Bilgisayar Nedir?


İşlemci için PC'nin beyni deyip durduk. Mikroişlemci veya CPU (Central Processing Unit) olarak da adlandırılan işlemciler, PC'nin beyni sayılır. Bilgisayarınızda yapılan işlemler doğrudan veya dolaylı olarak işlemci tarafından gerçekleştirilir. Eskiden işlemci PC'nin en önemli parçasıyken bir PC'nin değerini belirleyen şeyin performans ve sunduğu imkanlar olduğunu düşünürsek artık en önemli parçalarından biri diyebiliyoruz.Çünkü bir PC'nin performansını grafik kartı, sabit disk, bellek gibi bileşenler de belirlediği gibi, özellikleri de kullanılan anakarta, multimedya donanımlarına ve çevre birimlerine bağlı.

1.1 Bilgisayar Nedir?

Bir kişisel bilgisayar (PC) basit olarak veri (data) işleyen bir makinedir. Tüm diğer makineler gibi kendisine söylenen işleri yapar. Bilgisayar deyince masamızın üzerinde duran klavye, ekran ve ekranın altında bulunan kasa (case) dediğimiz bölümlerden oluşan bir makine aklımıza gelmektedir. Bu makineler kişisel bilgisayar (Personel Computer) olarak adlandırılır. Birçok bilgisayar türü olmasına rağmen biz bilgisayar deyince Kişisel bilgisayarı kastetmekteyiz.

1.2 Bilgisayarın Gelişimi ve Tarihçesi

Son 45-50 yıldır insanlığın hizmetinde olan bilgisayar, artık hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olmuştur. Bankalardan kartlarla para çekebilmemiz, elektronik bilgi-işlemle telefonlarla kaliteli görüşme yapabilmemiz ve burada sayamadığımız daha bir çok kolaylık hep bilgisayar sayesinde hayatımıza girmiştir.

İlk bilgisayar askeri uygulamalarda kullanılmak üzere 1940'larda Pensilvanıya Üniversitesinde üretildi. 18.000, adet elektronik tüp kullanılarak yapılan ilk elektronik bilgisayar ENIAC 30 ton ağırlığında, 167 m2 büyüklüğündeydi ve 150 KW güç harcıyordu. ENIAC saniyede 5000 toplama işlemi yapabiliyor fakat aşırı ısınma sebebiyle bir kaç dakika içinde arızalanıyordu.

Zamanla boyutları küçülen bilgisayarın gelişen teknolojiyle beraber fiyatıda düştü. 1975 yılında üniversite ve büyük şirketler dışında kullanılabilecek kadar ucuz ilk bilgisayar ALTAIR 8800 satışa sunuldu. ALTAIR 8800'de ekran yerine oldukça kullanışsız bir panel, klavye yerine ise bir anahtar grubu bulunuyordu. Kullanışlı olmasa bile ALTAIR, bilgisayarın herkes tarafından alınabilecek kadar ucuz olabileceğini göstermesi bakımından önemli bir adımdır.

1977 yılında ilk kez piyasaya çıkan Apple bilgisayarları ise bir evin garajında iki arkadaş tarafından üretilmiştir. Ekran olarak televizyon kullanılmasına rağmen Apple'ın bir klavyesi vardı. Artık herkesin sahibi olabileceği kişisel bilgisayarlar (PC-Personel Computer) dönemi başlamış oldu

70'lerin sonuna doğru kişisel bilgisayarların, elektronik sanayisinde yerinin büyük olacağı anlaşılınca, ileride bilgisayar dünyasının mavi devi olarak anılacak olan IBM, 1981 yılında ilk IBM PC'yi piyasaya sürdü. Dört yıl içinde bir milyon PC satıldı. 1980'lerinortasında bir çok firma IBM gibi bilg,isayar üretmeye başladı ancak bu bilgisayarlar "IBM uyumlu bilgisayar"lardı. IBM kendi ürününe benzer ürünler üreten firmalarla rekabet etmek zorunda kaldı. Günümüzde bir çok alanda kullanılan birbirinden farklı bilgisayarlar olmasına rağmen biz bilgisayar deyince IBM uyumlu PC (Personel Computer)'yi kastetmekteyiz.

