بخش های اصلی کامپیوترهای شخصی

بخش های اصلی کامپیوترهای شخصی
◄ پردازشگر مرکزی (CPU)
ریزپردازنده بمنزله " مغز" کامپیوتربوده و مسئولیت انجام تمامی عملیات ( مستفیم یا غیر مستقیم ) را برعهده دارد. هر چیزی را که کامپیوتر انجام می دهد با توجه به وجود " ریز پردازنده " است .

◄ حافظه
این نوع از حافظه ها با سرعت بالا، امکان ذخیره سازی اطلاعات را فراهم می نمایند. سرعت حافظه های فوق می بایست بالا باشد چراکه آنها مستقیما" با ریزپردازنده مرتبط می باشند. در کامپیوتر از چندین نوع حافظه استفاده می گردد:
● ( Random-Access Memory (RAM از این نوع حافظه ، بمنظور ذخیره سازی موقت اطلاعاتی که کامپیوتر در حال کار با آنان است، استفاده می گردد.
● ( Read Only Memory (ROM یک حافظه دائم که از آن برای ذخیره سازی اطلاعات مهم در کامپیوتر استفاده می گردد.
● (Basic Input/Output System (BIOS یک نوع حافظه ROM ، که از اطلاعات آن در هر بار راه اندازی سیستم استفاده می گردد.
● Caching حافظه ای سریع که از آن برای ذخیره سازی اطلاعاتی که فرکانس بازیابی آنان بالا باشد، استفاده می گردد.
● Virtual Memory فضای موجود بر روی هارد دیسک که از آن برای ذخیره سازی موقت اطلاعات استفاده و در زمان نیاز عملیات جایگزینی 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 مستقیما" و یا بصورت غیر مستقیم به برد اصلی متصل گردنند. مثلا" یک کارت صدا می تواند همراه برد اصلی طراحی شده باشد و یا بصورت یک برد مجزا بوده که از طریق یک اسلات به برد اصلی متصل می گردد

◄ منبع تغذیه (Power Supply) یک دستگاه الکتریکی که مسئول تامین و نتظیم جریان الکتریکی مورد نیاز در کامپیوتر است .

◄ هارد دیسک (Hard Disk) یک حافظه با ظرفیت بالا و دائم که از آن برای نگهداری اطلاعات و برنامه ها استفاده می گردد .

◄ کنترل کننده (Integrated Drive Electronics(IDE . اینترفیس اولیه برای هارد ، CD-ROM و فلاپی دیسک است .

◄ گذرگاه Peripheral Component Interconnect )PCI ) . رایج ترین روش اتصال یک عنصر سخت افزاری اضافه به کامپیوتر است .PCI از مجموعه ای اسلات که بر روی برد اصلی سیستم موجود می باشد، استفاده و کارت های PCI از طریق اسلات های فوق به برد اصلی متصل خواهند شد.

◄ اینترفیس Small Computer System Interface)SCSI) روشی برای اضافه کردن دستگاه های اضافه در سیستم نظیر : هارد و اسکنر است .

◄ پورت Accelerated Graphics Port)AGP) یک اتصال با سرعت بسیار بالا بمنظور ارتباط کارت های گرافیک با کامپیوتر است .

◄کارت صدا (Sound Card ) مسئول ضبط و پخش صوت از طریق تبدیل سیگنال های آنالوگ صوتی به اطلاعات دیجیتال و بر عکس است

◄کارت گرافیک (Graphic Cards) مسئول تبدیل اطلاعات موجود در کامپیوتر بگونه ای که قابلیت نمایش بر روی مانیتور را داشته باشند .

دستگاه های ورودی و خروجی

◄مانیتور (Monitor) . رایج ترین دستگاه نمایش اطلاعات در کامپیوتر است .

◄صفحه کلید (KeyBoard) رایج ترین دستگاه برای ورود اطلاعات است .

◄موس (Mouse) . رایج ترین دستگاه برای انتخاب موارد ارائه شده توسط یک نرم افزار و ایجاد ارتباط متقابل با کامپیوتر است .

◄رسانه های ذخیره سازی قابل حمل (Removable storage) . با استفاده از این نوع رسانه ها می توان بسادگی اطلاعاتی را به کامپیوتر خود اضافه و یا اطلاعات مورد نیاز خود را بر روی آنها ذخیره و در محل دیگر استفاده کرد .

● فلاپی دیسک (Floppy Disk ) . رایج ترین رسانه ذخیره سازی قابل حمل است .

