Kompüterlərin arxitekturası

Kompüterlər yalnız xarici ölçülərinə görə deyil, eyni zamanda funksional imkanlarına görə də bir-birindən fərqlənirlər. Fərdi kompüterlərin yaranma tarixi 1974-75-ci illər hesab olunur. 1974-cü ildə iki amerikalı entuziast Stefan Voznyak və Stiv Jobs fərdi kompüter yaratmış və onu APPLE adlandırılmışdır. Fərdi kompüterlərin kütləvi istehsalına isə 1981-ci ildən başlanmışdır.
Fərdi kompüterlərin struktur sxemi aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir (şəkil 1).
Fərdi kompüterlərin quruluşu aşağıdakı kimidir:

• əsas aparat hissəsini özündə birləşdirən sistem bloku;
• mətn və qrafik məlumatı özündə əks etdirən monitor (və ya displey);
• istifadəçi tərəfindən istənilən informasiyanı fərdi kompüterə daxil etmək üçün əlaqə qurğusu olan klaviatura;
• monitorun ekranı üzərində yerləşən xüsusi göstəricini­­-kursoru ekran boyu istənilən istiqamətdə hərəkət etdirən MOUSE qurğusu;
• fərdi kompüterin periferiya qurğuları (əlavə qurğular)-printer, skaner, plotter, strimmer, rəqəmli kamera və s.

Fərdi kompüterlər masaüstü, portativ və ovuc kompüterləri variantında istehsal olunur.
Sistem bloku
Sistem bloku  kompüterdə istifadə edilən texniki qurğuların əsas birləşmə qovşağı olub, daxilində iş üçün lazım olan ən əhəmiyyətli hissələr, xaricdə isə bloka qoşulan əlavə, xarici qurğular yerləşir. Kompüterin sistem blokuna xaricdən qoşulan qurğularına periferiya qurğuları deyilir.

ISA – Industry Standard Architecture (Sənaye standart arxitekturalı)
PCI – Peripheral Component Interconnect bus (Perferiya qurğuları ilə qarşılıqlı əlaqə şini)
LHШ – Lokal hesablama şəbəkəsi

Periferiya qurğularıfərdi kompüterdə köməkçi əməliyyatları yerinə yetirmək üçün istifadə edilir və aşağıdakı kimi qruplaşdırılırlar:

• verilənləri daxil edən qurğular (klaviatura, xüsusi manipulyatorlar, skaner və rəqəmli kameralar);
• verilənləri xaric edən qurğular (printerlər);
• verilənləri saxlayan qurğular (strimmerlər, toplayıcılar və maqnitooptik qurğular);
• verilənləri mübadilə edən qurğular (faks-modemlər və şəbəkələr);

Masaüstü kompüterlərin sistem blokları üfüqi (desktop) və şaqulu (mini-tower, biq tower) formada istehsal edilirlər.
Sistem bloka ana lövhə (ana plata), mikroprosessor, mikrosxemlər, yaddaşlar, sərt disk, elastiki (yumşaq) disk sürücüsü, CD ROM, DVD və s. daxildir;
Sistem bloku daxilində yerləşən qida bloku xətdən alınan gərginliyi daxildəki qurğular arasında lazımi şəkildə bölüşdürür.
Ana lövhə kompüterin əsas hissəsi sayılır. Ana lövhə üzərində aşağıdakı elementlər yerləşir:

• Mikroprosessor (MP)- kompüterində hesabi-məntiqi əməliyyatları yerinə yetirən əsas mikrosxemdir. Mikrosxem xüsusi qaydada hazırlanmış elektron sxemlər toplusudur. Mikroprosessorlar bir-birindən takt tezliklərinə, yəni əməliyyatların yerinə yetirilmə sürətinə və məhsuldarlığa Mhs (saniyədə milyon əməliyyat) görə fərqlənirlər. Pentium tipli kompüterlərdə adətən İNTEL şirkətinin və onun törəməsi olan SELERON tipli mikroprosessorlardan istifadə edilir. Pentium tipli mikroprosessorlar işləmə(takt) tezliyinə görə aşağıdakı siniflərə bölünür.

