این صفحه برای کسانی است که علاقه مند به یادگیری بیشتر در مورد رایانه های خود هستند و مطمئن نیستند که از کجا شروع کنند. از آنجایی که رایانه‌ها ماشین‌های پیچیده‌ای هستند، ما این صفحه را طوری طراحی کرده‌ایم که یک مرجع سریع و یک نمای کلی از همه چیز مربوط به آنها باشد. در این صفحه، پیوندهایی به موضوعات دیگر را خواهید یافت که به عمق بیشتری در مورد هر موضوع می پردازند.
چه چیزی باعث می شود کامپیوتر کار کند؟
چه چیزی باعث می شود کامپیوتر کار کند؟
ترانزیستورها
رایانه حاوی میلیون‌ها ترانزیستور است که بلوک اصلی همه ریزتراشه‌ها، از جمله CPU (واحد پردازش مرکزی) شما هستند.
هنگامی که ترانزیستورها در پیکربندی‌های مختلف قرار می‌گیرند، دروازه‌های منطقی را تشکیل می‌دهند، که می‌توانند به آرایه‌هایی به نام جمع‌کننده‌های نیمه که همچنین به جمع‌کننده‌های کامل ترکیب می‌شوند، ترکیب شوند. این همان چیزی است که زبان ماشینی را ایجاد می کند که رایانه شما برای برقراری ارتباط و مقابله با منطق بولی استفاده می کند.
زبان ماشین
همه رایانه ها و دستگاه های الکترونیکی به صورت سیگنال های الکتریکی باینری، چندین 0 و 1 یا خاموش و روشن ارتباط برقرار می کنند. تمام نرم افزارهای نوشته شده بر روی کامپیوتر شما با زبان برنامه نویسی سطح بالا ساخته شده است که انسان می تواند آن را درک کند. پس از تکمیل، برنامه به یک زبان ماشین سطح پایین که کامپیوترها آن را درک می کنند، کامپایل می شود.
کدهای اسکی
هر 0 یا 1 باینری یک بیت در نظر گرفته می شود و هر عدد، حرف یا کاراکتر دیگر از هشت بیت (یک بایت) تشکیل شده است. یک روش رایج برای ذخیره و ویرایش متن با کدهای اسکی انجام می شود که یک بایت باینری است. به عنوان مثال، حرف کوچک “a” دارای مقدار اعشاری کد ASCII (کد استاندارد آمریکایی برای تبادل اطلاعات) 97 یا 01100001 به صورت باینری است.
یونیکد
ASCII فقط از 256 کاراکتر پشتیبانی می کند، که برای بسیاری از زبان ها و برای نمایش تمام نمادهای مورد استفاده در رایانه کافی نیست. برای کمک به حل این مشکل، یونیکد ایجاد شد. برای مثال نسخه 16 بیتی یونیکد فضای کافی برای بیش از یک میلیون کاراکتر دارد.
حافظه
حافظه کامپیوتر هر وسیله فیزیکی است که بتواند اطلاعات را به طور موقت ذخیره کند. به عنوان مثال، RAM حافظه کامپیوتر (حافظه دسترسی تصادفی) یک حافظه فرار است که برنامه های در حال اجرا را ذخیره می کند. هنگامی که کامپیوتر خاموش است، تمام اطلاعات موجود در حافظه از بین می رود.
ذخیره سازی
از آنجایی که رایانه ها نمی توانند همیشه روشن باشند، باید اطلاعات را ذخیره کنند. نوع غیر فرار حافظه مانند هارد دیسک چیزی است که اطلاعات را حتی زمانی که کامپیوتر خاموش است ذخیره می کند. اطلاعات ذخیره شده در رایانه به عنوان یک فایل ذخیره می شود. یک فایل یک سند، فیلم، عکس، موسیقی یا انواع دیگر فایل است. این فایل ها در یک دستگاه ذخیره سازی ذخیره می شوند.
