PROF. DR. FUAT SEZGİN FEN LİSESİ BİLGİ VE İLETİŞİM TEKNOLOJİSİ DERSİ KONU ÖZETİ BİLGİSAYAR ( COMPUTER ) Bilgisayar, kullanıcıdan aldığı verilerle mantıksal ve aritmetiksel işlemleri yapan, yaptığı işlemlerin sonucunu saklayabilen, sakladığı bilgilere istenildiğinde ulaşılabilen elektronik bir makinedir. Bu işlemleri yaparken veriler girilir ve işlenir. Ayrıca, istendiğinde yapılan işlemler depolanabilir ve çıktısı alınabilir. Bilgisayar işlem yaparken hızlıdır, yorulmaz, sıkılmaz. Bilgisayar programlanabilir. Bilgisayar kendi başına bir iş yapmaz. DONANIM ( HARDWARE ) Bilgisayar donanımı, bir bilgisayarı oluşturan fiziksel parçaların genel adıdır. Bu parçalar, kişisel bilgisayarlar, otomobiller, çamaşır makinesi ve benzeri elektrikli ev eşyaları veya çeşitli sanayi uygulamaları gibi birçok alanda kullanılır. İÇ VE DIŞ DONANIM İç ve Dış olarak ikiye ayrılır. Bir donanım parçası başka bir donanım parçası içine yerleştiriliyorsa iç donanım olarak adlandırılır. Bağımsız kasa, kutu veya kılıf içinde bulunan bilgisayar kasası içinde yer almayan donanımlara dış donanım denir. Bunlar kamera, USB girişi, Bluetooth, kızılötesi tarayıcı, yazıcı ve benzeridir. VERİ AKIŞ YÖNÜNE GÖRE DONANIMLAR Bir bilgisayar donanımı dış ortamdan bilgisayara veri aktarmak için kullanılıyorsa giriş donanımı veya giriş birimi, bilgisayardan dış ortama veri aktarmak için kullanılıyorsa çıkış birimi veya çıkış donanımı olarak adlandırılır. KİŞİSEL BİLGİSAYAR DONANIMI Ortalama bir kişisel bilgisayarda genel olarak aşağıdaki donanımlar bulunur. Anakart Merkezi işlem birimi Bios ( ROM bellek üzerinde ) Yonga seti Bellek kartı Veriyolları PCI AGP USB İç denetim birimleri: Bazı anakartlarda baskılı devre üzerine bağlı olarak bulunabilirler. Giriş-çıkış denetleyicisi Ağ denetleyicisi Modem denetleyicisi Ses denetleyicisi Görüntü denetleyicisi 1. İşlev Kartları: Anakart üzerinde iç denetleyicilerin bulunmaması ya da amaç için yeterli olmaması durumlarında, anakart üzerindeki veri yollarına takılarak kullanılırlar. Giriş-çıkış kartı Grafik kartı Ses kartı Modem kartı Ağ kartı TV kartı Video montaj kartı Özel amaçlı kartlar Güç kaynağı Kayıt ortamları Sabit disk Disket sürücü Optik disk sürücüler CD-ROM DVD-ROM Zip sürücü Manyetik teyp USB bellek aygıtı (USB hafıza ünitesi) 2.Giriş Birimleri Klavye Fare Joystik Sayısallaştırıcı Duyarlı ekran Tarayıcı Kamera Mikrofon Parmak izi okuyucu 3. Çıkış Birimleri Monitör Hoparlör Kulaklık Yazıcı Kasa 1 Bilgisayar Bileşenleri Tuştakımı • Fare (bilgisayar) • Giriş Aygıtları Webcam • Mikrofon • Tarayıcı • Joystick Çıkış Aygıtları Monitör • Yazıcı • Hoparlör Depolama CD-RW • DVD+RW • Disket • Aygıtları SD kart • USB bellek aygıtı Merkezi İşlem Birimi(CPU) • Sabit disk • Anakart • Güç Kasa kaynağı • RAM • Ses kartı • Ekran kartı • Ethernet kartı Ethernet • FireWire (IEEE 1394) Veri • Paralel port • Seri port • Terminalleri Thunderbolt • Universal Serial Bus (USB) YAZILIM ( SOFTWARE ) Yazılım kavramı bilgisayardaki maddi olmayan tüm bileşenleri tanımlar: yazılımlar, iletişim kuralları ve veriler hepsi yazılımdır. Yazılım, değişik ve çeşitli görevler yapma amaçlı tasarlanmış elektronik aygıtların