Hakkında Künye

Bilgisayarlarımızın Temel Parçaları

Teknoloji çağı olan günümüzde hemen herkes hayatında en az bir kez bilgisayar kullanmıştır. Hatta bazılarımızın hayatı bilgisayar ile bütünleşmiş durumdadır. Gündelik, iş ya da eğlence hayatımızda bilgisayarlarımızı kullanırken hiçbirimiz “Bilgisayarımı bu şekilde kullanabilmemi sağlayan parçalar neler ?” demeyiz ya da bu parçaların işlevleri özelliklerinin neler olduğunu merak etmeyiz. Hayatı bilgisayarla geçen ya da geçecek olan birçok bilgisayarcı da vardır ki yazılımda birçok şey yapabilirken, donanımda temel bilgiler dışında bir bilgiye sahip değildirler. İşte bu ay bilgisayarlarımızın o küçücük kasasının içine sıkıştırılmış mucizeleri inceleyeceğiz.

Donanım Nedir?

Bilgisayarlarımızın elle tutulabilen, fiziksel kısımlarına donanım diyoruz. Donanım parçalarımızı beş ana başlık altında toplayabiliriz.

  1. Giriş Birimleri: Fare, Klavye, Tarayıcı.
  2. İşlem Birimleri: Mikroişlemci
  3. Bellek ve Depolama Birimleri: Ram – Rom, Harddisk
  4. Çıkış Birimleri: Monitör, Yazıcı, Hoparlör
  5. İletişim Birimleri: Modem.

Donanım bileşenlerimizi incelerken bilgisayarımızın kasasının içerisine yerleştirilmiş olanları şu şekilde sıralayabiliriz:

  1. Anakart
  2. Harddisk
  3. Merkezi İşlem Birimi(CPU)
  4. Bellekler
  5. BIOS
  6. Fax Modem Kartı
  7. Modem
  8. Ethernet Kartı
  9. Ses Kartı
  10. Ekran Kartı
  11. Disket Sürücü
  12. CD Sürücü

Yukarıda saymış olduğumuz donanım birimlerimizi şimdi birlikte inceleyim.

Anakart


İşlem yapmamızı sağlayan donanım parçalarının üzerine yerleştirildiği, fiberglastan yapılmış levhaya anakart (mainboard) diyoruz. Anakart üzerinde mikroişlemci, yardımcı işlemciler, RAM soketleri, ROM yongaları, genişleme yuvaları, veri ve adres yolları, dâhili ve harici kapılar (port) yer almaktadır.

Anakart tüm sistemin temelini oluşturmaktadır; çünkü bütün kartlar çalışabilmeleri için anakart üzerinde bulunan genişleme yuvalarına yerleştirilmek zorundadırlar.

Anakartlar destekledikleri mikroişlemci türlerine göre adlandırılırlar. Örneğin Pentium mikroişlemciyi destekleyen anakartlar Pentium anakart olarak adlandırılırlar.

Teknoloji geliştikçe anakart boyutları da küçülmektedir.

Harddisk


Bilgisayarımızı kapattığımızda sistem bellekleri(RAM,ROM) bilgileri bünyelerinde tutamazlar. Buna çözüm olarak harddisk, bir diğer adı ile sabit disk, geliştirilmiştir.

Sabit diskler bilgisayarımızı açtığımızda işletim sistemini ve diğer yazılımları sistem belleğine yükler ve kalıcı olarak saklamaya karar verdiğimiz bilgileri bilgisayarımız kapalı bile olsa korumaya devam eder.

Sabit diskler kayıt edilecek bilgileri işlerken manyetik işlemlerden yararlanır.

Hard diskin fiziksek yapısını incelersek; veriler disk üzerine byte grupları halinde depolanır. 512 byte bir araya gelerek sektörleri oluşturur. Sektör(küme), disk üzerinde bilgi yazabileceğimiz ya da okuyabileceğimiz en küçük birimdir.Yan yana dizilen sektörler ise izleri oluşturur.

Diskin Kafa(head) bölümü diskin sahip olduğu iki yüzünden veri okunmasını ya da bu iki yüze veri yazılmasını sağlayan mekanizmadır. Diskte veri okunacağı zaman verinin bulunduğu sektör kafanın altına gelecek şekilde disk döndürülür. Daha sonra kafa ileri-geri hareketler ile veriyi bulur ve okur.

Merkezi İşlem Birimi


Bilgisayarın en önemli bileşenlerindendir. Çalışmakta olan yazılımın içerdiği komutları işler. Merkezi işlem birimine genelde işlemci denmektedir. Programların komutlarını okumak ve işlemek yanında aritmetiksel ve mantıksal işlemlerden de sorumludur. Bilgisayarlarımızın hızını belirleyen en önemli etkendir.

