تعریف کامپیوتر و تاریخچه آن  

بنابراین هر سیستمی را که در این تعریف بگنجد، کامپیوتر خواهیم دانست، هرچند مردم آن را کامپیوتر ندانند. با تعریف فوق ممکن است یک دستگاه صنعتی و یا حتی یک عروسک را که در این چهار چوب بگنجد، کامپیوتر بنامیم و هر سیستمی که با این تعریف سازگار نباشد، آن را به عنوان کامپیوتر به رسمیت نخواهیم شناخت، هرچند مردم آن را کامپیوتر بدانند!
مثلا خیلی از مردم در اصطلاحات روزمره خودشان ساعت های دیجیتال را ساعت های کامپیوتری می نامند ولی ساعت های دیجیتالی که در بازار موجود است، در این تعریف کامپیوتر نمی گنجد، زیرا برنامه ایی در حافظه آن قرار داده نمی شود که توسط پردازنده کنترل و اجرا شود.

تاریخچه استفاده از کامپیوتر

بشر از دیر باز سرگرم اموری نظیر شمارش، اندازه گیری و ضبط کردن اشیاء و نیز گزارش دادن اطلاعات در مورد اشیاء به همنوعان خود بوده است . واژه ( اشیاء ) می تواند دلالت بر تعداد گوسفندان یک گله، وزن یک کودک، ابعاد یک زمین، مدت زمان طی شده از آخرین خشکسالی یا شدت یک زمین لرزه را داشته باشد.
در مقابل کلمه ی Computer در دائره المعارفها نوشته شده است:

محاسبه کردن، تخمین زدن، حساب کردن و ما Computer را به نام ماشین محاسبه گر می خوانیم.
کامپیوتر آخرین زنجیر از حلقه ماشین های محاسبه گر و ذخیره کننده اطلاعات می باشد. البته چیزی که کامپیوتر را از دیگر ماشینهای محاسبه گر جدا کرده است، در واقع سرعت، دقت و اطمینان بالا در انجام کارهاست.
کامپیوترهای امروزی در مقیاس میلیونها عملیات در ثانیه اندازه گیری می شود. هر چند ممکن است این عملیات ساده باشد، اما ترکیب آنها به روشهای مختلف ، منجر به ظهور آرایش عظیمی از عملکردهای مفید می گردد. این موضوع تقریبا تمام اتفاقی است که طی سه چهار دهه اخیر (که معادل است با کل تاریخ کامپیوترهای تجاری) به وقوع پیوسته است.
کامپیوترهای امروزی بسیار کوچکتر طراحی شده اند. به طوری که به راحتی بر روی یک میز جا می گیرند. چیزی که قبلا یک اتاق بزرگ را به طور کامل اشغال می کرد، امروزه در یک جعبه کوچک جا می شود. در عین حال که کامپیوترهای امروزی توانایی ذخیره اطلاعات بیشتر و سرعت بیشتر در محاسبه را دارند.

کامپیوتر ماشینی است که سه کار انجام میدهد: ورودی ساخت یافته را میپذیرد، آن را بر طبق قوانین از پیش تعریف شده ای پردازش میکند و نتایج را به عنوان خروجی نمایش میدهد.
کامپیوتر را با توجه به بلوک دیاگرام یک سیستم کامپیوتری تعریف می کنیم:

شکل- 1) بلوک دیاگرام یک سیستم کامپیوتری (کامپیوتر) در حالت کلی
همانطوری که در این شکل دیده می شود، یک سیستم کامپیوتری از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
الف) پردازنده (CPU)
ب) حافظه (Memory)
ج) ورودی - خروجی (Input - Output)

پردازنده: در واقع مغز اصلی کامپیوتر است که پردازش آنجا انجام می گیرد. پردازش از نظر ما یعنی عملیات محاسباتی و منطقی. در کامپیوترهای شخصی (PC)، پردازنده از نوع ریزپردازنده (میکروپروسسور) است.

مدت زمان انجام یک کار بوسیله کامپیوتر، به عوامل متعددی بستگی دارد که اولین آنها، سرعت پردازشگر Processor کامپیوتر است. پردازشگر یک تراشه الکترونیکی کوچک در قلب کامپیوتر بوده و سرعت آن بر حسب مگاهرتز MHz سنجیده می شود. هر چه مقدار این پارامتر بیشتر باشد، پردازشگر سریعتر خواهد بود و در نتیجه قادر خواهد بود، محاسبات بیشتری را در هر ثانیه انجام دهد. سرعت پردازشگر به عنوان یکی از مشخصه های یک کامپیوتر به قدری در تعیین کارآیی آن اهمیت دارد که معمولا به عنوان یکی از اجزای تشکیل دهنده نام کامپیوتر از آن یاد می شود. تراشه پردازشگر و اجزای الکترونیکی که آن را پشتیبانی می کنند، مجموعا به عنوان واحد پردازش مرکزی یا CPU شناخته می شوند.

