دانلود تحقیق کامپیوتر

تاریخچه کامپیوتر :
تلاش انسان همواره در جهت ساختن وسایلی بود که او را در زمینه شمارش یاری نماید و کامپیوتر آخرین دستاورد این تلاش است .

تاریخچه اختراع کامپیوتر مراحل طولانی را طی کرده است که چرتکه اولین مرحله آن بود و سپس به مرور زمان دستگاه‌های دیگری به شرح زیر ساخته شد .

پاسکال ، اولین ماشین مکانیکی را ساخت به قادر به انجام عمل جمع و تفریق بود .

این ماشین به نام ماشین جمع زن مکانیکی شهرت داشت .

لایب نیز پس از پاسکال ماشین محاسبه ای را ساخت که مکانیکی بوده و چهار عمل اصلی (جمع و تفریق و ضرب و تقسیم را انجام می داد .
چارلز بابیج (پدر کامپیوتر) سعی در ساختن ماشین محاسبه خودکار را داشت ولی به علت محدودیت های فنی و مهندسی زمان خود قادر به اتمام و ساخت آن نشد .
هرمان هالریث در سال 1890 اولین سری ماشین های دسته بندی و تفکیک کارت‌های منگنه شده را اختراع کرد .

هاوارد آیکن ، اولین ماشین محاسبه الکترومکانیکی را به نام مارک 1 ساخت .

نسل اول کامپیوتر در دهه بعد از 1944 به نام ENIAC ساخته شد که به دلیل استفاده از لامپ های خلاء حجم زیادی را اشغال می کرد .

نسل دوم کامپیوتر در دهه بعد از
1959 به بازار آمد و از ترانزیستور به جای لامپ خلاء استفاده می کرد .
نسل سوم کامپیوتر در دهه بعد از 1964 به بازار عرضه شد که مدارهای مجتمع (IC) در آن به کار گرفته شد .

نسل چهارم در دهه بعد از 1970 به بازار آمد .

در این نسل از مدارهای مجتمع با
تراکم زیاد استفاده می شود .

ریز کامپیوتر در این نسل متولد شد .
نسل پنجم نسل کامپیوترهای هوشمند است که اولین بار طرح آن توسط ژاپنی ها در سال 1980 مطرح شد .

در این کامپیوترها از مدارهای مجتمع با مقیاس فوق العاده بزرگ استفاده می شود .
تعریف سیستم :
مجموعه ای از عناصر به هم مرتبط است که برای هدف خاصی در کنار هم گرد آمده‌اند .

هر سیستم باید دارای ورودی خروجی باشد .

ورودی :
مجموعه ای از عوامل ، که از محیط خارج بر سیستم تأثیر می گذارند .

خروجی :
مجموعه ای از عوامل ، که از درون سیستم بر محیط خارج تأثیر می گذارند .

داده ها (DATA)
مجموعه اطلاعاتی که از طریق دستگاه ورودی به کامپیوتر وارد می شوند .

پردازش داده ها
هر گونه عملیاتی که کامپیوتر بر روی داده ها انجام می دهد .

اطلاعات
به نتیجه حاصل از پردازش داده ها گویند .

اجزای اصلی ساخت افزار کامپیوتر :
1-حافظه
2-واحد حساب و منطق
3-واحد کنترل
4-واحد ورودی
5-واحد خروجی
حافظه
قسمتی از سخت افزار کامپیوتر می باشد که داده ها و دستورالعمل ها و نتایج حاصل از عملیات روی داده ها در آنجا به صورت ارقام دو دویی نگهداری می شود .

بیت
کوچکترین واحد حافظه است که می توان یکی از ارقام دودویی 0 یا 1 را در آن ذخیره نمود .

نیبل
به هر 4 بیت متوالی از حافظه یک نیبل گویند .

بایت
به هر 8 بیت متوالی از حافظه یک بایت گویند .

کاراکتر
هر یک از حروف ، ارقام و علایم قابل نمایش را کاراکتر گویند .

