آشنایی با کامپیوتر و دستگاههای ورودی

علوم کامپیوتر

به طور کلی کامپیوتر از دو بخش اصلی تشکیل شده است : 1- سخت‌افزار 2- نرم‌افزار

تعریف سخت‌افزار:

((Hardware به قطعات فیزیکی و قابل لمس و مشاهده کامپیوتر سخت‌افرار گفته می‌شود. مثل صفحه‌کلید، مانیتور، چاپگر، اسکنر، ماوس، خازن‌ها، مقاومت‌ها، مدارات داخلی و ...

تعریف نرم‌افزار (siftware): به دستورالعمل‌ها و برنامه‌هایی که امکان استفاده از سخت افزار را فراهم می کند نرم افزار گفته می شود. در واقع سخت‌افزار به تنهایی قادر به انجام هیچ کاری نیست و به کارگیری آن نیاز به نرم افزار دارد یعنی سخت‌افزار مجری  اجرای دستورالعمل‌ها و برنامه‌هایی است که در حافظه کامپیوتر قرار دارند.

در این بخش به بررسی سخت‌افزار یک سیستم کامپیوتری پرداخته می‌شود.

کامپیوتر از چهار واحد اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:

1-‌ دستگاه‌های‌ وروردی (Input Devices) یا واحد ورودی (Input Unit): این دستگاه‌ها وظیفه ورود داده‌ها به کامپیوتر را بر عهده دارند. در واقع داده‌ها از طریق واحد ورودی وارد حافظه‌ اصلی می‌شوند. این داده‌ها ممکن است برای پردازش به واحد پردازش مرکزی (CPU) فرستاده شوند و یا برای پردازش‌های آتی در حافظه جانبی ذخیره ‌گردند.

2-‌ دستگاه‌های خروجی  (Output Devices) یا واحد خروجی (Output Unit): وظیفه اعلام داده‌های پردازش شده را به بیرون از کامپیوتر بر عهده دارند. این اطلاعات به شکل‌های گوناگون اعلام می‌شوند؛ مثلا به شکل تصویری (به وسیله صفحه نمایش، چاپگر)، به شکل صوتی (به وسیله بلندگو)، به شکل عملی ( حرکت ربات) و .... .

3- واحد پردازش مرکزی: 

4- حافظه‌ (:(Memory or Storage  به بخش‌های 3 و 4 بعداً پرداخته خواهد شد.

 

آشنایی با دستگاه‌های وروردی (Input Devices)

در واقع این دستگاه‌ها (دستگا‌های ورودی و خروجی) عامل ارتباط انسان و کامپیوتر می‌باشند. یک کامپیوتر هر چقدر هم که حافظه و CPU قوی داشته باشد، در صورتی که دستگاه‌هایی برای ورود داده‌ها و خروج اطلاعات نداشته باشد قابل استفاده نیست. زبان کامپیوتر از صفر و یک تشکیل شده است و زبان قابل فهم برای انسان از حروف، اعداد و علائم تشکیل شده است که کامپیوتر این علام را نمی‌فهمد. مهم‌ترین وظیفه یک دستگاه ورودی، تبدیل داده‌های قابل فهم انسان به داده‌های قابل پردازش برای کامپیوتر است. دستگاه‌های ورودی قطعه‌ای سخت‌افزاری هستند که به منظور دریافت داده توسط  کامپیوتر از آن‌ها استفاده می‌شود و به دو گروه تقسیم می‌شوند:

 

1‌-دستگاه‌های ورودی مستقیم: دیسک‌های سخت (Hard Disk)، دیسک‌های نوری (Optical Disks)، فلاپی دیسک‌ها (Floppy Disks) جزء وسایل ورودی هستند. اطلاعاتی که بر روی این وسایل قرار دارد به صورت باینری (صفر و یک)  می‌باشد و مستقیما می‌توانند در RAM کامپیوتر قرار گیرند.

2- دستگاه‌های ورودی غیر مستقیم: به دلیل اینکه کامپپوتر علائم و حروف را درک نمی‌کند قبل از ورود آن‌ها به کامپیوتر باید این علائم به زبان کامپیوتر تبدیل شوند؛ برخی از دستگاه‌های ورودی مثل صفحه کلید و اسکنر این عمل را انجام می‌دهند.

 

برخی از انواع مهم دستگاه‌های ورودی

1-‌ صفحه کلید (Key Board): متداول‌ترین دستگاه ورودی می‌باشد. این دستگاه، معمولا شبیه ماشین تحریر است و برای وارد کرده داده‌ها به کامپیوتر به کار می‌رود. صفحه کلیدها از تعدادی کلید و مدار الکترونیکی تشکیل شده‌اند. هنگامی که کاربر یک کلید را فشار می‌دهد، کامپیوتر کلید فشار داده‌ شده را شناسایی کرده و توسط CPU  به کدهای خاصی تبدیل می‌شود.