در طول تکامل رایانه ها انواع رسانه ها و فناوری های مختلفی وجود داشت که داده ها را ذخیره می کردند. در زیر فهرستی از برخی از دستگاه های ذخیره سازی از قدیمی ترین تا جدیدترین آورده شده است.
- کارت پانچ
- نوار پانچ
- هارد دیسک
- درایو نوار
- فلاپی دیسکت
- دیسک فشرده
- سی دی (دیسک فشرده)
- DVD (دیسک همه کاره دیجیتال)
- دیسک بلوری
- درایو پرش فلش
- SSD (درایو حالت جامد)
- NAS (سرور دسترسی به شبکه)
- فضای ذخیره سازی ابری
حافظه و ظرفیت ذخیره سازی
تمام حافظه ها و فضای ذخیره سازی دارای ظرفیت کلی هستند که با استفاده از اختصاراتی مانند KB (کیلو بایت)، MB (مگابایت)، گیگابایت (گیگا بایت) و TB (ترابایت) نوشته می شود.
حافظه پنهان
نوع دیگری از حافظه سریعتر، کش نام دارد. حافظه نهان بخش کوچکتری از حافظه است که روی CPU یا نزدیک آن نگهداری می شود تا بخش هایی از حافظه را که اخیراً به آنها دسترسی داشته اید ذخیره کند. هنگامی که CPU به اطلاعات نیاز دارد، اگر در حافظه نهان باشد، به جای اینکه منتظر رم کندتر باشد، تقریباً بلافاصله از حافظه پنهان بارگیری می شود.
رام
نوع دیگری از حافظه، ROM (حافظه فقط خواندنی)، یک تراشه حافظه با اطلاعاتی است که فقط قابل خواندن است. اکثر کامپیوترهای امروزی دارای یک PROM (حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی) هستند که هنوز فقط خواندنی است اما در صورت نیاز از طریق به روز رسانی سیستم عامل می توان آن را دوباره برنامه ریزی کرد.
ورودی و خروجی
سخت افزار و نرم افزار
نرم افزار دستورالعمل ها و کدهای نصب شده در رایانه است، مانند مرورگر اینترنتی که برای مشاهده این صفحه استفاده می کنید. سخت افزار یک دستگاه فیزیکی است که می توانید آن را لمس کنید، مانند مانیتور یا صفحه نمایشی که برای خواندن این صفحه استفاده می کنید.
سخت افزار کامپیوتر
CPU
CPU (واحد پردازش مرکزی) یا پردازنده تمام دستورالعمل‌هایی را که از سخت‌افزار و نرم‌افزار در حال اجرا بر روی رایانه دریافت می‌کند، مدیریت می‌کند. در CPU دو جزء اصلی وجود دارد.
- ALU (واحد منطق حسابی) – عملیات ریاضی، منطقی و تصمیم گیری را انجام می دهد.
- CU (واحد کنترل) – تمام عملیات پردازنده را هدایت می کند.
مادربرد
مادربرد بزرگترین برد مدار در کیس کامپیوتر است که همه چیز را به هم متصل می کند. بدون مادربرد، اجزایی مانند پردازنده و حافظه شما نمی توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. در زیر نمونه ای از مادربرد کامپیوتر رومیزی را مشاهده می کنید.
کارت های توسعه
کارت توسعه کارتی است که به رایانه اضافه می شود تا قابلیت های بیشتری به آن بدهد. کارت گرافیک، مودم، کارت شبکه و کارت صدا همگی نمونه هایی از کارت های توسعه هستند. هر کارت توسعه می تواند نوع متفاوتی از کانکتور (به عنوان مثال، AGP (پورت گرافیکی شتاب دهنده)، PCI (اتصال اجزای جانبی)، PCIe (PCI Express)) برای ارتباط با مادربرد داشته باشد.
برای برخی از لپ‌تاپ‌ها، کارت‌های اضافی به اسلات PC Card اضافه می‌شوند.