فیلد
به مجموعه ای از چند کاراکتر به هم مرتبط که راجع به یک موضوع اطلاعاتی را ارائه دهد .

رکورد
چند فیلد به هم مرتبط در رابطه با یک موضوع تشکیل یک رکورد را می دهد .

فایل
مجموعه ای از رکوردهای به هم مرتبط ، یک فایل را به وجود می آورد .

بانک اطلاعاتی یا پایگاه داده ها
چند فایل به هم مرتبط تشکیل یک پایگاه داده ها را می دهد .

انواع حافظه
1-حافظه اصلی (اولیه)
2-حافظه کمکی (ثانویه)
انواع حافظه اصلی
1-حافظه فقط خواندنی (ROM) حاوی اطلاعاتی است که توسط کارخانه سازنده به صورت دایمی در آن ذخیره شده است .

روی این حافظه نمی توان مطلبی را نوشت و با قطع جریان برق اطلاعات آن پاک نمی شود .

2-حافظه خواندنی نوشتنی (RAM) مانند تخته سیاهی است که می توان بارها اطلاعات مختلفی را در آن نوشت و پاک کرد .

اطلاعات در آن ناپایدار است ؛ یعنی با قطع جریان برق ، اطلاعات آن از بین می رود .

انواع حافظه ROM
1-PROM : می توان یک بار اطلاعات را در آن قرار داد و بعد دیگر قابل تغییر نیست و از بین هم نمی رود .

2-EPROM : می توان به دفعات اطلاعات را در آن نوشت و با نور ماورای بنفش آن را پاک کرد .

3-EEROM : درست مثل EPROM است ولی برای پاک کردن آن از جریان الکتریکی استفاده می شود .

حافظه پنهان
این حافظه به صورت IC است و مانند دفتر چرکنویس محل ذخیره موقت اطلاعات و دستورالعمل‌هایی است که در طی اجرای برنامه چندین بار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با نصب حافظه پنهان در کامپیوتر سرعت پردازش افزایش می یابد .

ریزپردازنده (Microprocessor)
یک تراشه چند سانتیمتری است و نقش اصلی عملیات پردازشی را در ریز کامپیوترها ایفا می نماید .

اجزاء یک ریز پردازنده
1-واحد کنترل که وظیفه آن انتخاب ، تفسیر و نظارت بر اجرای دستورالعمل‌های
برنامه است .

2-واحد حساب و منطق که وظیفه آن انجام کلیه عملیات محاسباتی و منطقی است .
3-ثبات ها ، حافظه ای سریع و کوچک درون ریزپردازنده بوده و محل نگهداری موقت دستورالعمل‌ها و داده ها می باشند .

وظایف واحد کنترل 1-تفسیر دستورات موجود در حافظه 2-تعیین آدرس برای کلیه اطلاعات و دستورالعمل‌های اجرایی 3-تعیین زمان انتقال اطلاعات بین واحدهای حافظه و حساب و منطق 4-برقراری ارتباط بین واحد پردازشگر مرکزی ، واحد ورودی و واحد خروجی 5-نظارت بر انجام کلیه عملیات کامپیوتر عوامل مؤثر در قدرت یک ریزپردازنده قدرت یک ریزپردازنده به عوامل زیر بستگی دارد : 1-طول کلمه 2-سرعت ساعت 3-تعداد دستورالعمل‌های ریز پردازنده 4-حالت انتظار وظایف ریزپردازنده (چرخه ماشین) 1-آوردن دستورالعمل ها از حافظه به درون ثبات ها (Fetch) 2-رمزگشایی دستورالعمل‌ها (Decode) 3-پردازش (اجرا) دستورالعمل ها (Process) 4-بردن نتایج حاصله به حافظه اصلی (Store) انواع مسیرها (BUS) 1-مسیر داده ها (Data Bus) 2-مسیر آدرس (Address Bus) 3-مسیر کنترل (Control Bus) کمک پردازنده (Coprocessor) یک تراشه چند سانتیمتری است که همراه با CPU جهت انجام محاسبات پیچیده ریاضی و گرافیکی مورد استفاده قرار می گیرد و در برخی از موارد تا 5 برابر سرعت محاسبات را افزایش می دهد .