Bilgisayarlar kullanım alanlarına göre ikiye ayrılır:
1. Özel amaçlı bilgisayarlar: Hangi amaçla yapıldıysa sadece o alanda hizmet verebilen bilgisayarlardır. Elektronik müzik aletleri, robotlar, veya günlük hayatımızdaki elektronik çamaşır makinaları gibi ev araçlarını özel bilgisayarların kullanım alanlarına örnek gösterebiliriz
2. Genel amaçlı bilgisayarlar: Programlanacak her işi yapabilen bilgisayarlar. Aşağıda bu gruba giren bilgisayarlar sınıflandırılarak anlatılmıştır.

a) Kişisel Bilgisayarlar (Personal Computer-PC) (veya Mikrobilgisayar): Genellikle tek kişi tarafından kullanılan bilgisayarlardır. Bu yüzden bu bilgisayarlara kişisel bilgisayar yani PC denir. Mikro bilgisayarlar 1970'li yıllardan sonra yaygınlaşmış ve bir çok kullanım alanı bulmuştur. Daha öncede belirtildiği gibi bizim üzerinde çalışacağımız, kullanımını öğreneceğimiz bilgisayar türü PC'dir. Öğrenilmesi ve kullanımı diğer bilgisayarlara kıyasla daha kolay olduğundan hemen hemen her yerde karşılaşabiliriz.

b) Mini Bilgisayarlar (Frame): PC'nin aksine çok kullanıcı bir bilgisayar türüdür. Uygun bir klavye ve ekranla en fazla 100 kişi aynı anda kullanabilir. Banka şubelerindeki bilgisayar bu tür bilgisayarlara iyi bir örnektir.

c) Ana bilgisayar (Main Frame): 100 kullanıcıdan daha fazlasına hizmet veren bilgisayarlardır. Çok büyük işyerlerinde kullanılır.

d) Süper Bilgisayar: Kullanıcı sayısı çok olmamakla beraber çok yüksek işlem hızı gerektiren bilimsel çalışmalarda kullanılır. Büyük üniversiteler veya NASA gibi bilimsel kurumlarda kullanılmaktadır. Ülkemizde de TUBİTAK bir süper bilgisayar kurulması için çalışmalar başlatmıştır

1.3 Girdi-İşlem-Çıktı Prensibi

Bir sistem eğer her seferinde aynı şekilde işlem görüyorsa çıkış yalnız girişe bağlıdır. Bu işlem donanım, yazılım ve çevre birimlerinden oluşan bütün bir bilgisayar sistemi için çok daha karmaşıktır. Bunun temel sebebi PC'nin girdi-işlem-çıktı prensibine göre çalışan birçok alt sistemden oluşuyor olmasıdır.

Bir sistemin çıkışı (örneğin ekran kartının çıkış sinyali) bir diğer sistemin girişidir (bu durumda monitörün).

Bilgi işleyen her sistemi en azından üç seviyeye ayırmak mümkündür: Girdi veya veri kabul etme, veri işleme ve sonuncu olarak çıktı olarak verilmesi. Eğer sistem bunlara ek olarak veriyi tutabiliyorsa veri saklama denen bir dördüncü bileşen daha bunlara eklenir.

PC'nin içinde takılı veya dışarıdan ona bağlı cihazlar "Girdi ve Çıktı (I/O-Input/Output)",

"İşlem(Processing)" veya "Saklama (Kaydetme) (Storage)" işlev gruplarından birine dahildir.

1.4 Bilgisayar Birimleri Arası Haberleşme

Bilgisayarda birimler arası haberleşme basit olarak elektriksel sinyalleşme ile olmaktadır. Bilgisayar birimleri birbirleriyle hepsi büyüklüğü 5 volt olan sinyallerler haberleşir. Zaman eşit aralıklara bölünmüştür. Buna birim zaman diyoruz. Örneğin Pentium 100 işlemcide işlemcinin dışında saniyenin 50 milyonda birine işlemci içinde ise 100 milyonda birine eşittir. Birim zamanda elektrik ya 5 volt yada 0 volt değerlerini alabilir. Bu durum matematiksel olarak 1 ve 0 durumlarına karşılık gelmektedir. İşte bu 1 veya 0 olma durumuna BIT denir. Sekiz tane bite ise BYTE (bayt) denir. Bilgisayar ortamında bir byte bir karakteri temsil eder. Bir disket 1,44 MB (Megabayt=Milyonbayt) kapasitesinde olduğuna göre bu demek ki bir diskete 1.440.000 karakter bilgi kaydedilebilir. Bilgisayarla ilgili bir çok cihazda (disket, harddisk, ekran kartı ve RAM) bu cihaza ait kapasite özellikleri Byte cinsinden belirtilmiştir.

Kısaltma Açık Tanımı Yaklaşık Değeri Değeri
Bit Bit 1/8 byte 1/8 byte, yani 8 bit =1 byte
Byte Byte 1 byte 2^0=1 byte
KB Kilobyte 1.000 byte 2^10=1.024 byte
MB Megabyte 1.000.000 byte 2^20=1.048.576 byte
GB Gigabyte 1.000.000.000 byte 2^30=1.073.741.824 byte

Yandaki şekilde byte ve katlarının daha iyi anlaşılması için günlük hayatımızdan örnekler verilmiştir.Bilgisayarla ilgili bir çok cihazda (disket, harddisk, ekran kartı ve RAM) bu cihaza ait kapasite özellikleri Byte cinsinden belirtilmiştir.