رایانه‌ها ممکن است دارای دستگاه‌هایی مانند صدای داخلی و قابلیت‌های شبکه روی مادربرد باشند.
درایوها
یک کامپیوتر یک یا چند درایو دارد. تقریباً همه رایانه ها یک هارد دیسک دارند اما ممکن است یک درایو دیسک نیز داشته باشند و درایوهای قابل جابجایی دیگر مانند درایوهای فلش را به هم متصل کنند.
لوازم جانبی
لوازم جانبی کامپیوتر سخت افزاری هستند که توسط کامپیوتر مورد نیاز نیستند و پس از خرید به کامپیوتر متصل می شوند. تجهیزات جانبی به رایانه توانایی های بیشتری می دهند. به عنوان مثال، یک چاپگر نمونه خوبی از یک دستگاه جانبی است. امروزه اکثر تجهیزات جانبی با استفاده از USB به کامپیوتر متصل می شوند. با این حال، در طول تکامل کامپیوتر، اتصالات زیادی وجود داشت.
نرم افزار کامپیوتر
سیستم عامل
هر کامپیوتری باید یک سیستم عامل برای برقراری ارتباط نرم افزاری با سخت افزار و کاربر داشته باشد. به عنوان مثال، اکثر رایانه های سازگار با IBM سیستم عامل مایکروسافت ویندوز را اجرا می کنند و همچنین می توانند سیستم عامل هایی مانند لینوکس را اجرا کنند. کامپیوترهای اپل فقط macOS را اجرا می کنند.
امروزه اکثر کاربران از سیستم عامل GUI (رابط کاربری گرافیکی) مانند ویندوز به دلیل سهولت استفاده از آن استفاده می کنند. با این حال، در گذشته، تنها سیستم عامل های خط فرمان وجود داشت که کاربران را ملزم به تایپ دستورالعمل ها برای هر اقدامی می کرد. اگرچه رابط کاربری گرافیکی رایج‌ترین رابط کاربری است، اما امروزه بسیاری از افراد هنوز از خط فرمان استفاده می‌کنند، مخصوصاً هنگام اتصال از راه دور به رایانه.
برنامه ها
یک کامپیوتر فقط با یک سیستم عامل خوب کار می کند. با این حال، اکثر کاربران می خواهند کارهای بیشتری با رایانه خود انجام دهند. برنامه ها (برنامه هایی) را می توان نصب کرد که به کاربر اجازه می دهد تقریباً هر کاری را انجام دهد. به عنوان مثال، یک پردازشگر کلمه می تواند برای نوشتن حروف نصب شود، و یک صفحه گسترده می تواند هزینه ها را پیگیری کند.
فایل ها
سیستم عامل، برنامه ها و داده های آن به صورت یک فایل ذخیره می شود. هر نوع فایل توانایی های متفاوتی دارد و در رایانه شخصی با استفاده از پسوند فایل شناسایی می شود. هنگامی که یک فایل کامپیوتری باز می شود، کامپیوتر به نوع فایل نگاه می کند و عملی را انجام می دهد یا برنامه مرتبط با آن نوع فایل را اجرا می کند. به عنوان مثال، یک فایل exe یک فایل اجرایی است که یک برنامه را اجرا می کند و یک فایل txt. یک فایل متنی است که ممکن است در Notepad باز شود.
فایل ها در درایوها ذخیره می شوند و با ذخیره فایل های مرتبط در پوشه ها سازماندهی می شوند. این پوشه ها و فایل ها با استفاده از یک مدیر فایل مانند فایل اکسپلورر مرور می شوند. برای سهولت یافتن و دسترسی به برنامه ها در رایانه، میانبرهایی با نمادهای برنامه ایجاد می شوند. این میانبرها را می توان در هر نقطه از رایانه از جمله دسکتاپ و نوار وظیفه قرار داد.