birbirleriyle haberleşebilmesini ve uyumunu sağlayarak görevlerini ya da kullanılabilirliklerini geliştirmeye yarayan makina komutlarıdır. Yazılım, elektronik aygıtların belirli bir işi yapmasını sağlayan programların tümüne verilen isimdir. Bir başka deyişle, var olan bir problemi çözmek amacıyla bilgisayar dili kullanılarak oluşturulmuş anlamlı anlatımlar bütünüdür. Yazılım geliştirmek için çeşitli programlama dilleri mevcuttur. Bunlardan bazıları C#, C++, PHP ve Java'dır. BİLGİSAYAR ÇEŞİTLERİ Ana Bilgisayarlar (Sunucu, Server) Belirli görevleri gerçekleştirmek için kullanılan bilgisayar çeşididir. Kullanıcılar tarafından kullanılmazlar. Binlerce kullanıcıya eş zamanlı olarak farklı hizmetler verebilen, büyük, güçlü ve pahalı bir bilgisayardır. Genelde ekranları yoktur. Kişisel bilgisayar olamayacak kadar genelde büyüktürler. Mini Bilgisayarlar (Netbook) İşlemcileri, bellekleri, kapasiteleri düşüktür ve sadece internette gezmek, basit işlemleri yapmak için kullanılırlar. Fiyatları da uygundur. Tablet PC lerin çıkmasıyla pek kullanılmaz oldular. Ağ Bilgisayarı Böyle bir bilgisayar çeşidi yoktur. Kişisel Bilgisayar (PC) Şahsi kullanımına yönelik özel olarak tasarlanmış, herhangi bir uzman veya operatörün yardımı olmadan kişilerin kendi başlarına kullanabileceği bilgisayar türü. Masaüstü bilgisayarlar, dizüstü (laptop) bilgisayarlar ve tablet bilgisayarlar, PC'lere örnek olarak verilebilir. Kişisel bilgisayarlar evde, büroda veya mobil olarak (hareket halindeyken) kullanılabilirler. En çok kullanılan bilgisayar çeşididir. Dizüstü Bilgisayar (Laptop) Dizüstü bilgisayar ya da laptop, taşınabilir türden, genellikle ekran ve klavye olmak üzere iki parçadan oluşan kişisel bilgisayarlardır. Bir dizüstü bilgisayar bir masaüstü bilgisayarın klavye, fare ve ekran gibi bileşenlerini tek bir parçada toplar. Tablet Bilgisayar Tablet bilgisayarlar dokunmatik bir ekrana sahip, çoğunlukla arka kamerası da bulunan (ön ve arka kameralılar da var),uygulama indirilebilen ve kişiye özel hale getirilebilen, modele göre telefon özelliği de bulunabilen, Wi-Fi'si olan taşınabilir bilgisayarlardır. Bazı modellerine klavye gibi aksesuarlar da takılabilir. Dokunmatik kalemi olanlar da vardır. Tablet bilgisayarlarda diğer bilgisayarlarda olmayan GPS, hareket sensörleri vardır. Bir Tablet PC dünyanın neresinde olduğunu, sallanıp sallanmadığını, yan yatıp yatmadığını, ters çevrildiğini, gürültülü bir ortamda olup olmadığını, güneş altında veya gece yarısı karanlıkta olduğunu anlayabilir. BİLGİSAYARLAR ARASINDAKİ FARKLAR KAPASİTE Bilgisayarların belleklerinde saklayabildiği 0 veya 1 sayısı kapasitelerini belirtir. Bunun için çeşitli birimler kullanılır: Bit: İkili sistemdeki en küçük birimdir. Bir adet 0 veya 1 için kullanılır. Byte: Bir karakter göstermek için kullanılan sekiz bitlik gruba bayt adı verilir. Disk ve bellek kapasiteleri bayt biriminde veya genellikle baytın katları biçiminde verilir. 2 Hertz (sembol Hz), frekans (sıklık) birimidir. Hertz; saniye başına düşen devir sayısını ifade eder. 1 Hertz saniyede bir devir veya 1 MHz saniye başına bir milyon (1,000,000/s) devir şeklinde tanımlanır. 