● CD-ROM . دیسک های فشرده رایج ترین رسانه ذخیره سازی برای انتقال وجابجائی نرم افزار ها و ... می باشند.
● Flash Memory یک نوع خاص از حافظه Rom است(EEPROM ). این نوع رسانه ها امکان ذخیره سازی سریع و دائم را بوجود می آورند. کارت های PCMCIA نمونه ای از این رسانه ها می باشند.
● Digital Versatile Disc,Read Only Disk ) DVD-ROM ) این نوع رسانه ذخیره سازی مشابه CD-ROM بوده با این تفاوت مهم که میزان ذخیره سازی آنان بسیار بالا است .

پورت ها

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

◄سریال (Serial) . از این نوع پورت ها اغلب برای اتصال دستگاههائی نظیر یک مودم خارجی، استفاده می گردد .

◄پورت ( Uuniversal Serial Bus(USB . از پورت ها ی فوق بمنظور اتصال دستگاههای جانبی نظیر اسکنر و یا دوربین های وب استفاده می گردد .

اتصالات شبکه و اینترنت

◄مودم (Modem) دستگاهی برای برقرای ارتباط با یک شبکه و یا سیستم دیگر است . رایج ترین

روش ارتباط با اینترنت استفاده از مودم است .

◄کارت شبکه (Lan Card) . یک نوع برد سخت افزاری که از آن بمنظور بر پاسازی شبکه بین چندین دستگاه کامپیوتر در یک سازمان استفاده می شود .

◄مودم کابلی (Modem Cable) . امروزه در برخی از نقاط دنیا جهت استفاده و ارتباط با اینترنت از سیستم تلویزیون کابلی استفاده می گردد .

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

◄مودم های VDSL)Very high bit-rate DSL) .یک رویکرد جدید از DSL بوده که لازم است خطوط تلفن از زیر ساخت مناسب ، فیبر نوری استفاده نمایند .

پردازنده

کامپیوتری که هم اکنون بکمک آن در حال مشاهده و مطالعه این صفحه هستید ، دارای یک ریزپردازنده است . ریزپردازنده بمنزله مغز در کامپیوتر است. تمام کامپیوترها اعم از کامپیوترهای شخصی ، کامپیوترهای دستی و ... دارای ریزپردازنده می باشند. نوع ریزپردازنده استفاده شده در یک کامپیوتر می تواند متفاوت باشد ولی تمام آنها عملیات یکسانی را انجام خواهند داد .

تاریخچه ریزپردازنده ها

ریزپردازنده که CPU هم نامیده می گردد، پتانسیل های اساسی برای انجام محاسبات و عملیات مورد نظر در یک کامپیوتر را فراهم می نماید. ریزپردازنده از لحاظ فیزیکی یک تراشه است . اولین ریزپردازنده در سال 1971 و با نام Intel 4004 معرفی گردید. ریزپردازنده فوق چندان قدرتمند نبود و صرفا" قادر به انجام عملیات جمع و تفریق چهار بیتی بود. نکته مثبت پردازنده فوق، استفاده از صرفا" یک تراشه بود.قبل از آن مهندسین و طراحان کامپیوتر از چندین تراشه و یا عصر برای تولید کامپیوتر استفاده می کردند .

اولین ریزپردازنده ای که بر روی یک کامپیوتر خانگی نصب گردید ، 8080 بود. پردازنده فوق هشت بیتی و بر روی یک تراشه قرار داشت . این ریزپردازنده در سال 1974 به بازار عرضه گردید.اولین پردازنده ای که باعث تحولات اساسی در دنیای کامپیوتر شد ، 8088 بود. ریزپردازنده فوق در سال 1979 توسط شرکت IBM طراحی و اولین نمونه آن در سال 1982 عرضه گردید. وضعیت تولید ریزپردازنده توسط شرکت های تولید کننده بسرعت رشد و از مدل 8088 به 80286 ، 80386 ، 80486 ، پنتیوم ، پنتیوم II ، پنتیوم III و پنتیوم 4 رسیده است . تمام پردازنده های فوق توسط شرکت اینتل و سایر شرکت های ذیربط طراحی و عرضه شده است . پردازنده های پنتیوم 4 در مقایسه با پردازنده 8088 عملیات مربوطه را با سرعتی به میزان 5000 بار سریعتر انجام می دهد! جدول زیر ویژگی هر یک از پردازنده های فوق بهمراه تفاوت های موجود را نشان می دهد .