برنامه نویسی
تمام نرم افزارهای در حال اجرا بر روی کامپیوتر با استفاده از یک زبان برنامه نویسی توسط یک برنامه نویس کامپیوتر ایجاد شده اند. برنامه نویسی به شخص یا شرکت اجازه می دهد تا برنامه های سفارشی طراحی کند یا به رایانه دستور دهد که تقریباً هر کاری را که قابل تصور باشد انجام دهد.
شبکه ها و اینترنت
شبکه
یک شبکه کامپیوتری به رایانه اجازه می دهد تا با رایانه های دیگر ارتباط برقرار کند (مکالمه کند). دو نوع اصلی شبکه وجود دارد: LAN (شبکه محلی) مانند شبکه خانگی و WAN (شبکه گسترده) مانند اینترنت.
کامپیوترها با استفاده از NIC (کارت رابط شبکه) یا به صورت بی سیم با Wi-Fi که کامپیوتر را به روتر یا سوئیچ متصل به روتر متصل می کند، ارتباط برقرار می کنند.
برای برقراری ارتباط با روتر و سایر رایانه ها و دستگاه های شبکه، یک پروتکل توسط همه دستگاه ها استفاده می شود. برای مثال، پروتکل TCP/IP نمونه خوبی از پروتکل شبکه است.
اینترنت
اینترنت یک شبکه جهانی است که میلیاردها کامپیوتر و سایر دستگاه های شبکه را به هم متصل می کند. WWW (World Wide Web) در اینترنت با استفاده از یک مرورگر برای مرور وب سایت های مختلف ایجاد شده با استفاده از HTML (زبان نشانه گذاری فرامتن) کاوش می شود. از اینترنت، می‌توانید هر چیزی را با موتورهای جستجو، دانلود نرم‌افزار، ارسال ایمیل، ارتباط با شبکه‌های اجتماعی، تماشای فیلم و موارد دیگر پیدا کنید.
با اصطلاحات کامپیوتری آشنا شوید
دانستن هر اصطلاح مرتبط با کامپیوتر غیرممکن است. با این حال، آشنایی با بهترین اصطلاحات مرتبط با رایانه، راه عالی دیگری برای یادگیری بیشتر در مورد رایانه است.
تاریخچه کامپیوتر
تاریخچه کامپیوترها و چگونگی پیشرفت آنها در طول سالها راه عالی دیگری برای درک بهتر کامپیوترها است. ما چندین هزار رویداد کلیدی را در بخش تاریخچه رایانه فهرست کرده ایم و صدها نفر از پیشگامان رایانه را فهرست کرده ایم که صنعت رایانه را به آنچه امروز است تبدیل کرده اند.
چگونه در رایانه ها به روز نگه داریم
کامپیوترها و سخت افزار و نرم افزارهای مرتبط با آن ها دائما در حال تکامل هستند. سعی کنید با خواندن اخبار مربوط به رایانه، وبلاگ ها، فیدهای RSS، خبرنامه ها، انجمن ها و دنبال کردن افراد رایانه در سایت های شبکه های اجتماعی مانند توییتر، تا حد امکان به روز باشید.
از کجا می توان در مورد کامپیوتر یاد گرفت
دوره های کالج رایگان
بسیاری از کالج‌ها و دانشگاه‌های بزرگ دوره‌های آنلاین رایگانی را منتشر کرده‌اند که همه می‌توانند آنها را تماشا کنند و موضوعات مختلف مرتبط با رایانه را پوشش می‌دهند. تماشای این موارد به صورت آنلاین می تواند آموزش مشابهی با آنچه ممکن است با رفتن به مدرسه به دست آورید به شما بدهد.
کتاب های آنلاین رایگان
صدها هزار کتاب رایانه ای آنلاین و کتاب های الکترونیکی مرتبط با رایانه برای دانلود وجود دارد. برای فهرست کامل مکان‌ها برای یافتن کتاب‌های آنلاین به‌صورت رایگان و قانونی به متابع معتبر رجوع کنید.