1 Hz = 1 s-1 Bu birim herhangi bir periyodik olaya uyarlanabilir. Mesela; bir insan kalbi 1.2 Hz ile atıyor denebilir. Elektromanyetik dalgaların salınımları, bilgisayar parçaları arasındaki veri akımı ile RAM ve işlemci gibi parçaların hızları MHz (106 Hz) veya GHz (109 Hz) olarak ifade edilir. BİR KİŞİSEL BİLGİSAYARIN TEMEL DONANIM BİRİMLERİ CPU (MERKEZİ İŞLEM BİRİMİ) Merkezi işlem birimi (Türkçe kısaltması MİB veya Orijinal, terminolojik kısaltması CPU) bir bilgisayarın en önemli parçasıdır. Çalıştırılmakta olan yazılımın içinde bulunan komutları işler. İşlemci terimi genelde MİB için kullanılır. Mikroişlemci ise tek bir yonga içine yerleştirilmiş bir MİB'dir. Genelde, günümüzde MİB'ler mikroişlemci şeklindedir. Daha net olarak aşağıdaki çizelge, bize kapasite birimleri arasındaki çevirimin nasıl yapılacağı hakkında bilgi veriyor. Örneğin tabloya göre 1 GB, 1024 MB ettiğine göre; 4 GB = 4 X 1024 =4096 MB eder. Aynı şekilde 1024 KB, 1 MB ettiğine göre; 65536 KB = 65536 / 1024 = 64 MB eder. Kısacası bilgisayarda dosya, klasör ve bellek boyutlarını ölçtüğümüz kapasite birimlerini birbirine dönüştürürken; Büyük birimden küçüğe dönüştürürken her basamakta 1024 ile çarpıyor, Küçük birimden büyük birime dönüştürürken ise her basamakta 1024 e bölüyoruz. HIZ Merkezi işlem birimi (CPU), veya basitçe işlemci, dijital bilgisayarların veri işleyen ve yazılım komutlarını gerçekleştiren bölümüdür. İşlemciler, ana depolama ve giriş/çıkış işlemleri ile birlikte bilgisayarların en gerekli parçaları arasında yer alır. Mikroişlemciler ise tek bir yonga içine yerleştirilirmiş bir merkezi işlem birimidir. 1970'lerin ortasından itibaren gelişen mikroişlemciler ve bunların kullanımı, günümüzde CPU teriminin genel olarak mikroişlemciler yerine de kullanılması sonucunu doğurmuştur. Merkezi işlem birimi aritmetik ve mantıksal işlem yapma yeteneğine sahiptir. Giriş ve çıkış birimleri arasında verilen yazılım ile uygun çalışmayı sağlar. CPU makine dili denilen düşük seviyeli kodlama sistemi ile çalışır; bu kodlama sistemi bilgisayarın algılayabileceği işlem kodlarından oluşur. Bir mikroişlemcinin algılayabileceği kodların tamamına o işlemcinin komut kümesi denir. Merkezi işlem birimi aritmetik ve mantıksal işlemleri Aritmetik Mantık Birimi (ALU) aracılığıyla yapar. Bunun dışında virgüllü sayılarla daha rahat hesap yapabilmesi için bir Kayan Nokta işlem birimi (FPU) vardır. Mikroişlemcinin 3 içerisinde bulunan küçük veri alanlarına register (kaydedici) denir. saklama İlk CPU’lar daha büyük, bazen türünün tek örneği bilgisayarlar için özel olarak tasarlanmışlardı. Ancak, belirli bir uygulama için özel CPU tasarımının pahalı olması, bir veya birçok amaç için yapılan kitlesel olarak üretilmiş işlemcilerin gelişmesine yol açtı. Bu standartlaşma eğilimi ayrık transistörlü ana sistemler ve mini bilgisayarlar döneminde başladı ve entegre devrelerin (ED) popülerleşmesiyle giderek hız kazandı. ED giderek daha karmaşık ve nanometre ile ölçülebilecek CPU'ların tasarlanmasına ve üretilmesine olanak verdi. CPU'ların küçülmesi ve standartlaşması, modern hayatta dijital cihazların varlığını ilk bilgisayar örneklerinin sınırlı uygulamalarının çok ötesinde arttırdı. Modern