مبانی کامپیوتر (پاسکال )

[آبجی]

سلام به همه دوستان خوبم از امروز میخوایم اموزشهای دروس تخصصی رشته کامپیوتر ( مهندسی نرم افزار ، it ، علوم کامپیوتر ) رو شروع کنیم [porenerji]اولین درسی که تو دانشگاه با اون مواجه میشیم از دروس تخصصی کامپیوتر مبانی کامپیوتر هست درسی هست 4 واحده و پایه و اساس رشته کامپیوتر چون در ان یاد میگیریم چطور با زبان مادر پاسکال c برنامه بنویسیم و طبعا اگه نتونیم و یاد نگریمش برای درس بعدی برنامه سازی پیشرفته به مشکل برمیخوریم که متاسفانه بیشتر دانشجویان رشته کامپیوتر با اون مشکل دارند . پس کاملا مشخص شد که این درس پایه و اساس برنامه نویسی هست . ما که تو اخرین جلسه پروژه ای ارائه کردیم برای مابقی دانشگاه ها رو نمیدونم ضمن اینکه هر جلسه هم تمرینات استاد رو حل میکردیم .

کتابی که من قصد اموزشش رو دارم نوشته استاد گرامیم استاد تنها و استاد مهدی یوسف خانی هست که سعادت اینو داشتم که چند جلسه ای از این درس رو در خدمت استاد تنها باشم .

کتاب مبانی کامپیوترشامل 15 فصل میباشد که شامل :

فصل اول : اشنایی با کامپیوتر

فصل دوم : الگوریتم ها

فصل سوم :کاربرد ارایه ها در الگوریتم ها

فصل چهارم :ساختار برنامه در زبان پاسگال

فصل پنجم : انواع عملگر ها و داده ها در زبان پاسگال

فصل ششم : ورودی و خروجی

فصل هفتم : ساختارهای شرطی و کنترلی

فصل هشتم : ارایه ها

فصل نهم : توابع روالها ی کتابخانه ای

فصل دهم :متغییر های کاراکتری و رشته ها

فصل یازده : برنامه های فرعی

فصل دوازدهم : مجموعه داده های شمارشی

فصل سیزده : رکورد ها

فصل چهاردهم : فایلها

فصل پانزدهم :تحلیل الگوریتم ها

ضمیمه کتاب هم که شامل : سوالات چهار جوابی هست

پایان هر فصل یک سری تمرین وجود داره که اونها را هم در تاپیکی جدا گانه حل میکنیم و به این تاپیک لینک میکنم در اخر هر فصل انشاالله .

تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[آبجی]

فصل اول : اشنایی با کامپیوتر

( به دلیل زیاد بودن مطالب خلاصه بخش رو ذکر میکنم و مطالب مهم رو )

بشر از دیرباز دنبال ابزاری بوده که که بتونه محاسبات روزمره خودش رو به وسیله ان انجام دهد . بشر اولین بار از چرتکه برای انجام محاسبات خود استفاده کرد و بعدها ماشینی به نام کامپیوتر پا به عرصه نهاد و توانست رضایت بشر را از انجام محاسبات و ذخیره اطلاعات جلب کند .

از سال 1940 تا کنون کامپیوتر ها به شکل عجیبی زندگی ما رو تغییر دادند به طوری که میشه گفت امروزه زندگی بدون انها امکان پذیر نمیباشد .امروزه فیش های حقوقی ، صورتحساب ها ، انواع گزارشات ، انواع نمودارها ، تهیه بلیط های هواپیما و قطارها و غیره نیاز به کامپیوتر را بیش از پیش روشن کرده است .

کامپیوترها همچنین انجام عملیات انجام عملیات بانکی ، خریدهای روزمره ، نوشتن کتاب ها و بسیاری از العمال زورمره بشر کمک میکنند .

گرچه در اذهان عمومی خلاف این موضوع جاری است ، اما کامپیوتر نمیتواند مانند بشر استدلال کند ، در واقع ، کامپیوتر ماشینی است که محاسبات را با سرعت و دقت بالا انجام میدهد .

برای انجام کارهای مفید باید با کامپیوتر برنامه هایی برای ان نوشت ، برنامه به مجموعه ای از دستورات و دستورالعملهایی گفته میشود که هدف خاصی رو دنبال کند . برنامه ها معمولا تحت یک زبان برنامه نویسی خاصی ، نظیر پاسگال نوشته میشود .

کامپیوتر های قدیمی و امروزه

اولین کامپیوتر الکترونیکی در اواخر سال 1930 میلادی توسط دکتر جان اتاناسوف در دانشگاه آیوا طراحی شد . اتاناسوف کامپیوتر خود را برای کمک به محاسبات ریاضی طراحی کرد.

اولین کامپیوتر بزرگ super computer همه منظوره دیجیتال الکترونیک ، تحت عنوان eniac در سال 1946 میلادی در دانشگاه پنسیلوانیا به هزینه ارتش طراحی شد .

وزن این کامپیوتر 30 تن و ابعاد ان 50* 30 فوت بوده که این کامپیوتر برای محاسبه جدول پرتابه ها ، پیش گویی وضع اب و هوا و محاسبات انرژی اتمی بکار می رفت .