مبنای کار کامپیوتر یک سیستم عددی ، مجموعه ای از نشانه هاست که با استفاده از قوانین خاص خود ، برای سنجش مقادیر به کار می رود .

هر عدد در هر مبنا به شکل‌ نشان داده می‌شود .

b مبنای عدد و N خود عدد است .

اگر از b در نمایش عدد استفاده نشود ، آن عدد در مبنای دهدهی یا اعشاری است .

در کامپیوتر از مبنای دودویی برای ذخیره اطلاعات استفاده می شود .

ارزش هر رقم ارزش هر رقم به وسیله سه عامل تعیین می شود : 1-خود رقم 2-محل قرار گرفتن رقم در عدد 3-مبنای سیستم عددی مزایای استفاده از مبنای دو در کامپیوتر 1-طراحی مدارها ساده تر است .

2-هزینه ساخت کاهش می یابد .

3-اطمینان بر عملکرد مدار بیشتر است .

4-به طور طبیعی اغلب قطعات الکترونیکی در دو حالت کار می نمایند .

کد ASCII یک روش جهت کدگذاری حروف ، ارقام ، علایم ریاضی و غیره است که در ریزکامپیوترها مورد استفاده قرار می گیرد .

مکمل 1 مکمل 1 یک عدد ، عددی است که چون با خودش جمع شود کلیه ارقام حاصل مساوی 1 شود .

مکمل 2 مکمل 2 یک عدد از جمع مکمل 1 آن عدد به اضافه یک به دست می آید .

مدار منطقی AND خروجی این مدار فقط زمانی یک است که هر 2 ورودی آن یک باشند .

مدار منطقی OR خروجی این مدار فقط زمانی صفر است که هر 2 ورودی آن صفر باشند .

مدار منطقی NOT این مدار ورودی را به حالت معکوس در می آورد .

مودم دستگاهی است که برای انتقال اطلاعات بین کامپیوترها به کار می رود ، این دستگاه قادر است پالس های دیجیتال را به آنالوگ تبدیل کند و سپس سیگنال های آنالوگ را از طریق خطوط تلفن انتقال دهد .

مودم می تواند به صورت داخلی یا خارجی باشد .

جهت حرکت اطلاعات 1-یک طرفه (Simplex) که اطلاعات فقط از یک طرف انتقال می یابد .

مانند درایو 2-دوطرفه (Half-Duplex) که اطلاعات در دو جهت انتقال می یابد ولی عمل انتقال نمی تواند همزمان باشد .

مانند بی سیم 3-دوطرفه همزمان (Full - Duplex) که اطلاعات در دو جهت و همزمان می تواند انتقال یابد .

مانند تلفن .

شبکه و انواع آن هر گاه چند کامپیوتر را به طریقی به یکدیگر متصل نماییم ، یک شبکه ایجاد می شود .

کامپیوترها به طرق مختلف می توانند به یکدیگر متصل شوند و یا توپولوژی های مختلفی را ایجاد کنند که عبارتند از : 1-شبکه خطی 2-شبکه ستاره ای 3-شبکه حلقوی اینترنت یک شبکه جهانی کامپیوتر می باشد که توسط آن می توان در هر ساعتی از شبانه روز و در هر نقطه ای از جهان به اطلاعاتی از نوع متن ، صدا و تصویر دسترسی یافت .

کاربردهای اینترنت اینترنت خدمات مختلفی را در اختیار کاربران قرار می دهد .

