی (جمع، تفریق، ضرب، تقسیم) و عملیات منطقی (AND,OR) در این قسمت انجام می شود

واحد کنترل:

واحدی که کنترل کلیه قسمت های کامپیوتر و اجزا و ارتباط بین آن ها را به عهده دارد و کنترل دریافت داده ها از واحد ورودی، کنترل عملیات داخلی CPU و کنترل ارسال اطلاعات به واحد خروجی می باشد.

رجیستر:

ثبات ها، واحدهای کوچک حافظه هستند که برای نگهداری سریع و موقت نتایج در CPU بکار می روند. هنگامی که پردازنده دستور العمل ها را اجرا می کند داده های مورد نیاز آن دستورالعمل به طور موقت در ثبات یا رجیستر نگه داری می کند. حافظه های کوچکی که برای نگهداری موقت داده ها و نتایج پردازش استفاده می شود و در صورت نیاز به حافظه اصلی منتقل می شود.

حافظه نهان:

حافظه پنهان، حافظه ای است با سرعت بسیار بالا، که برای افزایش کارایی CPU در نظر گرفته شده است. حافظه ای که اطلاعات اخیرا استفاده شده را در خود نگه داری می کند تا در صورتی که با آنها نیاز بود دسترسی به آنها ساده تر و سریع تر باشد. همچنین حافظه بسیار سریع بین RAM و CPU برای افزایش سرعت کامپیوتر استفاده می شود و اطلاعات تکراری را در خودش نگه می دارد که در صورت نیاز سریع به پردازنده منتقل کند و به این شکل سرعت کامپیوتر را افزایش دهد.

دستگاه های ورودی و خروجی:

یکی دیگر از بخش های اصلی بلوک دیاگرام کامپیوتر برای عملکرد خود داده‌ها را از دستگاه‌های ورودی می‌خواند و پس از پردازش داده‌ها اطلاعات را تولید می‌کند و آن‌ها را به دستگاه‌های خروجی ارسال می‌کند. این دستگاه ها به نوعی دستگاه های تعاملی محسوب می شوند یعنی علاوه بر اینکه اطلاعاتی را به کاربر ارائه می دهند (خروجی) اطلاعاتی را از کاربر دریافت می کنند (ورودی) و مجددا اطلاعات مورد نظر را به کاربر ارائه می دهند.

دستگاه های ورودی:

همه دستگاه ها و تجهیزات جانبی هستند که اطلاعات را به کامپیوتر وارد می کنند. مانند صفحه کلید، ماوس، اسکنر، دیسک گردان، اسکنر، قلم نوری، دستگاه هدایت و … در واقع هر دستگاهی که توانایی ورود اطلاعات را داشته باشد دستگاه ورودی می باشد.

دستگاه های خروجی:

دستگاه هایی هستند که اطلاعات را به کاربر نمایش می دهند. مانند چاپگر ، صفحه نمایش ، پلاتر ، دیسک گردان و … . در واقع هر دستگاهی که برای خروج اطلاعات و نمایش آن به کاربر دستگاه خروجی محسوب می شود.

در این بین بعضی از دستگاه ها هم ورودی و هم خروجی هستند.

حافظه:

بخش اصلی دیگر بلوک دیاگرام کامپیوتر برای ذخیره اطلاعات و همچنین بالا بودن سرعت کامیپوتر به دو نوع حافظه نیاز داریم. حافظه مکانی است که اطلاعات به صورت موقت یا دائم در آن نگهداری می شوند. حافظه اصلی Main Memory و حافظه جانبی Secondary Memory حافظه اصلی ، حافظه اولیه یا حافظه درونی هم گفته می شود. حافظه اصلی خود به دو قسمت تقسیم می شود.

آموزشگاه کامپیوتر فرهنگ سازان

حافظه اصلی:

حافظه اصلی، حافظه ای است حیاتی که بدون آن رایانه قادر به راه اندازی و اجرای برنامه ها نیست بخاطر سرعت دسترسی بالا، این نوع حافظه از مدارات مجتمع می سازند و به دو نوع اصلی RAM,ROM تقسیم می شود.

حافظه RAM

این حافظه بر روی مادربرد در اسلات هایی مخصوص قرار می گیرد. حافظه RAM برای اجرای سیستم عامل و برنامه ها مستقیما توسط پردازنده استفاده می شود. در واقع هر سیستم عامل و هر برنامه و فایلی برای اینکه اجرا شود ابتدا باید در حافظه اصلی قرار گیرد.

حافظه RAM یک حافظه موقت است. یعنی با قطع برق کلیه اطلاعات روی آن پاک می شود. یکی از دلایل اینکه گاهی مشغول به کار با کامپیوتر و کار با یک فایل هستیم مثلا تایپ یک متن اگر برق قطع شود و ما اطلاعات را ذخیره نکرده باشیم، اطلاعات و تغییرات ما پاک خواهد شد. در اصل ذخیره کردن اطلاعات آن ها را بر روی حافظه های جانبی از جمله هارد قرار می دهد.