   Pentium I    -   75Mhs ¸ 300Mhs – tezlik intervalında olur
Pentium II    -   300Mhs ¸ 600Mhs – tezlik intervalında olur
Pentium III   -  600Mhs ¸ 1100Mhs – tezlik intervalında olur
Pentium IV  - 1100Mhs(1,1 Ghs) ¸ 4000Mhs(4 Ghs) – tezlik intervalında olur
Bir çox hallarda çoxlu sayda riyazi hesablamaların aparılması lazım gəlir ki, mikroprosessorlar bunu təmin edə bilmirlər. Bu səbəbdən də kompüterlərdə riyazi soprosessorlardan istifadə edilir. Müasir prosessorların gücü böyük olduğundan artıq soprosessorlara ehtiyac duyulmur;

• Çipset (mikroprosessor dəsti)- kompüterin daxili qurğularını idarə etməklə yanaşı, ana lövhənin bütün funksional imkanlarını təyin edən mikrosxem toplusudur;
• Şinlər- kompüterin daxili qurğuları arasında siqnalların ötürülməsini təmin edən naqillər yığımıdır;
• Əməli yaddaş- əməli yaddaş qurğusu- ( RAM-ƏYQ)- kompüter xəttə qoşulan zaman verilənlərin müvəqqəti saxlanılan mikrosxem toplusudur. Gərginlik kəsildikdə burada olan məlumatlar itir. Onun tutumu müasir kompüterlərdə bir neçə Hbayt olur;
• Keş yaddaş-əməli yaddaş ilə mikroprosessor arasında informasiya mübadiləsinin yüksəldilməsi məqsədilə istifadə edilən ifrat sürətli yaddaş qurğusudur. Onun iki Level 1 və Level 2 səviyyələri var. Level 1 səviyyəsi adətən mikroprosessorun daxilində, Level 2 səviyyəsi isə əməli yaddaşla mikroprosessor arasında yerləşir. Onun köməyi ilə informasiya mübadiləsi sürəti 10 dəfəyədək artırılır. Belə yaddaşların tutumu bir neçə Mbayt-a qədər olur.
• Daimi yaddaş qurğusu (BİOS-DYQ)- kompüterin ilkin yüklənməsini və qurğuların yoxlanılmasını həyata keçirən və daxilindəki verilənlərin gərginlikdən asılı olmayaraq saxlayan yaddaş qurğusu olan mikrosxemdir.
• Portlar (yuvalar)- əlavə qurğuların (slotların) qoşulmasını təmin edirlər. Portlar paralel (LPT1-LPT4), ardıcıl (COM1-COM3) və universal (USB) ola bilərlər. Paralel portlar sürətinə görə ardıcıl portlardan, universal portlar isə hər ikisindən üstündür.

Videoyaddaş nəticənin ekrana çıxarılmasını idarə edəcək elektron sxem olub videokontrollerin tərkibində yerləşir;
Videoadapter (videokart) monitorun ekranında alınmış təsviri formalaşdırmaq üçün istifadə edilir və həm qrafik, həm də mətn rejimində işləyə bilər;
Kontroller xüsusi elektron sxemlər olub disk sürücüləri, klaviatura və s. ilə əməli yaddaş arasında informasiya mübadiləsinə nəzarət edən qurğulardır.
Monitorlar rəngli və ağ-qara olmaqla ekranın ölçüsünə, rənglərin miqdarına və elektron-süa borulu, LCD, plazma növlərinə bölünürlər. Elektron-süa borulu monitorlarda təsvirin ekrana verilməsi məqsədilə xüsusi elektron şüa borusundan istifadə edilir. LCD monitorlarında ekran iki nazik lövhə arasında yığılmış maye-kristal sxemlərdən ibarətdir. Plazma ekranlarında eyni prinsipdən istifadə edilsə də lövhələr arasında xüsusi qaz yerləşdirilir. Bu tip monitorlar gərginliyi daha çox istifadə edirlər. Məhz bu səbəbdən də onlardan portativ kompüterlərdə istifadə edilməsi məqsədəuyğun deyil. Monitorların standart ölçüləri- 14, 15, 17, 19, 20, 21.
Klaviaturalar köhnə tipli 84/86 düyməli klaviaturalara və 102/104 düyməli klaviaturalara bölünürlər. Klaviaturanın düymələri: funksional düymələrə (F1-F12), hərf-rəqəm düymələrinə, kursoru idarə edən və ədədlərin daxil edilməsi düymələrinə bölünürlər.
Mouse (siçan) – qurğusu qrafik rejimdə işləyən monitorun ekranında kursoru istənilən istiqamətdə hərəkət etdirən, üzərində iki və ya üç düymə olan qurğudur.  Mouse qurğusu quruluşuna görə mexaniki, optomexaniki və optiki olur. Ümumiyyətlə, kursoru klaviaturanın köməyi ilə də hərəkət etdirmək mümkündür. Klaviatura kursoru üfüqi və şaquli istiqamətdə hərəkət etdirir. Mouse-la isə istənilən əyrini sürətlə çəkmək olur. Mouse komputerin yan tərəfində yerləşən xüsusi lövhənin (buna Mouse-un xalçası da deyirlər) üzəri ilə hərəkət edir. Mouse-un üzərində yerləşdirilmiş idarəetmə düymələri vasitəsilə nəinki kursoru hərəkət etdirmək, həmçinin redaktor rejimində də işləmək mümkündür.
Xarici yaddaş qurğuları:

• elastiki (yumşaq) disk sürücüsü xarici yaddaş qurğusu olan elastiki maqnit disklərindən (disketlərdən-floppy disklərdən) məlumatın oxunması və ya onlara məlumatın yazılmasını təmin edən qurğulardır;
• sərt maqnit diski (HDD, vinçester)- kompüterin sistem blokunun daxilində yerləşərək xarici yaddaş qurğusu olub, informasiyanın saxlanması üçün istifadə edilir. Buraya həm informasiya yazmaq və həm informasiyanı oradan oxumaq mümkündür;
• CD-ROM- compakt disklərdən (CD-R, CD-RW) məlumatı oxumaq üçün istifadə edilir (600-800 Mbayt);
• CD-Writer- kompakt disklərdən məlumatı oxumaq və CD-RW-lərə informasiyanı yaza bilən qurğudur;
• DVD- DVD (4-16 Hbayt) disklərlə işləmək üçün qurğulardır. Müasir DVD qurğuları həm də CD-lərlə işləyə bilir;
• flash (fleş)-kartlar- informasiyanın saxlanması üçün istifadə edilir(16 Hbayt);

Printerlər
Printerlər bir-birindən: çapetmə üsuluna, sıxlığına, sürətinə və çap rənginə görə fərqlənirlər.
1980-90-a illərdə kompüterlər üçün ən çox yayılmış printerlər matrisli printerlər idi. Matrisli printerlər ixtiyari simvolları və qrafik təsvirləri ağ-qara və rəngli (istifadə edilən lentin rəngindən asılı olaraq) çap edə bilirlər. Matrisli printerlərin qiyməti ucuz, cəldliyi isə yüksəkdir (mətn rejimində bir dəqiqədə 1-6 səhifə, qrafik rejimdə isə hər səhifəyə 5 dəqiqə vaxt sərf olunur). Mənfi cəhəti ayrı-ayrı nöqtələrdən formalaşan şəkil və simvolların diskret quruluşlu olması, çap keyfiyyətinin aşağı olması, iş zamanı səs salması və rəngli çap üçün az əlverişli olmasıdır. Printerin əsas aktiv elementi xırda iynələrdir. Sadə modellərdə iynələrin sayı 9-12 arasında, mürəkkəb modellərdə isə 18-24 arasında olur. Hər iynə ayrıca çəkic rolunu oynayır. Müxtəlif düzümlü iynələrin eyni vaxtda lenti döyəcləməsi nəticəsində kağız üzərində istənilən formalı təsviri almaq mümkündür. Belə printerlərin çapetmə sıxlığı 300 dpi-yə bərabərdir. İndiki zamanda praktiki olaraq matrisli printerlərdən istifadə azalıb.
Axınlı printerlərdən kompüterlərdə geniş istifadə edirlər. Belə printerlərdə çap mexanizmi müxtəlif sayda rəng püskürücülərindən ibarət olur. Printerin daxilindəki mikroprosessorun müəyyən etdiyi ardıcıllıqla püskürücülər çox nazik şırnaqlarla rəngli boyanı kağızın üzərinə püskürürlər. Şırnaqların istiqamətini dəyişdirməklə müxtəlif növ təsvirləri almaq mümkündür.
Axınla işləyən printerlər iki növdə olur: ağ-qara və rəngli. Printerin çapetmə sürəti ağ-qara rejim üçün səhifəyə 15-100 saniyə, rəngli rejim üçün isə 7 dəqiqəyə kimidir. Printerdə yüksək dəqiqliklə təsvir almaq üçün ötəri yüksək keyfiyyətli kağızdan istifadə etmək lazımdır (keyfiyyətsiz kağızda rənglərin bir-birinə qarışması baş verir). Müasir axınlı printerlər üçün çapetmə sıxlığı 700-720 dpi-dir (bir düymə düşən nöqtələrin sayı).
Lazer printerləri digər printerlərə nəzərən mürəkkəb quruluşa malik olub, istər ağ-qara, istərsə də rəngli çapın (tipoqrafik çapa uyğun) yüksək keyfiyyətlə əldə olunmasını təmin edir (dəqiqədə 4-12 səhifə və daha çox). Printerin daxilində olan yarımkeçiricilərdən hazırlanmış silindrik səth yüksək gərginlikli elektrik mənbəyindən yüklənir. Təsvirə uyğun olaraq silindrik səthin müəyyən hissələri lazer şüası ilə elektrik yükündən azad edilir. Hazırlanmış boya tozları xüsusi qurğu vasitəsilə silindrin üzərinə səpilir. Lazer şüasının düşmədiyi, yəni elektrik yükünün qaldığı yerlərdə boya tozları silindrin səthinə yapışır və silindrin fırlanması nəticəsində kağız üzərinə hopdurulur. Beləliklə, kağız üzərində lazım olan təsvir alınır.
Müasir lazer printerləri üçün çapetmə sıxlığı 600-1200 dpi-dir. Bu printerlərin müsbət cəhətləri səhifəni sətir-sətir deyil, bütövlükdə çap etməsidir. Mənfi cəhəti isə qiymətlərinin baha olmasıdır.
Modem