mikroişlemciler otomobillerden, cep telefonlarına ve oyuncaklara, her yerde görünmeye başladı. HARD DİSK (SABİT DİSK) Sabit disk ya da Hard disk kısaca HDD ya da Türkçesi ile sabit disk sürücüsü veri depolanması amacı ile kullanılan manyetik kayıt ortamlarıdır. Önceleri büyük boyutları ve yüksek fiyatları nedeni ile sadece bilgisayar merkezlerinde kullanılan sabit diskler, cep telefonları ve sayısal fotoğraf makineleri içine sığabilecek kadar küçülen boyutları ile günlük hayatımıza girmişlerdir. Sabit disklerin en yoğun kullanım yeri bilgisayarlardır. Ses, görüntü, yazılımlar, veritabanları gibi büyük miktarlarda bilgi, gerektiğinde kullanılmak üzere sabit disklerde saklanır. Günümüzde sabit diskler veri aktarımında son derece hızlanmış olsalar da elektromekanik yapıda olduklarından RAM'lara göre yavaştırlar. Bilgisayarlarda yardımcı ve kalıcı bellek olarak kullanılırlar. Bir bilgisayar yazılımı işletilmeye başladığında, yazılımın çalışması için gerekli olan bilgiler sabit diskten okunarak çok daha hızlı olan RAM belleğe aktarılır. Gereksinim duyulan kısım RAM'a sığmayacak kadar büyükse, bilgisayar sabit diskin bir bölümünü RAM bellek gibi kullanır. Bilgisayar sabit diskleri genellikle bilgisayarların içinde sabitlenmiş durumda bulunurlar, bilgisayarlara dışarıdan bağlanabilen taşınabilir olanları da vardır. RAM (RASGELE ERİŞİMLİ BELLEK) Hard Disk, CD-ROM gibi birimlerin verileri sırası ile çalıştırması ve işlemci ile haberleşmesindeki hantallığından dolayı anakart üzerine takılan yeni bellek türü geliştirilmiş ve adına RAM (Random Access Memory – Rasgele Erişebilir Bellek) denilmiştir. RAM yapı olarak diğer bellek türlerine göre verileri sırası ile değil rastgele bir şekilde sıralar. Bu yapısı sayesinde bellekte boşa kullanılmayan bir alan kalmaz. Ram bellekler anakart üzerindeki Slotlara takıldığından işlemci ile haberleşmesi daha kolay ve hızlıdır. Bunun dışında DRAM yapısı sayesinde Hard Disk gibi manyetik yapıdaki bellek türlerine göre işlemci ile daha hızlı haberleşebilir. Hızlı bilgisayar için en önemli kriterlerden biride RAM bellektir. Bilgisayara bağlı diğer hafıza birimleri (hard disk gibi) üzerindeki okunması gereken bilgileri direk olarak işlemciye göndermek yerine RAM belleğe gönderir. RAM’e gelen bu bilgiler bellekteki boş alanlara yazılır. Yazma işlemi gerçekleştikten sonra işlemciye bilgileri RAM bellek gönderir ve işlendikten sonra RAM belleğe işlenmiş yeni veriler gönderilir. Eğer bilgilerde kalıcı bir değişiklik varsa (mesela bir dosya tamamen silindiyse) ilgili hafıza birimine yeni veriler gönderilir. Eğer herhangi bir değişiklik yoksa program ya da bilgisayar kapanana kadar bu bilgileri saklar ve sonra bellekten yok eder. ÖN BELLEK İşlemci, ön bellek dediğimiz yerlere RAM’ler de en çok kullanılan verileri yerleştirir. Ön bellekte hali hazırda bir veriye ihtiyaç duyulursa işlemci kendi ön belleğindeki kopyaya anında erişecek ve RAM'den kullanmanın getirdiği gecikmelere maruz kalmayacaktır. Eğer işlemci ihtiyaç duyduğu veriyi ön belleğinde bulamazsa veriyi RAM'den alacaktır ve bu zaman kaybı demektir. Ön bellek kullanımı oldukça karmaşıktır. Ön bellek kullanımı uygulamadan uygulamaya değişik kazançlar getirir. Sunucu gibi büyük bilgisayarlarda işlemci fiyatı düşünülmediği için büyük ön bellekler kullanılır. Fakat bizim kullandığımız masaüstü işlemcilerde maliyetten kaçınmak için işlemci alt belleği düşük tutulur. Hele giriş seviyesi işlemcilerde bu oldukça düşüktür. 