توضیحات جدول :

ستون Date نشاندهنده سال عرضه پردازنده است .
ستون Transistors تعدا ترانزیستور موجود بر روی تراشه را مشخص می کند . تعداد ترانزیستور بر روی تراشه در سال های اخیر شتاب بیشتری پیدا کرده است .
ستون Micron ضخامت کوچکترین رشته بر روی تراشه را بر حسب میکرون مشخص می کند. ( ضخامت موی انسان 100 میکرون است (.
ستون Clock Speed حداکثر سرعت Clock تراشه را مشخص می نماید .
ستون Data Width پهنای باند واحد منطق و محاسبات (ALU) را نشان می دهد. یک واحد منطق و حساب هشت بیتی قادر به انجام عملیات محاسباتی نظیر: جمع ، تفریق ، ضرب و ... برای اعداد هشت بیتی است. در صورتیکه یک واحد منطق و حساب 32 بیتی قادر به انجام عملیات بر روی اعداد 32 بیتی است . یک واحد منطق و حساب 8 بیتی بمنظور جمع دو عدد 32 بیتی می بایست چهار دستورالعمل را انجام داده در صورتیکه یک واحد منطق وحساب 32 بیتی عملیات فوق را صرفا" با اجرای یک دستورالعمل انجام خواهد داد.در اغلب موارد گذرگاه خارجی داده ها مشابه ALU است . وضعیت فوق در تمام موارد صادق نخواهد بود مثلا " پردازنده 8088 دارای واحد منطق وحساب 16 بیتی بوده در حالیکه گذرگاه داده ئی آن هشت بیتی است . در اغلب پردازنده های پنتیوم جدید گذرگاه داده 64 بیتی و واحد منطق وحساب 32 بیتی است . ستون MIPS مخفف کلمات Millions of instruction per Second ( میلیون دستورالعمل در هر ثانیه ) بوده و واحدی برای سنجش کارآئی یک پردازنده است .

درون یک پردازنده

بمنظورآشنائی با نحوه عملکرد پردازنده لازم است، نگاهی به درون یک ریزپردازنده داشته و با منطق نحوه انجام عملیات بیشتر آشنا شویم. یک ریزپردازنده مجموعه ای از دستورالعمل ها را اجراء می کند. دستورالعمل های فوق ماهیت و نوع عملیات مورد نظر را برای پردازنده مشخص خواهند کرد. با توجه به نوع دستورالعمل ها ، یک ریزپردازنده سه عملیات اساسی را انجام خواهد داد :

1 - یک ریزپردازنده با استفاده از واحد منطق و حساب خود (ALU) قادر به انجام عملیات محاسباتی نظیر: جمع ، تفریق، ضرب و تقسیم است . پردازنده های جدید دارای پردازنده های اختصاصی برای انجام عملیات مربوط به اعداد اعشاری می باشند .

2 - یک ریزپردازنده قادر به انتقال داده از یک محل حافظه به محل دیگر است .

3 - یک ریزپردازنده قادر به اتخاذ تصمیم ( تصمیم گیری ) و پرش به یک محل دیگر برای اجرای دستورالعمل های مربوطه بر اساس تصمیم اتخاذ شده است .

شکل زیر یک پردازنده ساده را نشان می دهد .

هارد دیسک

بر روی هر کامپیوتر حداقل یک هارد دیسک وجود دارد.برخی از سیستم ها ممکن است دارای بیش از یک هارد دیسک باشند. هارد دیسک یک محیط ذخیره سازی دائم برای اطلاعات را فراهم می نماید . اطلاعات دیجتال در کامییوتر می بایست بگونه ای تبدیل گردند که بتوان آنها را بصورت دائم بر روی هارد دیسک مغناطیسی ذخیره کرد.

مبانی هارد دیسک

هارد دیسک در سال 1950 اختراع گردید. هارد دیسک های اولیه شامل دیسک های بزرگ با قطر 20 اینچ ( 50/8 سانتیمتر) بوده و توان ذخیره سازی چندین مگابایت بیشتر را نداشتند. به این نوع دیسک ها در ابتدا " دیسک ثابت " می گفتند. در ادامه بمنظور تمایز آنها با فلاپی دیسک ها از واژه " هارد دیسک " استفاده گردید. هارد دیسک ها دارای یک Platter ( صفحه ) بمنظور نگهداری محیط مغناطیسی می باشند. عملکرد یک هارد دیسک مشابه یک نوار کاست بوده و از یک روش یکسان برای ضبط مغناطیسی استفاده می نمایند. هارد دیسک ونوار کاست از امکانات ذخیره سازی مغناطیسی یکسانی نیز استفاده می نمایند.در چنین مواردی می توان بسادگی اطلاعاتی را حذف و یا مجددا" بازنویسی کرد. اطلاعات ذخیره شده بر روی هر یک از رسانه های فوق ، سالیان سال باقی خواهند ماند. علیرغم وجود شباهت های موجود ، رسانه های فوق در مواردی نیز با یکدیگر متفاوت می باشند:

- لایه مغناطیسی بر روی یک نوار کاست بر روی یک سطح پلاستیکی نازک توزیع می گردد. در هارد دیسک لایه مغناطیسی بر روی یک دیسک شیشه ای ویا یک آلومینیوم اشباح شده قرار خواهد گرفت .

در ادامه سطح آنها بخوبی صیقل داده می شود.