Bilgisayarların henüz çıktığı senelerde işlemciler bilgisayarların boyu ile orantılı biçimde haliyle büyüktü. Bu sorun 1971'de Intel'in binlerce transistorü bir araya getirerek bir silikon üzerinde toplaması ile çözülmüş oldu. Transistörlerin çok küçük hale getirilmesi bilgisayar dünyasının ve teknolojinin hızlı bir şekilde büyümesine, birçok teknolojik ürünün de icat edilmesine ön ayak olmuştur. Örneğin,bu sayede oyun konsolları, mp3 çalarlar, video oynatıcılar gibi ürünlerin geliştirilmesi imkânı doğdu(aslında bu saydığımız ürünlerde de birer işlemci bulunmaktadır).

İşlemcilerin yapısını incelediğimizde içinde küçük yongalar (çip) bulunduğunu söylemekle başlayabiliriz. Bu yongaların içerisinde de milyonlarca transistor bulunmaktadır. Bilgisayarınızın çalışmasını sağlayan elektrik bu transistörlerin üzerlerinden geçer ve bilgisayarımızda yaptığımız her işlem bu yonga içerisinde en basit matematiksel işlemlere tabi tutulup bize sonucu verirler. İşlemciler bilgisayarımız çalışırken milyonlarca işlem yürütmektedir. Bu işlemleri en küçük sayma sistemi olan ikili sistemde, diğer bir ismiyle binary sisteminde, gerçekleştirir. İkilik sayı sistemi 0 ve 1'lerden oluşmaktadır. 1 rakamı işlemlerde doğru, kabul et gibi onay anlamını veren sinyalleri temsil eder. 0 ise tam tersi olan red kararını ya da diğer bir deyişle yanlış anlamını temsil eder. Bunun yanında 0 ve 1 rakamları ile komutlar dışında veri girişi yapılır; örneğin 'Y' karakterinin ikilik sistemdeki karşılığı “01011001″ dir.

Bellekler

RAM(Rastgele Erişilebilir Bellek)


RAM dediğimiz bellek çeşidi bilgisayarımızı kapattığımız zaman kaydetmemiş olduğumuz bilgilerin silinebileceği bellek alanıdır; yani hiçbir bilgi garantili olarak RAM bellekte bulunmaz. Bunun sebebi geçici(ikincil) bellek olmasıdır. İşlem yaparken verilen komutların sadece kullanıldığı anda saklandığı alanlardır.

Mikroişlemcilere benzer olarak hafıza chip'leri de milyonlarca transistör ve kapasitörden oluşan bütünleşmiş devrelerdir. Genel hali ile bilgisayar hafızalarında (DRAM, Dynamics Random Access Memory) bir transistör ve bir kapasitör ile birlikte bir hafıza hücresini oluşturur ve tek bir bit bilgiyi temsil ederler. Kapasitör bir bitlik bilgiyi (0 veya 1) tutar, transistör ise bir anahtar görevi görerek bilginin okunmasını veya değiştirilmesini kontrol eder.

RAM Çeşitleri

SRAM(Static random access memory) her bir hafıza hücresi için en az 4 en fazla 6 olacak şekilde çoklu transistör kullanmaktadır ve kapasitör bulundurmamaktadır. Transistör sayısı fazla olduğu için daha fazla yer kaplamakta; fakat sürekli tazeleme(refresh) gerektirmediği için dinamik RAM'lerden çok daha hızlı çalışmaktadır. Genel olarak cache bellek olarak kullanılmaktadır.

DRAM(Dynamic random access Memory) bir adet transistör ve kapasitör çiftinden oluşan hafıza hücrelerine sahiptirler ve sürekli tazeleme işlemine ihtiyaç duymaktadırlar.

EDO DRAM(Extended data-out dynamic random access Memory) tipindeki hafızalar bir hafıza hücresinin (bit) sadece adresinin tespit edilmesini takiben diğer bit ile ilgili işlemleri yapmak için önceki hafıza hücresinin tam olarak doldurulmasını beklemezler; bu nedenle bir miktar hızlıdır.

ROM(yalnızca okunabilen bellek)


RAM'lere benzer olarak, ROM chipleri de satır ve sütunlardan oluşan bir yapıya sahiptir; fakat satır ve sütunların kesiştiği yerlerde (hafıza hücreleri), ROM chipleri RAM chiplerinden temel farklılıklar göstermektedir. RAM'ler her bir hafıza hücresinde kapasitörlere erişimi sağlamak için transistör kullanırken, ROM chipleri diyotlar kullanmaktadır. Eğer bir ROM hücresindeki bilgi 1 ise satır ve sütun birleştirilir, eğer değer 0 ise satır ve sütunların kesiştiği bölgede bağlantı birleştirilmez.