واحد پردازش مرکزی با حروف اختصاری CPU -Central Processing Unit واحد محاسباتی و کنترلی کامپیوتر است که دستورالعمل ها را تفسیر و اجرا میکند. کامپیوترهای بزرگ و مینی کامپیوتر های قدیمی بردهایی پر از مدارهای مجتمع داشته اند که عمل واحد پردازش مرکزی را انجام داده است.

کامپیوترهای شخصی آی‌بی‌ام و سیستمهای سازگار با آن از پردازنده 8088 که توسط شرکت اینتل (Intel) ساخته شده است. این مدار مجتمع بیش از 200 دستورالعمل را اجرا می‌کند. ریزپردازنده 8086 نیز همان دستورالعملهای 8088 را اجرامی‌کند. و ریزپردازنده‌های قوی‌تری مثل 80286 و 80386 که علاوه‌بر تمام دستورالعملهای 8088 دستورالعملهای دیگری را هم اجرا می‌کنند. برای نمونه دیدی از ساختار 8088 را بیان می‌کنیم.
تراشه 8088 دارای چهارده ثبات می‌باشد که هرکدام یک محل ذخیره‌سازی داخلی بوده و می‌تواند یک کلمه 16 بیتی را نگه‌دارد. دستورالعملها معمولا داده‌ها را بین این ثباتها و حافظه اصلی انتقال داده و یا عملیاتی را روی داده‌های ذخیره شده در ثباتها یا حافظه انجام می‌دهند. تمام این ثباتها دارای نام می‌باشند. بسیاری از اینها دارای اهداف ویژه‌ای می‌باشند. مانند ثباتهای AX , BX , CX , DX را ثباتهای داده‌ای یا ثباتهای همگانی می‌گویند و هر کدام دارای اهداف ویژه‌ای می‌باشد.

حافظه داخلی (RAM)

مشخصات دستگاههای حافظه
ردیف /نام /نام لاتین/ کاربرد تصویر
۱ /رم/ Ram/ محیط استفاده پردازشگر جهت عملیات خویش
۲ /رام/ Rom/ نگهداری برنامه های اولیه جهت اجرا در زمان شروع به کار کامپیوتر
۳ /هارد دیسک/ Hard Disk /جهت نگهداری اطلاعات در زمان خاموش بودن کامپیوتر (بایگانی)
۴ /فلاپی دیسک/ Floppy Disk /جهت حمل اطلاعات (حداکثر ۱.۴ مگا بایت)
۵ /Zip Disk /جهت بایگانی اطلاعات مهم تا ۲۵۰ مگا بایت
۶ /سی دی/ Compact Disk/ جهت انتقال اطلاعات تا ۷۰۰ مگا بایت
۷ /دی وی دی/ Digital Versatile Disk /جهت انتقال اطلاعات تا ۳۰ گیگا بایت
۸ /فلش/ Flash Memory /جهت انتقال اطلاعات تا ۴ گیگا بایت
۴) دستگاههای خروجی/ (Output Devices) /که از طریق آنها اطلاعات از کامپیوتر خارج می گردد مانند صفحه نمایشگر و چاپگر.

حافظه: منظور حافظه های الکترونیکی یا همان حافظه های ساخته شده از نیمه هادی است. لازم به ذکر است که بعضی مواقع از هارددیسک هم به عنوان حافظه (حافظه مجازی) یاد می شود، ولی در این بحث منظور فقط همان تراشه های نیمه هادی است و شامل هارددیسک نمی شود.
در یک کامپیوتر شخصی آی‌بی‌آم یا ریز کامپیوتر سازگار با آن ، حافظه اصلی یک مجموعه منطقی از مکانهایی است هر کدام می‌تواند یک بایت دستورالعمل‌ها یا داده‌ها را ذخیره نماید. هر بایت حافظه اصلی دارای یک برچسب عددی بنام آدرس می‌باشد، در مورد یک PC این آدرس‌ها 00000 شروع شده و مقدار ماکزیمم آنها برابر عدد بدون علامت FFFFF16 می‌باشد.
یک آدرس را می‌توان همیشه با پنج رقم شانزده شانزدهی نشان داد. حافظه اصلی یک PC در حقیقت متشکل از مدارات مجتمع (IC) می‌باشد. اغلب این تراشه‌ها حاوی Random Access Memory~حافظه با دستیابی تصادفی (RAM) است. که می‌توان با استفاده از دستورالعمل برنامه اطلاعاتی را روی آن نوشت یا خواند. محتوای تراشه‌های RAM با قطع جریان برق کامپیوتر از بین می‌رود.

ورودی - خروجی: منظور از ورودی-خروجی همه دستگاه ها و تجهیزات جانبی است که در کنار پردازنده قرار می گیرد. مثلا مونیتور، کی برد، موس و... حتی کارت شبکه، مودم و...
بقیه اجزا هر سیستم کامپیوتری را می توان در درون هر یک از بلوک های فوق قرار داد.

منبع:

بلاگ 20it