4 FARE YAZICI Fare ya da mouse, genellikle avuç içinde tutulan, hareketleri bilgisayar ekranındaki imlecin hareketlerini kontrol eden, bilgi giriş aygıtı. Fare modeline göre üzerinde bir veya daha fazla sayıda tuş ve tekerlek bulunabilir. İlk bilgisayar faresi 1964 yılında Douglas Engelbart tarafından yapıldı. Fare el hareketlerini mekanik, LED'li optik, laserli optik yöntemle algılayabilir. Fare elde ettiği bilgileri bilgisayara kablo, kızılötesi, radyo dalgalar veya Bluetooth ile aktarabilir. Programın yapısına göre bazen menü seçmek veya ekran içerisinde çalışılacak noktaya gidebilmek klavyedeki gösterge tuşlarıyla uzun zaman alabilir. Bu işlemin hızlandırılmasında görev alır. Yazıcı, elektronik ortamdaki grafik ya da metinleri bir kağıt üzerine işleyen alettir. Çoğu yazıcı bilgisayara yazıcı kablosu veya USB ile bağlanır. Bazı yazıcılar direkt olarak hafıza kartından, fotoğraf makinesinden ve tarayıcıdan çıktı alabilirler. Modern yazıcıların çoğu faks çekme, tarama ve fotokopi çekme gibi özellikleri içeren çok fonksiyonlu makinelerdir. KLAVYE Klavye bilgisayarın en önemli giriş ögesidir. Üzerinde harfler, rakamlar, işaretler ve bazı işlevleri bulunan tuşlar vardır. Türkçeye özel iki tür tuş düzenlemesi vardır: F klavye ve Q klavye diye ikiye ayrılır. ÇİZİCİ Çiziciler, özellikle çizim ve grafik çıktıların alınmasında kullanılan büyük boyutlu yazıcılardır. Bilgisayar teknolojisi, yabancı kaynaklı olduğundan, Plotter adı ile de bilinirler. Eskiden kalem ile çizdikleri için adları çizici olarak kalmıştır. Günümüzde kalemli, mürekkep püskürtmeli çeşitleri vardır. Çiziciler günümüzde dijital baskı ve daha çok CAD(Computer Aided Design) programları tarafından desteklenir. Çiziciler genelde mimarlık, mühendislik, matbaa uygulamala rında yoğun olarak kullanılırlar. TARAYICI DEPOLAMA Bilgi işlemde tarayıcı, bir resmi, yazılı dokümanı, el yazısını veya bir objeyi analiz ederek sayısal ortama aktaran araçtır. Günümüzde tarayıcılar genellikle CCD veya CIS algılayıcı kullanmaktadır. ÇIKIŞ ARAÇLARI EKRAN Monitör, görüntü sergilemek için kullanılan elektronik ya da elektromekanik aygıtların genel adıdır. Monitör, başta televizyon ve bilgisayar olmak üzere birçok elektronik cihazın en önemli çıktı aygıtıdır. Monitör, plastik bir muhafaza içerisinde gerekli elektronik devreleri, güç transformatörünü ve resmi oluşturan birimleri içerir. Monitörle bilgisayar arasındaki iletişimi ekran kartı sağlar. Yani, monitörden çıkan veri kablosu bilgisayar kasasında ekran kartına bağlanır. Monitörlerin boyutları inç ölçü cinsiyle ifade edilir. Bu boyut monitör ekranının bir köşesinden karşı çaprazındaki diğer köşesine olan uzaklıktır. USB FLASH DİSK USB flaş sürücüsü, USB hafıza ünitesi, flash disk, USB çubuk ya da USB bellek USB 1.1 , 2.0 iken şimdi artık 3.0 üretilmeye başlanmıştır, arayüzü ile entegre edilmiş, kapasiteleri 