2-‌ ماوس یا موش‌واره(Mouse): بعد از صفحه کلید مهم‌ترین و پر کاربردترین دستگاه ورودی محسوب می‌شود. این وسیله بیشتر برای کارهای گرافیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از طریق ماوس حرکات فیزیکی به کامپیوتر منتقل می‌شود.ماوس در واقع حرکت مکان‌نما‍(Cursor)  را از روی محور x و y مشخص می‌کند. در داخل هر ماوس یک حسگر (Sensor) مکانیکی یا نوری وجود دارد که با حرکت دادن ماوس باعث تغییر محل مکان‌نما روی صفحه نمایش می‌شود.

3- اسکنر یا پویشگر (Scanner): ابزاری است که می‌تواند تصویر روی کاغذ یا فیلم‌ عکاسی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند و به این ترتیب تصویر را وارد کامپیوتر کند. این تصویر دقیقا نسخه‌برداری می‌شود.دستگاه اسکنر اطلاعات تصویری را به صورتی که برای کامپیوتر قابل فهم باشد تبدیل می‌کند.

4-‌ دسته بازی یا جوی‌استیک‌ (Joystick): بیشتر در بازی‌های کامپیوتری و برنامه‌های شبیه سازی مثل شبیه‌ساز پرواز به کار می‌رود و به درگاه بازی (Game Port) که در پشت کامپیوتر است وصل می‌شود.

5- رقمی‌کننده (Digitizer): برخی از دستگاه‌ها وجود دارند که اطلاعات را می‌توانند به ارقام تبدیل کنند و ارقام به راحتی به رایانه منتفل شده و می‌توانند پردازش شوند.

6- ترک بال (Track Ball): یک گوی کروی که بر روی بعضی صفحه‌کلیدها به ویژه رایانه‌های Laptop وجود دارد.

 

7-Pointing Stick : قطعه‌ای شبیه به پاک‌کن ته مداد است که بین حروف H، G و B روی بعضی از صفحه کلیدها (بیشتر در رایانه‌های کیفی) وجود دارد. این وسیله کار ماوس را انجام می‌دهد و با وارد آوردن کمی فشار جانبی به آن، مکان‌نما در صفحه نمایش به همان طرف حرکت می‌کند.

8- Touch Pad: صفحه کوچکی که با حرکت دادن انگشت بر روی آن، مکان‌نما روی صفحه نمایش حرکت می‌کند؛ سپس با زدن ضربه در همان نقطه و یا فشردن دکمه‌های روی‌ آن می‌توان انتخاب‌های دلخواه را وارد رایانه کرد.

 

9- دوربین دیجیتال (Digital Camera): برای ثبت تصاویر به کار می‌رود و تصاویر را به صورت فایل‌های گرافیکی در حافظه خود ذخیره می‌کند که قابل انتقال به کامپیوتر است. این تصاویر را می‌توان ویرایش، انتقال یا حذف کرد. دوربین‌های فیلم‌برداری دیجیتال نیز به همین گونه از مناظر فیلم‌برداری می‌کنند.

10- کارت ویدئو: به کمک این کارت می‌توان اطلاعات روی نوارهای ویدئویی را در حافظه‌ی کامپیوتر قرار داد. این کارت به عنوان خروجی نیز عمل می‌کند و به کمک آن می‌توان از تلویزیون به جای مانیتور استفاده کرد؛ یعنی خروجی این کارت را می‌توان به تلویزیون وصل کرد.

11- ورودی‌های صوتی: ورودی‌های صوتی برای دریافت صوت و تبدیل آن به کدهای قابل پردازش کامپیوتر به کار می‌روند. متداول‌ترین این ورودی‌ها میکروفن (Microphone) است که از طریق کارت صدا (Sound Card – Audio Card) به کامپیوتر وصل می‌شود.

12- کارت‌ خوان: کارت‌های که باید خوانده شوند با فشار دکمه از مقابل قسمتی که دارای چشم الکترونیکی (فتوسل Photo Cell) است، عبور داده می‌شوند. محل‌های سوراخ شده نور را از خود عبور می‌دهند و در نتیجه اطلاعات کارت‌ها توسط فتوسل‌ها تشخیص داده می‌شود.

13- :Webcamاین دوربین ساده به کامپیوتر وصل می‌شود و اطلاعات دریافتی را روی صفحه نمایش نشان می‌دهد. اغلب در مواردی مثل گفتگوی اینترنتی (Chat) و ویدئوکنفرانس‌ها به کار می‌رود.