- در نوار کاست برای استفاده از هر یک از آیتم های ذخیره شده می بایست بصورت ترتیبی ( سرعت معمولی و یا سرعت بالا) در محل مورد نظر مستقر تا امکان بازیابی ( شنیدن ) آیتم دلخواه فراهم گردد. در رابطه با هارد دیسک ها می توان بسرعت در هر نقظه دلخواه مستفر و اقدام به بازیابی ( خواندن و یا نوشتن ) اطلاعات مورد نظر کرد.

در یک نوار کاست ، هد مربوط به خواندن / نوشتن می بایست سطح نوار را مستقیما" لمس نماید. در هارد دیسک هد خواندن و نوشتن در روی دیسک به پرواز در می آید! ( هرگز آن را لمس نخواهد کرد )

- نوار کاست موجود در ضبط صوت در هر ثانیه 2 اینچ ( 5/08 سانتیمتر ) جابجا می گردد. گرداننده هارد دیسک می تواند هد مربوط به هارد دیسک را در هر ثانیه 3000 اینچ به چرخش در آورد .

یک هارد دیسک پیشرفته قادر به ذخیره سازی حجم بسیار بالائی از اطلاعات در فضائی اندک و بازیابی اطلاعات با سرعت بسیار بالا است . اطلاعات ذخیره شده برروی هارد دیسک در قالب مجموعه ای از فایل ها ذخیره می گردند. فایل نامی دیگر برای مجموعه ای از بایت ها است که بنوعی در آنها اطلاعاتی مرتبط به هم ذخیره شده است . زمانیکه برنامه ای اجراء و در خواست فایلی را داشته باشد، هارد دیسک اطلاعات را بازیابی و آنها برای استفاده پردازنده ارسال خواهد کرد.

برای اندازه گیری کارآئی یک هارد دیسک از دو روش عمده استفاده می گردد:

- میزان داده (Data rate ) . تعداد بایت هائی ارسالی در هر ثانیه برای پردازنده است . اندازه فوق بین 5 تا 40 مگابایت در هر ثانیه است .

- زمان جتسجو (Seek Time ) . مدت زمان بین درخواست یک فایل توسط پردازنده تا ارسال اولین بایت فایل مورد نظربرای پردازنده را می گویند.

کالبد شکافی هارد دیسک

بهترین روش شناخت نحوه عملکرد هارد دیسک کالبد شکافی آن است .شکل زیر یک هارد دیسک را نشان می دهد.

یک پوسته ( قاب ) آلومینیومی که کنترل کننده هارد دیسک در درون آن ( یک سمت دیگر ) قرار دارد. کنترل کننده فوق مکانیزمهای خواندن ، نوشتن و موتوری که باعث چرخش صفحات هارد دیسک می شود را کنترل می نماید.

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

در صورتیکه روکش مربوطه را از روی درایو برداریم با وضعیتی مشابه شکل زیر برخورد خواهیم کرد.

در تصویر فوق موارد زیر مشاهده می گردد:

- Platters ( صفحات ) این صفحات می توانند با سرعت 3600 تا 7200 دور در دقیقه چرخش نمایند.

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

بمنظور افزایش ظرفیت هارد دیسک می توان تعدادی از صفحات را استفاده کرد . شکل زیر هارد دیسکی با سه صفحه و شش هد خواندن / نوشتن را نشان می دهد.

ذخیره سازی داده ها

اطلاعات بر روی سطح هر یک از صفحات هارد دیسک در مجموعه هائی با نام سکتور و شیار ذخیره می گردد. شیارها دوایرمتحدالمرکزی می باشند ( نواحی زرد) که بر روی هر یک از آنها تعداد محدودی سکتور(نواحی آبی ) با ظرفیت بین 256 ، 512 بایت ایجاد می گردد. سکتورهای فوق در ادامه و همزمان با آغاز فعالیت سیستم عامل در واحد های دیگر با نام " کلاستر " سازماندهی می گردند. زمانیکه یک درایو تحت عملیاتی با نام Low level format قرار می گیرد، شیارها و سکتورها ایجاد می گردند. درادامه و زمانیکه درایو High level format گردید، با توجه به نوع سیستم عامل و سیاست های راهبردی مربوطه ساختارهائی نظیر : جدول اختصاص فایل ها، جدول آدرس دهی فایل ها و... ایجاد، تا بستر مناسب برای استقرار فایل های اطلاعاتی فراهم گردد.

فلاپی درایو

فلاپی دیسک ، یک نوع وسیله ذخیره سازی اطلاعات در کامپیوتر است . درایوهای موجود در کامپیوتر مسئول خواندن و نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی دیسک ها بر اساس یک ساختار مشخص شده ، می باشند. جنس فلاپی دیسک ها از پلاستیک نرم بوده که بر روی آن یک لایه ( غشاء ) مغناطیسی وجود دارد .