1 TB'a kadar ulaşabilen, küçük, hafif, çalışma esnasında sökülüp takılabilir NAND-tipinde veri depolama aygıtlarıdır. Neredeyse USB veriyolunu destekleyen tüm sistemler tarafından kullanılabilir. USB flaş bellekler aynı zamanda flaş sürücü, flaş disk adları ile de bilinmektedir. Flaş sürücüler sadece bilgisayarın USB girişine takılı olduğu sürece çalışır durumdadırlar ve harici güç kaynağı veya pil gücüne ihtiyaç duymazlar ve her türlü bilgi saklanabilir. Optik sürücülerden daha hızlı ve kullanımı daha kolaydır. 5 CD-ROM, DVD-ROM Her ikisi de optik verilerin kayıt ortamıdır. CD-R bir kere yazılabilir ve üzeri kayıt yapılamaz ve silinemezken CD-RW tekrar tekrar üzerine kayıt yapılabilir. Günümüzde en çok kullanılan CD-R ler ve CD-RW’ler 700 MB kapasitesine sahiptir. CD-ROM veya CD-writer’ın okuma yazma hızları performansını gösterir. Üzerindeki “x” çarpanıyla ifade edilir. “x” bu donanım birimi için 150 KB/s anlamındadır. Her CD-writer için üç adet hız değeri vardır bunlar; boş CD yazma hızı, tekrar yazma hızı ve okuma hızıdır. Yazma hızı, her zaman okuma hızına eşittir ya da ondan daha yavaştır. Optik sürücüyü bilgisayara bağlamak için üç seçenek vardır. Eğer haricî olarak kullanılacaksa USB, dâhilî olarak kullanılacaksa IDE veya SATA ara birimleriyle bağlanabilir. izin vererek, 15 MB / s gibi yüksek hızlarda (veya 70 ns / bit) ile, herhangi bir yeniden yazılabilir ROM teknolojisi yazma hızı en yükseğe ulaştırır. BIOS BIOS, (Basic Input-Output System) (Temel GirişÇıkış Sistemi). EPROM adı verilen bir yonga üzerinde ROM Bellek (Read Only Memory, tr: Salt Okunur Bellek) biçiminde yer alan bir tür yazılımdır. Bilgisayar açıldığı anda işlemciye tüm diğer donanımları sırasıyla tanıtır. Donanımların temel iletişim protokollerini belirler. İşletim sisteminin başlangıç öğelerinin herhangi bir sürücüden (H.d.d, CD-ROM vb.) yüklenmesini sağlar. İşletim sistemi çalışırken donanım ve işletim sistemi arasındaki ilişkileri düzenler. DVD’yi en iyi tanımlayan tek kelime kapasitedir. Veri kümeleri burada daha yakın ve daha küçük yapıya kavuşarak aynı büyüklüğe daha çok veri sığdırılmıştır. Tek katmanlı ve tek yüzlü DVD 4.7GB, çift katman çift yüz DVD diskler ise 17 GB veri depolayabilmektedir. CD’lerle fiziksel büyüklükleri aynı fakat kapasiteleri farklıdır. DVD diskleri üzerinde 12x, 16x, 24x rakamları maksimum yazma hızını belirtir. Hız ifadesindeki "x" çarpanı DVD’ler için yaklaşık 1318 kilobayt değerindedir. DVD-RW’ler ise tekrar tekrar yazılıp silinebilen DVD çeşitleridir. ROM Sadece okunabilir bellek (Read-only Memory, ROM). ROM, bilgisayarlarda ve diğer elektronik aletlerde kullanılan bir depolama birimidir. RAM gibi yazılıp silinebilen bir depolama birimi değildir. ROM içeriği sadece üretim anında yazılır. Kullanıcının kendi isteği doğrultusunda programlanamaz. Yazılımı: Elektrikle değiştirilebilir ROM bu tür için, yazma hızı her zaman çok hızlı okuma ise daha yavaştır. ve olağanüstü yüksek voltaj, sinyalleri etkinleştirmek yazmak uygulamak için jumper fişlerinin hareketi ve / komut kodları kilidini özel kilit gerekebilir. Modern NAND Flash (ihtiyaç) bellek hücrelerinin büyük bloklar aynı anda yazılı 6