ROM Çeşitleri

PROM, boş olarak elde edilip daha sonra programlanmaktadır. Bunlar ucuz olmasına karşın programlanabilmek için özel araçlara gereksinim duyarlar. Bu tip ROM'ları bir kere programladıktan sonra tekrar silip farklı bir şeklide programlama olanağına sahip değiliz.

EPROM tipindeki ROM'lar silinebilir ve programlanabilir; bu yüzden maliyetleri daha düşüktür. Yine bu tip ROM’ları programlamak için de özel araçlar gerekecektir. Bunlarda tekrar yazılma işlemi, monte edilmiş oldukları yerlerinden çıkartılıp özel cihazlar ile laboratuar ortamında ultraviyole ışınları ile yapılır. Bu tiplerde değiştirilecek çok küçük bir kısım dahi olsa bütün programın silinip tekrar yazılması gerekmektedir.

EEPROM'lar ise elektrik sinyaller ile silinip programlanabilmektedirler. Bu yüzden monte edildikleri yerlerinden çıkartmak gerekmemektedir. Programların değiştirilmesi gereken yerleri silinerek düzeltilir. Tamamının silinmesine gerek yoktur. Bu işlemin yapılması için özel ekipmanlara da gerek yoktur; yani en iyi, kullanışlı, rahat ROM çeşidimiz EEPROM'dur.

BIOS

BIOS, bilgisayara bağlı olan tüm giriş çıkış birimlerinin birlikte çalışmalarını sağlayan donanım birimimizdir. İçerisinde işletim sistemi ve uygulama yazılımları olmak üzere iki çeşit yazılım birimi bulundurur. İşletim sistemi ile sistemde yüklü olan programların çalışması için bir çeşit servis elemanı görevi görür ve kullanıcı ile bilgisayar arasında iletişimi sağlar. Uygulama yazılımları ise bilgisayarla belirli işlerimizi yapmamızı sağlayan, programcılar tarafından geliştirilen yazılımlar bütünüdür.

Bunlara ek olarak BIOS yazılımını bulundurur. Peki, BIOS ne yapar? Bilgisayarımızı açtığımızda işletim sistemimizin bilgisayara yüklenmesi ve mikroişlemcinin başlangıç komutunu vermesi için bir yerden bilgi alınması gerekir. İşte o bilginin alındığı yer BIOS'tur. Bunun yanında bilgisayar sistemini oluşturan donanımların uygun bir şekilde çalışıp çalışmadığını POST denilen bir test tekniği ile kontrol eder. Bilgisayara monte edilmiş ekran kartı, SCSI adaptörü gibi birimlerin üzerlerinde bulunan BIOS'ların da çalışmasını denetler.

Fax Modem Kartı

İnternete bağlanmamızı ve fax çekmemizi sağlayan birimdir. Günümüz teknolojisinde fax modem kartına sahip olmaksızın internete bağlanma tiknikleri geliştirilmiştir. Telefon hattından çekilen sinyalleri bilgisayar diline bilgisayar dilinden de aynı şekilde telefon diline çeviren aygıttır fax modem. Harici ya da dâhili olarak bilgisayarda bulunabilirler. Paralel porttan ya da USB ile seri porttan harici olarak anakarta bağlanabilirler.

Modem


Telefon hatlarını kullanarak bilgisayarları birbirine bağlayan harici donanım birimidir. Düşük frekanslı sinyaller kablo ile çok uzak yerlere gönderilemezler. Bunun nedeni yapılarının bozuluyor olmasıdır. Bilgisayar sinyallerinin frekanslarının yükseltilerek uzak alanlara gönderilebilmesi modemler ile sağlanmaktadır. Karşı taraftaki bilgisayara bağlı olan modem de gelen sinyali ilk haline, yani düşük frekanslı durumuna dönüştürür.

Modemler genellikle COM1 ve COM2 seri portlarını kullanarak bilgisayarlarla iletişim kurarlar. Günümüz modemleri yüklendiğinde otomatik olarak bir COM3 seri portu kurar ve buna bağlanırlar.

Ethernet Kartı

Birbirine yakın mesafede bulunan iki bilgisayar arasında veri alışverişini sağlayan birimdir. Bir iş yerindeki birbirine bağlı bilgisayarlar, okullardaki bilgisayarlar birbirine bu kartlar ile bağlanır. Bilgisayarları birbirine bağlamanın temel amacı her bilgisayarda kayıtlı bulunan işlem ve verilere rahat ve hızlı ulaşabilmektir. Bunun yanında iletişimde de kolaylık sağlamaktadır. Kaynaklar, herhangi bir bilgisayara bağlı yazıcı, tarayıcı gibi ortak kullanılabilecek aygıtları da paylaşabilmek amaçlar arasındadır.