مبانی فلاپی درایوها

فلاپی درایو در سال 1967 توسط شرکت IBM ابداع گردید. در اولین فلاپی درایو از یک دیسک ( دیسکت ) 8 اینچی استفاده شده بود. همزمان با ارائه اولین کامپیوترهای شخصی در سال 1981 توسط شرکت IBM ، از فلاپی درایوهای 5/25 اینچ استفاده بعمل آمد. این نوع دیسک ها قادر به نگهداری 360 کیلو بایت اطلاعات بودند. در اواسط دهه 1980 دیسک های 3/5 اینج با ظرفیت 1/44 مگابایت مطرح گردیدند. در آن زمان اغلب کامپیوترها دارای دو درایو برای استفاده از دو نوع فلاپی دیسک ( 5/25 و 3/5 ) بودند ولی از اواسط دهه 1990 دیسک های 5/25 بندرت مورد استفاده قرار گرفته و بتدریج از رده خارج گردیدند.

- فلاپی دیسک را " دیسکت " نیز می گویند. رایج ترین نوع دیسکت 3/5 اینچ است .

- فلاپی دیسک درایو یک دستگاه الکترومکانیکی برای خواند ن و نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی دیسک ها است .

- شیار دوایر متحدالمرکز موجود بر روی یک فلاپی دیسک را می گویند.

- سکتور زیرمجموعه ای از یک شیار بوده و تعداد سکتور در هر شیار بستگی به نوع دیسک دارد.

اجزای یک فلاپی دیسک درایو

دیسک :

یک فلاپی دیسک در موارد متعددی مشابه نوار کاست است :

- از یک نوع پلاستیک نازک که با اکسید آهن آغشته شده است استفاده می گردد. اکسید فوق از نوع " فرومانیتیک " بوده و اگر تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی قرار گیرد، قادر به نگهداری ( ذخیره ) دائم اطلاعات خواهد بود.

- قابلیت ضبط اطلاعات را دارا می باشند.

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

- ارزان قیمت بوده و بسادگی قابل استفاده می باشند.

نوارهای کاست دارای یک اشکال بزرگ می باشند . اشکال اساسی نوارهای کاست روش بازیابی "ترتیبی" در آنان است . مثلا" برای شنیدن آهنگ خاصی می بایست بصورت ترتیبی بر روی نوار حرکت و پس از استقرار بر روی آهنگ دلخواه آن را گوش داد. بهرحال پیدا نمودن یک آهنگ و استفاده سریع از آن همواره فرآیندی ترتیبی و کند خواهد بود.

یک فلاپی دیسک همانند نوار کاست از یک نوع پلاستیک نرم آغشته به مواد مغناطیسی( درهردو طرف) استفاده می نماید. اطلاعات بر روی دوایر متحدالمرکزی که "شیار" نامیده می شوند، ذخیره خواهند شد. هر شیار خود به مجموعه ای از سکتورها تقسیم می گردد. همزمان با چرخش دیسک، هد بر روی شیار استقرار و زمینه بازیابی مستقیم اطلاعات فراهم می گردد.

منبع تغذیه

منبع تغذیه یکی از عناصر حیاتی درکامپیوتراست. فعالیت سایر عناصر به عملکرد منبع تغذیه بستگی دارد. منبع فوق تامین کننده جریان الکتریسیته مورد نیاز هر یک از عناصر سخت افزازی است . بدون وجود منبع تغذیه ، کامپیوتر مشابه جعبه ای مملو از فلز و پلاستیک خواهد بود. منبع تغذیه جریان ( AC ( Alternating Current را به جریان ( DC ( Direct Current تبدیل می کند.

در کامپیوترهای شخصی ، منبع تغذیه یک جعبه فلزی است که در گوشه Case قرار می گیرد. در اغلب سیستم ها در صورتیکه در پشت سیستم قرار گرفته باشید ، می توان منبع تغذیه را مشاهده کرد.

شکل زیر یک منبع تغذیه را نشان می دهد.

شکل زیر نمای داخل یک منبع تغذیه را نشان می دهد.

منبع تغذیه را Switching power supplies نیز می گویند. با استفاده از نکنولوژی سوئیچینگ می توان ورودی AC را به ولتاژهای پایین تر DC تبدیل کرد. ولتاژهای 3/3 ، 5 و 12 ولتاژهای رایج می باشند. ولتاژهای 3/3 و پنج ولت عمدتا" توسط مدارات دیجیتال استفاده شده و ولتاژ دوازده ولت برای حرکت موتورهائی نظیر درایو دیسک ها و یا خنک کننده ها استفاده می گردد. شاخص اصلی یک منبع تغذیه " وات " است. وات معادل حاضلرب ولتاژ ( بر حسب ولت ) در جریان ( بر حسب آمپر ) است .