Müasir dövrdə qlobal problemlərin həll edilməsində istifadəçilər İnternet elektron şəbəkələrindən istifadə etməyə böyük üstünlük verirlər. Belə dövrələrin köməyi ilə istifadəçi elektron poçtu ilə işləyə bilir, lokal şəbəkələrə daxil olur, faks vasitəsilə istənilən məlumatı ya göndərir, ya da lazımi səviyyədə əldə etmiş olur. Sadalanan işləri həyata keçirmək üçün kompüterə əlavə qurğu kimi mütləq modem və ya faks-modem (informasiya dəyişməsini təsvirlər formasında yerinə yetirən elektron qurğu) qurğusu istifadəçinin ixtiyarında olmalıdır.
Hal-hazırda   adi   modemlər   istehsal   olunmur,   «modem» dedikdə, sadəcə olaraq faks-modem nəzərdə tutulur.
Modem - kompüter və telefon xətləri arasında rəqəmli elektrik siqnallarını analoq siqnallarına və ya əksinə avtomatik çevirən qurğudur. Bu çevrilmə onunla əlaqədardır ki, kompüter rəqəmli siqnallar ilə işlədiyi halda, telefon xətləri ancaq analoq siqnallar vasitəsilə işləyir. Texnikada rəqəmli siqnalların analoq siqnallarına çevrilməsinə modulyasiya, əks prosesə isə demodulyasiya deyilir.
Analoq siqnalları üç parametrlə: amplitudası, tezliyi və fazası ilə səciyyələndirilir.
Müasir modemlərdə hər üç xüsusiyyətdən istifadə edilir. Modem iş prosesində kompüterdən üç bitə uyğun informasiya qəbul edir ki, birinci bit ilə amplitudaya, ikinci bit ilə tezliyə, üçüncü bit ilə isə fazaya uyğun analoji siqnalı xəttə göndərir. Göndərilmiş siqnallar modem-qəbuledici tərəfindən qəbul edilərək istifadəçiyə lazım olan şəkildə çatdırıır.
Modemin buraxma qabiliyyəti iki parametr: informasiyanın ötürülmə sürəti və informasiyanın tutumu ilə səciyyələndirilir. İnformasiyanın ötürülmə sürəti bod ilə ölçülür. Yəni əgər modem saniyə ərzində analoq siqnalının xarakteristikasını 2400 dəfə dəyişirsə, deməli onun informasiyam xəttə ötürmə sürəti 2400 boddur. İnformasiyanın tutumu isə analoq siqnallarının sayı, yəni bit ilə təyin edilir.
Əgər iki modem arasında əlaqə yaratmaq lazımdırsa, hər iki modemin düzgün işləməsi üçün modemlərin səciyyəvi xüsusiyyətləri eyni olmalıdır. Əks halda, informasiya dəyişməsi modemlər arasında baş verməyəcəkdir.
Qeyd edək ki, telefon xətlərinin keyfiyyətsiz olması və ötürülən siqnalların maneələrə rast gəlməsi modemin iş xüsusiyyətinə, yəni siqnalların keyfiyyətli və sürətli ötürülməsinə xələl gətirir.
Kompüterə qoşulan modem göstərilən iki iş rejimindən birində ola bilər: verilənlərin ötürülməsi və əmrlər rejimi. Birinci rejimdə kompüterin modemə ötürdüyü siqnal analoq siqnalına çevrilərək telefon xətti ilə ötürülür. İkinci rejimdə isə kompüter tərəfindən xüsusi əmrlərin verilməsinə baxmayaraq, modem özü müstəqil işləyir, yəni simvollar ardıcıllığını əmrə çevirir.
Modemlər istifadə olunan kompüterlərin tiplərindən asdı olaraq daxili (elektron lövhə şəkilində kompüterin daxilində yerləşdirilir) və xarici (fərdi kompüterə ayrıca qurgu kimi qoşulur) olurlar.
Səs kartı (səs adapteri)
Səs məlumatlarını (musiqi, danışıq və s.) canlandırmaq üçün kompüterə akustik sistemlər (səs ucaldanlar) və səs kartları quraşdırılır. Səs kartı kompüterin imkanlarını genişləndirərək ona musiqi ifa etməyə, danışmağa (xüsusi proqramlardan istifadə etməklə) və məhdud şəkildə danışığı qəbul etməyə şərait yaradır.
Əgər kompüter CD ROM və səs kartı ilə təmin olunmuşsa, belə fərdi kompüterləri multimedia adlandırırlar. Onlardan təhsildə, istirahətdə və əyləncədə istifadə edirlər.
Şəbəkə kartı
Şəbəkə kartı (və ya şəbəkə adapteri) kompüterin lokal dövrəyə qoşulmasına imkan verir. Əgər firma və ya təşkilatda müəyyən sayda kompüterlərdən istifadə edilirsə, şəbəkə lövhəsi vasitəsilə ilə kompüterlər arasında informasiya mübadiləsi yaratmaq mümkündür.
DVD (digital vidio disk)
DVD kompakt diskləri oxuyan qurğunu (CD-ROM) əvəz edəcək qurğu kimi yaxın zamanlarda istehsal olunmağa başlanıb. Müxtəlif tutumlarda (təxminən 4.7 Hbayt-dan 17 Hbayt-a kimi) olan disklər adi kompakt disklərə çox oxşayırlar.