Ses Kartı

Ses kartları bilgisayarlarda dijital olarak oluşturulan seslerin hoparlöre aktarılarak ses sinyallerine dönüştürülmesini sağlarlar. Ya da analog olarak dış ortamdan alınan ses sinyallerini dijital ses sinyallerine çevirirler. 1980'lere kadar insanlar bilgisayardan çıkan ”beeeep” sesiyle yetinmekteydiler. Fakat 1980'lerin sonlarına doğru multimedia ile tanıştık.


Standart bir ses kartının yapısı şu şekildedir:

  • Hesaplamalar yapabilmek için bir dijital sinyal işlemcisine sahiptir(DSP).
  • Bilgisayar sinyallerini analog sinyallere çevirmek için dijital- analog çeviriciye sahiptir(DAC).
  • Dış ortamdan alınan analog sinyalleri bilgisayara aktarırken dijital sinyallere çevirmek için Analog- Dijital Çeviriciye sahiptir(ADC).
  • Bilgileri kaydetmek için bir ROM ya da Flash belleğe sahiptir.
  • Mikrofon ve hoparlörleri bilgisayara bağlamak için giriş ve çıkış jaglarına sahiptir.
  • Joystick veya gamepad bağlantısı için bir girişe sahiptir.

Ekran Kartı

İşlemcinin işlemiş olduğu görüntü bilgilerini monitöre gönderen birimdir. İşlemcideki dijital bilgiyi bilgisayarın anlayacağı dile, analog sinyallere, çevrilir ve monitöre o şekilde gönderir.

  • Ekran kartı üzerinde bulunan RAM bilgisayardan gelen görüntü bilgisini alır ve saklar. Ne kadar çok sayıda bulunursa performansı o kadar yükselir.
  • Görüntü çipi (VGA çipi) görüntü bilgisini ekran kartında bulunan RAM'den alır. Bunun yanında bir takım efektlerin de çalıştırılmasını sağlar(3D, Parlaklık, Yansıma, Kabarıklık vs…)
  • DAC ise dijital verileri analog verilere çevirerek bilgileri monitörün anlayabilmesine yardımcı olur.

Disket Sürücü

Bilgisayarlarda kullanılan veri depolama birimi olan disketleri okuyup onların üzerine yazma işlemlerinin yapılmasını sağlayan birimdir. Günümüzde disketler pek kullanılmasa da her bilgisayarda bulunmaktadır. Disketlerin düşük kapasite ve hızda olması nedeni ile birçok kullanıcı disket sürücülerini BIOS ayarlarından kapatmaktadırlar.

CD Sürücü

CD Rom'ları okumayı, CD Rom'lardan bilgisayarımıza bilgi almayı ya da onlara bilgisayarımızdan bilgi aktarmayı sağlayan birimdir. Anakarta bir kablo ile bağlanabilir. Ses kartına dijital olarak veri aktarabilen ekstra bir bağlantı kablosu da vardır. CD-ROM sürücüler anakarta aktarabildikleri veri miktarı(KB üzerinden) ile değerlendirilirler.


Veriler CD Rom’a optik mantığına göre kaydedilir. CD sürücüler verileri çukur ve tümsekler üstüne gönderilen lazer ışığının yansımasına göre sınıflandırarak, verileri elektronik sinyallere çevirir.

CD sürücüler yapısal olarak 3 ana bölümden oluşur:

  • Sürücü Motoru: Sürücü motoru diski döndürür. Çok kararlı olarak kontrol edilen ve okunan CD bölgesine göre hızı değişen bir motordur.
  • Lazer Düzeneği: Bir lazer ve lazer düzeneğinden oluşan bu sistem aracılığıyla CD üzerindeki çukurlar okunur.
  • Lazer Taşıma (İzleme) Düzeneği: Bu düzenek sayesinde, lazer düzeneği hareket ettirilir ve CD üzerindeki iz mikron çözünürlüğü hassasiyetinde izlenir.

Yazıma başlarken de dediğim gibi; bilgisayarlarımızı kullanırken teoriğin yanında pratik bilgiler de edinmeliyiz. İşlerimizi yaparken, elimizin altında bulunan teknoloji ile aşina olmalıyız ki her yönden 'donanımlı' olabilelim. :) İnşallah yararlı olabilmişimdir. Bir sonraki ay donanım birimlerimizin anakarta montajını inceleyeceğiz. Ağustos sayısında görüşmek üzere. Teknolojiyi ve biz e-bergi'yi unutmayın!



Aysel Aksu
- 3 -