حافظه RAM ظرفیت محدود و سرعت بسیار بالاتری نسبت به حافظه های جانبی دارند و باعث بالا رفتن سرعت کامیپوتر می شود. این حافظه یک حافظه خواندنی و نوشتنی است. به طور واضح تر می توان اطلاعات را بر روی آن نوشت و یا از روی آن خواند. همچنین دسترسی به RAM به صورت تصادفی می باشد.
رایانه برای نوشتن اطلاعات بر روی حافظه RAM در اولین مکان خالی حافظه اطلاعات را می نویسد و تمام حافظه را برای یافتن محل مناسب مرور نمی کند، در نتیجه سرعت نوشتن بر روی این نوع حافظه ها بالا تر می رود.
این حافظه الکترونیکی با روشن شدن رایانه فعال می شود و با خاموش شدن رایانه، اطلاعات آن از بین می رود.

حافظه ROM

ROM به صورت یک تراشه بر روی مادربرد قرار دارد. و به صورت فقط خواندنی است و نمی توان بر روی آن چیزی را ثبت کرد. البته انواعی هستند که بتوان با برنامه ریزی بر روی آن اطلاعات جدیدی نوشت ، اما نه برای افراد عادی و کاربران معمولی.

حافظه ROM دارای سرعت بالایی است و در کنار پردازنده قرار دارد. و دسترسی به آن به صورت ترتیبی است. درهمان ابتدا که کامپیوتر روشن می شود اطلاعات روی حافظه ROM به صورت ترتیبی خوانده می شود.

دستگاه های ورودی و خروجی را از نظر عملکرد بررسی می کند (به عبارتی اطلاعات بایوس (Basic Input / Output System & BIOS) را مورداستفاده قرار می دهد) و سپس سیستم عامل را از روی هارد دیسک بر روی حافظه RAM بارگذاری می کند.

وظیفه حافظه ROM بعد از بارگذاری سیستم عامل تمام می شود. اطلاعات حافظه ROM دائمی است و با قطع برق پاک نمی شود.

دلیل استفاده از حافظه‌های جانبی

محدودیت حافظه اصلی و موقتی بودن آن به خاطر نوع تکنولوژی ساخت حافظه اصلی، برای افزایش حجم و دائمی بودن آن باید هزینه بسیار زیادی در نظر گرفت و یکی از دلایل استفاده از حافظه های جانبی همین گران بودن حافظه اصلی می باشد.

حافظه جانبی حافظه ای است که برای نگهداری دائمی اطلاعات و برنامه ها به کار می رود. به حافظه های جانبی، وسایل ذخیره سازی نیز می گویند.
معمولا برنامه ها و اطلاعات در حافظه جانبی نگهداری می شوند و فقط هنگامی که نیاز به پردازش آنها باشد به حافظه اصلی منتقل می شوند و پس از اتمام کار مجددا از حافظه اصلی به حافظه دائمی منتقل می شوند.
حافظه های جانبی علاوه بر ظرفیت بالا و امکان نگه داشتن اطلاعات به صورت دائمی، امکان جا به جایی اطلاعات از یک رایانه به رایانه دیگر را فراهم می کنند.

نتیجه‌گیری

زمانی که اطلاعاتی از طریق دستگاه های ورودی به کامپیوتر وارد می شود. ابتدا به حافظه RAM وارد شده. بعد از آن اگر نیاز به ذخیره سازی داشته باشد به حافظه های جانبی برای ذخیره شدن می رود. اگر نیاز به پردازش داشته باشد به پردازنده فرستاده می شود. در این بین اگر اطلاعات برای پردازی تکراری باشند و نیاز به استفاده مکرر در پردازش باشد در حافظه پنهان قرار می گیرد که به این شکل سرعت کامیپوتر را افزایش دهد.

تنایج پردازش داده ها در رجیستر قرار می گیرد. بعد از پردازش نهایی و رسیدن به تنیجه مطلوب حاصل پردازش به حافظه اصلی فرستاده می شود. و از آن جا برای ذخیره بر روی حافظه های جانبی و یا نمایش به کاربر به دستگاه های خروجی فرستاده می شود.

در واقع حافظه اصلی یا همان RAM رابط بین تمامی قطعات کامیپوتر می باشد. بلوک دیاگرام کامپیوتر بیان شده در واقع ارتباط سخت افزاری قطعات کامپیوتر را به خوبی نمایش می دهد.

در نهایت این نکته قابل ذکر است که سرعت یک کامپیوتر علاوه بر سرعت و تعداد هسته های پردازنده به میزان حافظه RAM نیز بستگی دارد. و هر دوی این قطعات به دلیل اینکه بر روی مادر برد قرار می گیرند پس باید مادربرد نیز توانایی پشتیبانی آن ها را داشته باشد.

آموزشگاه کامپیوتر فرهنگ سازان معاصر

از پایگاه خبری تحلیلی دیباگران دیدن فرمایید.

مشاوره رایگان برای دوره های کامپیوتر

همه روزه به جز ایام تعطیل با تلفن 42646861-031

شنبه تا چهارشنبه از ساعت 8 الی 12 و 15:30 الی 20
پنج شنبه از ساعت 8 الی 14