تکنولوژی سوئیچ کننده

تا قبل از سال 1980 منبع تغذیه ها سنگین و در انها از ترانزیستور و خازن های بزرگ و سنگین استفاده می گردید. این نوع از منبع تغذیه ها ولتاژ ورودی 120 ولت و 60 هرتز را به جریان DC با 12 و 5 ولت تبدیل می کردند. امروزه از تکنولوژی سوئیچ کننده ها استفاده می گردد. بکمک تکنولوژی فوق ، جریان با فرکانس 60 هرتز ( هرتز معادل تعداد سیکل در ثانیه است) به یک جریان با فرکانس بالاتر تبدیل می گردد. با استفاده از تبدیل فوق این امکان بوجود خواهد آمد که یک ترانسفورمر کوچک قادر به کاهش ولتاژ ورودی از 220 ( برخی کشورها 110 ) ولت به ولتاژ مورد نیار در یک عنصر خاص در کامپیوتر باشد.

در شکل زیر سه ترانسفورماتور کوچک ( زرد رنگ ) در قسمت وسط ، دو خازن سیلندری در سمت چپ نشان داده شده است .

استاندارد منبع تغذیه ها

تاکنون شش استاندارد متفاوت برای منبع تغذیه های استفاده شده در کامپیوتر مطرح شده است . اخیرا" استاندارد ATX مطرح شده است .ATX یک استاندارد صنعتی است که مشخص می کند منبع تغذیه دارای خصایص فیزیکی بمنظور مطابقت و استفاده در یک Case استاندارد ATX و همچنین دارای خصایص الکتریکی لازم برای کار و استفاده توسط یک برد اصلی ATX است .

کابل های منبع تغذیه ها استاندارد بوده و بگونه ای طراحی می گردنند که احتمال نصب اشتباه آنان کاهش یابد. اغلب تولیدکنندگان نیز از کا نکتورهای مشابه برای محصولات تولیدی خود نظیر دیسک درایوها ، خنک کننده ها ( تامین 12 ولت ) استفاده می نمایند.

استفاده از منبع تغذیه

برای انتخاب نوع منبع تغذیه ( مهمترین شاخص میزان وات است ) می بایست مشخص گردد که بر روی سیستم چه امکانات سخت افزاری نصب می گردد. با توجه به عناصر سخت افزاری نصب شده و میزان مصرف هر یک می توان به عدد واقعی ( وات منبع تغذیه ) دست پیدا کرد . جدول زیر برخی از عناصر سخت افزاری را بهمراه میزان مصرف مربوطه نشان می دهد.

مشکلات منبع تغذیه

منبع تغذیه بیشترین میزان خرابی ( نسبت به سایر عناصر ) در کامییوتر را دارد زمانیک کامپیوتر روشن می گردد، عملیات منبع تغذیه آغاز( گرم شدن ) و زمانیکه سیستم خاموش می گردد ، وظایف منبع تغذیه به اتمام می رسد ( خنک می گردد) با توجه به تکرار عملیات فوق و نوسانات برق همواره منبع تغذیه می تواند عامل اولیه برای بروز اشکال در سیستم باشد. حساس بودن نسبت به بوی سوختگی و اطمینان از عملکرد صحیح خنک کننده منبع تغذیه ساده ترین روش برای پیشگیری از بروز اشکال در منبع تغذیه است . تولیدکنندگان برد اصلی اخیرا" امکاناتی را ارائه داده اند که با استفاده از آنها می توان در هر لحظه عملکرد خنک کننده منبع تغذیه و یا پردازنده را مشاهده و در صورت عدول از استانداردهای موجود ( تعداد دور در دقیقه خنک کننده ) سریعا" به کاربر اعلام ( پیام های هشداردهنده صوتی ) تا در اسرع وقت اشکال بوجود آمده برطرف گردد.

کابل

دستگاه های IDE از یک کابل ریبونی برای ارتباط با یکدیکر استفاده می نمایند. در این نوع کابل نمام سیم های مورد نظر بصورت تخت و در کنار یکدیگر قرار می گیرند. این نوع ریبون ها دارای 40 و یا 80 سیم می باشند. ابتدا و انتهای کابل های فوق از یک کانکتور خاص استفاده می گردد. در فسمت میانی کابل فوق از یک کانکتور دیگر نیز استفاده می گردد . مجموع طول کابل فوق نمی تواند از 18 اینچ ( 46 سانتیمتر) بیشتر باشد.فاصله بین اولین کانکتور ( یک سر کابل ) و کانکتور دوم ( میانی ) حداکثر 12 اینج و فاصله دومین کانکتور تا کانکتور سوم ( سر دیگر کابل ) حداکثر 6 اینچ است . رعایت فواصل فوق ، پیوستگی سیگنال را بدنبال خواهد داشت . سه کانکتور فوق دارای رنگ های متمایزی بوده و به دستگاه های خاصی متصل خواهند شد.