1.5 Donanım - Yazılım

Bilgisayar ortamı iki ana bileşene ayrılır. Bunlar Donanım (Hardware) ve Yazılım (Software) dir. Donanım denilince anlaşılması gereken bilgisayarın fiziki görünümüdür. Bunu açacak olursak bilgisayar kasası (ve içindekiler: anakart, RAM, ekran kartı vs.), ekran (veya monitör), klavye, mouse, yazıcı (printer), tarayıcı (scanner), hoparlör-mikrofon gibi birimler bilgisayar ortamının donanım bileşenini oluştururlar. Yazılım ise bilgisayarın kullandığı programların genel adıdır. Bu programlara ise örnek olarak işletim sistemleri, kelime işlemci programlar, elektronik tablolama programları ve tabi ki oyunları verebiliriz.

Bir bilgisayarda verimli çalışmanın koşulu uygun donanıma uygun yazılımdır. Günümüz teknolojisine ait bir bilgisayar ile çalışırken kullanılan programlar yıllar öncesine ait ise yazılım gelişmelerine ayak uyduramamışız demektir. Tersine bir durum yani günümüze ait bir yazılım için mutlaka yeni bir bilgisayar gerekmektedir. Eski bilgisayarımızla sadece onun üretildiği döneme ait yazılımları verimli kullanabiliriz. Donanım teknolojisindeki gelişmeler yazılımların daha çok işlevinin olmasının sağlar, yazılım sektöründeki gelişmeler ise daha iyi bir donanıma ortam yaratır kısaca hem donanım hem de yazılım sektörü sürekli birbirlerinin sınırlarını zorlarlar.

1.6 Bir PC (Personel Computer - Kişisel Bilgisayar)

Bir PC sistemi mönitör, bilgisayar kasası, klavye ve fareden oluşur. Bu birimler temel bir bilgisayar sisteminde olması gereken parçalardır. Bunların yanı sıra bu sisteme ek olarak yazıcı, oyun kolu (Joyistic), hoparlör-mikrofon, kamera, kesintisiz güç kaynağı ve tarayıcı gibi birimler takılabilir.

Bilgisayar sisteminde Microsoft Windows işletim sistemi çıkmadan önce standart olarak fare bulunmuyordu. Windows grafik bir kullanıcı arabirimine sahip olduğundan bu arabirimden sadece fareyle yararlanılabileceği için farede artık temel birimler arasına katılmıştır.

Daha önce bilgisayarın girdi-işlem-çıktı prensibiyle çalıştığı belirtilmişti. Buna göre girdi için gerekli olan giriş ortamı klavye ve fareden, çıktı için gerekli olan çıkış ortamı ekrandan ve işlem için gerekli olan ortam ise bilgisayar kasasından oluşmaktadır. Bu arada saklama (veya kayıt) ortamından da bahsedilmişti ki bu ortamın bileşenleri de yine bilgisayar kasasında bulunmaktadır.

USB Nedir?

Universal Serial Bus (USB) Evrensel seri yolu, bilgisayar ve telekominikasyon endüstrisinde geliştirilmiş, iletişim standartlarında yeni bir bağlantı şeklidir. Amacı, geleneksel seri ve paralel portların yerini almak ve işi evrenselleştirmektir. Bir çok PC ve Mac bilgisayarlar, artık USB' siz üretilmemektedir. Çevre birimleri de aynı şekilde USB destekli üretilmektedir. USB, bağlandığı alete güç verir. USB, 12 Mbit/s ve 1.5 Mbit/s data transfer hızı sağlar. USB, PC' leri birbirine hızlı bağlamak için kullanılmaz, ama, küçük çapta şebeke ortamı kurmak için bazı ürünler çıkarılmıştır.USB, ana bilgisayar ile çevre birimleri arasında güçlü, bilgisayar çalışırken takıp çıkartabileceğiniz, "gerçek plug-and-play" arayüzü sağlar.

Bunlar; klavye, fare, oyun çubuğu, telefon, tarayıcı, yazıcı, güvenlik dangılı, mikrofon, hoperlör, disket sürücü kamera, modem, CD-ROM sürücü vb. olabilir.