Strimmer
Strimmer (stream - uzun lent) informasiyanı maqnit lentinə yazan xüsusi imkanlı maqnitafondur. Ondan sərt maqnit diskində olan informasiyanın ehtiyatda saxlanılması üçün istifadə edirlər. Əgər həddindən artıq vacib olan informasiya sərt maqnit diskindədirsə, onu strimmerdə saxlamaq məsləhət görülür. Strimmerin kassetləri böyük tutuma (120 Mbaytdan 5 Hbayta qədər) malikdir.
Skaner
Mətn və qrafiki informasiyanın surətini çıxarıb kompüterə daxil etmək üçün skaner (Scaner) qurğusundan istifadə edilir. Skaner fotoşəkil, rəsm, əl yazması, qəzet və jurnal surətlərinin kompüterdə təkrar istifadə edilməsini təmin edir.
Fərdi skanerin əl ilə işləyən, planşet və baraban növlərindən istifadə olunur. Skanerin əsas elementi yarımkeçirici lazer və yarımkeçirici işıqqəbuledicidir. Skaner mətn və ya təsvir üzərində hərəkət etdikdə kağız üzərində hərəkət edən lazer şüası mətni və ya təsviri skanerlər və təsvirə uyğun informasiyam işığa həssas yarımkeçiricilərdə əks etdirir. Nəticədə alınmış işıq siqnah elektrik siqnalına çevrilir və naqil vasitəsi ilə kompüterə ötürülür. Kompüterə ötürülən siqnal özündə təsvirə uyğun olan nöqtələrin sayını və təsvirin rəngini təzahür etdirir. Kompüter tərəfindən alınan siqnal kompüterin daxilində rəqəm siqnalına çevrilir. Ahnmış məlumat istifadəçi tərəfindən lazım gəldikdə fayl şəklində diskə yazılır.
Plotter
Plotter kağız üzərində müxtəlif çertyojların çəkilməsini təmin edir. Əsasən kompüterdə mühəndis məsələlərini həll etmək üçün istifadə edilir.
Rəqəmsal kamera
Rəqəmsal kamera kompüterə təsvirləri daxil etmək üçün istifadə olunan xüsusi quruluşlu cihazdır.