§ کانکتور آبی برای اتصال به برد اصلی

§ کانکتور مشکی برای اتصال به درایو اولیه 

§ کانکتور خاکستری برای اتصال به درایو ثانویه 

در یک طرف کابل فوق یک نوار وجود دارد. نوار فوق اعلام می کند که سیم موجود در آن سمت ، به پین شماره یک متصل است . سیم شماره 20 به جائی متصل نخواهد بود.( در محل فوق پینی وجود ندارد) از محل پین فوق برای اطمینان از اتصال کابل به درایو مورد نظر استفاده می گردد. شکل زیر یک کانکتور کابل IDE را نشان می دهد.

دستگاه های اصلی و ثانویه

یک اینترفیس IDE ، قادر به حمایت از دو دستگاه است . اکثر بردهای اصلی دارای دو اینترفیس می باشند ( اولیه و ثانویه ) در این حالت می توان حداکثر چهار دستگاه IDE را استفاده کرد.با توجه به اینکه کنترل کننده و درایو از یکدیکر متمایز ( جدا ) می باشند، عملیات کنترلی اضافه ای بمنظور تشخیص دستگاه ارسال کننده اطلاعات وجود نخواهد داشت. شکل زیر اینترفیس های اولیه و ثانویه موجود بر روی یک بر دصلی را (ازنمای نزدیک) نشان می دهد.

بمنظور اتصال دو درایو به یک کابل IDE ، از یک نوع پیکربندی خاص با نام " Master " و " Slave " استفاده می کند.با استفاده از پیکربندی فوق یک کنترل کننده درایو قادر به اعلام زمان ارسال اطلاعات توسط درایو دیگر برای کامپیوتر است . در چنین حالتی درایو Slave درخواستی را برای درایو Master ارسال تا اطمینان حاصل نماید که آیا Master در حال ارسال اطلاعات است یا خیر؟ در صورتیکه Master بیکار باشد به Slave اعلام تا عملیات ارسال داده توسط وی آغاز گردد. در صورتیکه درایو Master در حال ارسال اطلاعات باشد به Slave اعلام می گردد که می بایست در انتظار بوده تا زمانیکه عملیات ارسال داده توسط Master به اتمام رسیده و به Slave اعلام گردد.

از پین شماره 39 کانکتور برای تشخیص اتصال درایو Slave استفاده بعمل می آید. پین فوق حامل یک سیگنال خاص بمنظور تشخیص حضور درایو Slave است . سیگنال فوق Drive Active/Slave Present )DASP ) نامیده می شود. توصیه می گردد درایوMaster به کانکتور انتهائی کابل متصل و Jumper مربوطه به هارد در وضعیت Master قرار گیرد. Jumper مربوط به درایو دوم را در حالت Slave قرار داده و آن را به کانکنور میانی کابل متصل نمائید. کنترل کننده ها بمنظور تشخیص Master و یا Slave بودن یک درایو از Jumper های تنظیم شده استفاده خواهند کرد. هر درایو قابلیت Master شدن و یا Slave بودن را دارا است .در صورتیکه صرفا" یک درایونصب شده باشد می بایست درایو فوق بصورت Master باشد.

SCSI

اکثر کامپیوترهای شخصی از یک درایو IDE برای اتصال هارد دیسک و یک گذزگاه PCI برای اضافه کردن عناصر سخت افزاری دیگر به کامپیوتر استفاده می نمایند. تعداد دیگری از کامپیوترها از یک نوع گذرگاه با نام Small Computer System Interface )SCSI ) برای اضافه کردن عناصر مورد نظر به کامپیوتر استفاده می نمایند. عناصر سخت افزاری مورد نظر می تواند یکی از تجهیزات زیر باشد:

§ هارد دیسک

§ اسکنر

§ چاپگر

SCSI یک گذرگاه سریع بمنظور اتصال چندین دستگاه به کامپیوتر است . شکل زیر یک کنترل کننده SCSI را نشان می دهد .

مبانی SCSI

SCSI ، از ایده 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 گردید. در سال 1981 نسخه استاندارد شده SASI با نام SCSI عرضه گردید. تکنولوژی فوق دارای مزایای زیر است :

§ سرعت آن بالا است ( 160 مگابایت در ثانیه )

§ مطمئن تر و قابل اعتماد تر است

§ امکان استقرار ( اتصال ) چندین دستگاه بر روی یک گذرگاه را فراهم می نماید.

§ در اکثر سیستم ها قابل استفاده است .