USB ilkel çevre bağlantı teknolojisini geliştirmek için icat edilmiştir. Avantajları şunlardır:

Bilgisayarı kapatmnız gerekmez (Önemli bir avantaj)
Kasayı açmanız gerekmez
Kart takma yok
Çakışma yok
Kilitlenme yok
Sürücü yüklemeye gerek kalmaz (bazılarında bir seferlik yükleme yapılır).
İlaveten

"tiered-star hub" şebeke yapısı, her bilgisayara 127' ye kadar alet bağlanmasına izin verir
İki giriş imkânı sunar
Bazı aletler voltajını buradan alır
Çift data hızı uygular: saniyede 1.5 ve 12 megabit (Mbps)
Performansı 12 Mbps ' e kadar ulaşabilir.
İhtiyaç duyuldukça sürücüler, otomatik olarak yüklenir veya bırakılır.
Harici aygıt kurulumu, hem yeni hem de usta bilgisayar kullanıcıları için zor bir iştir. Gerekli bağlantıları yapmanın yanısıra, aygıtı konfigüre etmek de zaman alır. IRQ ve I/O adresleri, bir aygıtın, bilgisayar sisteminde çakışma yaşamadan çalışması için doğru şekilde ayarlanmalıdır. Bazen, bir aygıt, sistemin boot işlemi esnasında takılı olmadığı için çalışmayabilir. Genel olarak, bu problemi çözmenin tek yolu, aygıtı bağlayıp sistemi yeniden başlatmaktır.
Universal Serial Bus (USB), yukarıda anlatılan zorlukların üstesinden gelmek için bulunmuş çözümlerden birisidir. Yukarıdaki eksiklikleri tamamlamak için USB, tek bir bağlantı tipi ve anında takma/çıkartma özellikleri sunar. Bu iki özellik sayesinde, USB tipi bir çevresel aygıtı takmak oldukça kolaylaşmaktadır. Sistemin açık veya kapalı olmasına dikkat etmeden, USB aygıtı sisteme bağlayın. Çalışan bir sistemde, aygıtın takıldığı anlaşılır ve aygıt konfigürasyonu sistem tarafından otomatik olarak yapılır. Kısaca, hiç ter dökmeden takılan USB aygıtı çalışmaya hazır hale gelir.

Şimdiye kadar, USB bir değişim geçirmiştir. İki spesifikasyon sürümleri 1.0 ve 1.1'dir. USB 1.1'in asıl amacı, USB 1.0'da farkedilen problemlerin çözülmesi ve bazı belirsizliklere açıklık getirilmesidir. USB 2.0'ın ise 2000'in ilk çeyreğinde çıkması beklenmektedir. USB 2.0 sayesinde orijinal USB kablo ve bağlantıları değişmeden 480Mbps bant genişliği mümkün kılınacaktır. Bu, mevcut standarttaki genişliği 40 katına çıkartacaktır (USB 1.1'de 12Mbps). Ek olarak, USB 2.0 mevcut USB sürümleriyle de geriye uyumlu olacaktır. Bu yazıda "USB" terimi, ayrıca belirtilmedikçe USB 1.1 olarak anlaşılmalıdır.

Özellik Listesi
USB, IEEE1394'ün benzeri özelliklere sahiptir. Aşağıda kısa açıklamarıyla USB özelliklerinin özetini bulabilirsiniz:
Anında Takma/Çıkartma, PnP: USB aygıtları, aygıt takma/çıkartma işlemini tespit etme ve konfigürasyonunu otomatik olarak yapma yeteneğine sahiptir.
Seri Veri Yolu: Bir çift farklı sinyal, hem veri gönderimi hem de veri alımı için kullanılmaktadır.
Eşsüreli Aktarım: Kamera gibi video uygulamalarında, sabit bit oranına yakın aktarım gereklidir. Eşsüreli aktarım, veri kesinliği yerine ayrılmış aktarım oranı sözü verir.
Kablo Gücü: Kendi elektriğini sağlayamayan aygıtlar için, kablo gücü, USB'nin kablosu aracılığıyla mümkündür.
Tam veya Düşük Çalışma Hızı: USB'de iki çalışma hızı desteklenmektedir: tam hız için 12Mbps ve düşük hız için 1.5Mbps. Düşük hız tanımlama, üreticiler için maliyeti düşürme amaçlı bir opsiyondur.

USB Bağlantısı

Bir USB kablosu, dört iletkenden oluşur: iki adet veri yolu (kablo) gücü için ve iki adet de farklı sinyal çifti için. Pin tanımlamaları aşağıdaki şekildedir:

Pin 1. VSUB: Veri yolu gücü, kaynakta +5V

Pin 2 ve 3. D- ve D+: Farklı sinyal çifti

Pin 4. GND: Toprak

USB kabloları da, tam hızlı kablolar ve düşük hızlı kablolar olmak üzere ikiye ayrılır. Tam hızlı kablo, kıvrımlı sinyal çifti ve dört kabloyu sarmak için çevresel koruyucu gerektirir. Tam hızlı USB kablosu için gerekli asgari marka bilgisi, "USB SHIELDED..." ibaresini, USB spesifikasyonları nedeniyle bulundurmalıdır. Düşük hızlı kablo ise koruma, kıvrımlı sinyal çifti iletkenleri ve özel marka bilgisi gerektirmez.