برخی از خدمات و کاربردهای شبکه اینترنت عبارتند از : 1-پست الکترونیک 2-انتقال فایل 3-ارتباط مشترکین از راه دور به کامپیوترهای اصلی 4-ارتباط مشترکین از راه دور به پایگاه اطلاع رسانی دیگران 5-ارتباط مشترکین از راه‌دور به پایگاه‌های جدید اطلاع رسانی به صورت چندرسانه‌ای 6-اخبار یا ارتباط مشترکین از راه دور با یکدیگر به صورت گروهی انواع کامپیوترها کامپیوتر از لحاظ نحوه طراحی مدارهای الکترونیک آنها به 3 دسته تقسیم می شوند که عبارتند از : 1-کامپیوترهای قیاسی 2-کامپیوتر های رقمی 3-کامپیوترهای ترکیبی (هیبرید) روش های استفاده از کامپیوتر 1-پردازش محاوره ای : در این روش بعد از ورود داده ها به سیستم ، نتایج به دست آمده بلافاصله در اختیار کاربر قرار می گیرد .

2-پردازش دسته ای : در این روش اطلاعات و داده ها قبل از ورود به سیستم در یک فاصله زمانی و در یک گروه یا دسته (Batch) جمع آوری شده ، سپس مورد پردازش قرار می گیرند .

اشتراک زمانی روشی است که توسط سیستم عامل ، وقت CPU به طور اشتراکی بین کاربران تقسیم می شود .

نرم افزار و انواع آن به کلیه برنامه های نوشته شده در کامپیوتر نرم افزار گفته می شود و انواع آن عبارتند از : 1-نرم افزارهای سیستمی : برنامه هایی که کامپیوتر برای فعال شدن یا سرویس دادن ، به آن نیاز دارد و از سوی سازنده سیستم عرضه می شود .

2-نرم افزارهای کاربردی : برنامه هایی که یا کاربر ، خود آنها را می نویسد و یا مؤسسات ویژه‌ای آنها را تهیه و برای فروش عرضه می کنند .

نرم افزارهای سیستمی : 1-سیستم عامل : مهم ترین نرم افزار کامپیوتر است که مدیریت استفاده از منابع کامپیوتری را بر عهده دارد .

2-برنامه های سودمند : برنامه هایی هستند که جهت تسهیل عمل بخصوصی طراحی می شوند .

3-مترجم های زبان : برنامه های مختلف به زبان های برنامه نویسی را به زبان ماشین ترجمه می کنند .

انواع مترجم ها 1-کامپایلر : یک نرم افزار سیستمی است که برنامه نوشته شده به زبان سطح بالا را به یک برنامه به زبان ماشین تبدیل می نماید .

برنامه ترجمه شده را می توان به صورت دایمی نگهداری نمود که مستقیماً توسط کامپیوتر قابل اجراست .

2-مفسر : یک نرم افزار سیستمی است که برنامه نوشته شده به زبان سطح بالا را به یک برنامه به زبان ماشین تبدیل می کند ولی دستورالعمل ها را یک به یک ترجمه و اجرا می کند و نسخه ای از ترجمه را نگهداری نمی نماید .

انواع زبان های برنامه نویسی 1-زبان های سطح بالا که نزدیک به زبان طبیعی و محاوره ای انسان است مانند بیسیکم ، فرترنت ، پاسکال و ...

2-زبان های سطح پایین که در سطح ماشین و به دور از زبان طبیعی و محاوره ای انسان است ، شامل : 1-زبان ماشین 2-اسمبلی نرم افزارهای کاربردی تعداد نرم افزارهای کاربردی در جهان بسیار زیاد می باشد و روز به روز نیز طرفداران بیشتری پیدا می کند و در کلیه زمینه های علمی ، مهندسی ، اداری ، سیاسی ، نظامی و ...

کاربرد دارد که متداول ترین آنها عبارتند از : 1-سیستم مدیریت پایگاه داده ها یا بانک اطلاعاتی : شامل مجموعه ای از اطلاعات از قبیل : اطلاعات دفتر تلفن ،اطلاعات دانشجویان یک دانشکده و ...

است .

2-واژه پرداز : تسهیلاتی جهت ایجاد و ویرایش یک متن و قابلیت هایی از قبیل اضافه یا حذف کردن در متن ، کپی کردن بخشی یا تمام متن ، بررسی کردن غلط های املایی و گرامری ،ترسیم جداول ، زیرنویس ، سرصفحه ، ستون