در رابطه با تکنولوژی SCSI ملاحظاتی نیز وجود دارد :

§ برای یک کامپیوتر خاص می بایست پیکربندی گردد

§ دارای امکانات محدود حمایتی در سطح  است

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

§ دارای یک اینترفیس نرم افزاری نیست

شکل زیر یک نمونه کارت SCSI را نشان می دهد.

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

انواع SCSI

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

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

- SCSI-2 . استاندارد ارائه شده در سال 1994 است . مهمترین ویژگی مدل فوق، ارائه مجموعه دستورات خط دستوری ( 18 دستور) برای انجام عملیات ضروری و حمایتی 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 بیت به شانزده بیت و افزایش تعداد دستگاهها تا پانزده (Wide SCSI ) و یا تلفیقی از هر دو وجود دارد (Fast/Wide SCSI ) . در مدل فوق امکان " صف بندی دستورات " نیز مطرح گردید . در چنین مواردی یک دستگاه SCSI-2 قادر به ذخیره مجموعه ای از دستورات مربوط به کامپیوتر میزبان (Host ) و تعیین اولویت برای هر یک خواهد بود.

- SCSI-3 . استاندارد فوق در سال 1995 ارائه شده است . مهمترین ویژگی استاندارد فوق استفاده از مجموعه ای استانداردهای دیگر در بطن خود است .استاندارهای جانبی بر اساس نسخه ها یمتفاوت SCSI Parallel Interface )SPI ) ( روش ارتباط دستگاههای SCSI با یکدیگر را مشخص می نماید ) 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 زیر مشخصات انواع SCSI را نشان می دهد.

مشخصات SCSI

در یک سیستم SCSI سه عنصر اساسی وجود دارد :

§ کنترل کننده

§ دستگاه

§ کابل

کنترل کننده بمنزله قلب یک سیستم SCSI است . کنترل کننده بعنوان یک اینترفیس بین تمام دستگاههای موجود بر روی گذرگاه SCSI و کامپیوتر است . کنترل کننده را " آداپتور میزبان " (Host adapter ) نیز می گویند. کنترل کننده از لحاظ فیزیکی می تواند شامل یک کارت بوده که آن را بر روی یکی از اسلات ها ی موجود در برد اصلی نصب و یا بصورت از قبل ساخته شده بر روی برد اصلی باشد. بر روی کنترل کننده BIOS مربوطه وجود دارد. BIOS یک نوع حافظه ROM و یا Flash بوده و شامل نرم افزارهای مورد نیاز برای دستیابی و کنترل دستگاه موجود بر روی گذرگاه SCSI است .

معمولا" هر یک از دستگاههای موجود بر روی گذرگاه SCSI دارای یک آداپتور از قبل ساخته شده SCSI بوده که امکان ارتباط دستگاه با گذرگاه SCSI را فراهم می نماید. مثلا" یک هارد SCSI دارای یک مدار کنترلی کوچک بوده که شامل یک کنترل کننده برای مکانیزم درایو و یک آداپتور برای گذرگاه SCSI است . دستگاههای همراه با یک آداپتور از قبل ساخته شده را Embedede SCSI device می گویند.

هر دستگاه SCSI می بایست دارای یک شناسه (ID ) منحصر بفرد باشد. همانگونه که در بخش قبل مشاهده گردید یک گذرگاه SCSI قادر به حمایت از هشت یا شانزده دستگاه با توجه به مشخصات فنی مربوطه است . برای یک گذرگاه هشت دستگاهی ، شناسه دارای محدوده صفر تا هفت خواهد بود. برای یک گذرگاه شانزده دستگاهی، شناسه دارای محدوده صفر تا پانرده خواهد بود. یکی از شناسه های با اولویت بالا ( شناسه صفر) می بایست توسط کنترل کننده SCSI استفاده گردد در چنین حالتی تعداد دستگاه ها ی مورد نظر جهت اتصال ، به هفت و یا پانزده عدد تنزل پیدا خواهد کرد.

اغلب دستگاههای SCSI دارای امکانات سخت افزاری لازم در خصوص پیکربندی شناسه دستگاه می باشند. برخی دیگر از دستگاهها امکان پیکربندی شناسه را از طریق نرم افزار فراهم می نمایند. اغلب کارت های SCSI از نوع Plug &Play ، عملیات اختصاص شناسه به دستگاه را بصورت اتوماتیک انجام می دهند. هر یک از دستگاه های موجود بر روی گذرگاه SCSI می بایست دارای یک شناسه منحصر بفرد باشند در غیر اینصورت دچار مشکلاتی خواهیم شد.

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

§ DB-25 (SCSI-1)

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

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

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

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

§ 68-pin Alternative 3 (SCSI-3)

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

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

شکل زیر یک کابل ریبونی 50 پین را نشان می دهد. دستگاه های SCSI داخلی به کابل فوق متصل می گردند.