در کامپیوتر های اولیه از لامپ خلا به عنوان عنصر الکتریکی پایه استفاده میکردند . در این ماشین ها 19000 لامپ خلا استفاده شده بود و برای انرژی مصرفی لامپ ها و همچنین دستگاه های تهویه و خنک کننده ماشین حدود 100 کیلو وات انرژی الکتریکی مصرف می شد .

این ماشین ها دارای حجم زیادی بودند و سطحی معادل 9015 متر مربع را اشغال میکردند که به کامپیوتر های نسل اول معروف شدند .

پیشرفت تکنولوژی در طراحی و ساخت اجزا الکترونیکی باعث ایجاد نسل جدیدی از کامپیوترها به نام کامپیوترهای نسل دوم شد که به میزان قابل توجهی کوچکتر و ارزان تر از نسل قبل بودند. در این نسل کامپیوتر ها ترانزیستور به بازار ارایه شده و انها را در کامپیوتر های این دوره ارائه کردند . همچنین حلقه های کوچک مغناطیسی در این کامپیوتر هابه عنوان حافظه استفاده شد.

بعد از کامپیوتر های نسل دوم با پیشرفت الکترونیک و دیجیتال ، کامیپوترهای جدید و عمدتا با مزایایی از قبیل حجم کوچکتر ، سرعت پردازش بالا ، حجم ذخیره اطلاعات بیشتر و ارزان قیمت به بازار ارائه شد .

کامپیوترهای امروزی با بکار گیری ریزپردازنده به کامپیوترهای نسل چهارم معروف هستن که نسلهای جدیدتری هم به بازار ارائه میشوند ( ماشین های هوشمند و ربات ها ) .

وجه تمایز در کامپیوترهای امروزی :

• سرعت پردازش بسیار بالا
• حجم اجزا سخت افزاری بسیار کوچک
• حجم حافظه بالا

در حالت کلی کامپیوتر از دو جز اصلی سخت افزار (hardware) و نرم افزار (software) تشکیل میشوند .

منظور از سخت افزار ، بخش فیزیکی و اجزا الکترونیکی کامپیوتر میباشد کاربر (user) برای استفاده از کامپیوتر نیاز به یک رابط به نام نرم افزار دارد . لذا نرم افزار رابط بین کامپیوتر و سخت افزار میباشد و بدون ان نمیتوان از کامپیوتر استفاده کرد .

این تاپیک ها رو هم ببنید :
تاریخچه ی کامپیوتر از سال ۳۰۰ قبل از میلاد تا سال ۱۸۰۰
تاریخچه ی کامپیوتر از سال 1800 تا 1900

تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[آبجی]

سخت افزار کامپیوتر

درحالت کلی روال موجود در کامپیوتر را به صورت زیر میتوان ترسیم کرد :

شکل 1-1 سیستم کامپیوتری

همانطور که در کامپیوتر ملاحظه میکنید کامپیوتر داده ها را دریافت میکند سپس انها را پردازش میکند و در نهایت خروجی لازم را تولید میکند .

برای انجام هر سه عمل فوق یعنی ورودی ، پردازش ، خروجی قطعات سخت افزاری مورد نیاز است که توضیحات مختصری در مورد انها میدهیم .

کامپیوتر های امروزی معمولا از قطعات زیر تشکیل میشوند :

• دستگاه های ورودی
• حافظه های جانبی
• حافظه های اصلی
• واحد پردازشگر مرکزی
• دستگاه های خروجی
• دستگاه های ورودی

به وسیله دستگاه های ورودی داده ها وارد کامپیوتر می شوند ، از دستگاه های ورودی می توان به صفحه کلید (keyboard) ، موس ( mouse) ، قلم نوری (lighit pen ) ، و غیره اشاره کرد که در این میان صفحه کلید و موس از مشهورترین نوع دستگاه های ورودی هستند .

حافظه :

یکی از اجزا اصلی هر کامپیوتر میباشد که برای ذخیره داده ها بکار میرود . حافظه یک کامپیوتر از محل های پشت سرهم بنام سلول حافظه ( memory cell) تشکیل شده است .

برای ذخیره و بازیابی اطلاعات ، کامپیوتر باید ادرس هر یک از سلولهای حافظه رابشناسد . بنابراین هر کدام از سلول های حافظه دارای ادرس منحصربه فردی می باشد که محل ان را در حافظه مشخص میکند .

اغلب کامپیوترها دارای میلیونها سلول حافظه هستند ، که هر یک ادرس خاص به خود را دارند و داده ها در سلول ذخیره میشوند .

هر سلول حافظه شامل گروهی از واحدهای کوچکتر به نام بایت ( byte) میباشد و هر بایت از 8 واحد کوچکتر بنام بیت (bit) تشکیل میشود یک بایت میزان حافظه ای است که برای ذخیره کردن یک کاراکتر مورد نیاز است .

کلیه داده ها با هر حجمی در حافظه با الگوهای خاصی از صفر و یک ذخیره میشوند برای ذخیره این داده ها کافیست کامپیوتر به هر بیت از سلول انتخابی حافظه ، مقدار صفر و یک را میدهد و محتویات قبلی سلول را در حین پردازش از بین میبرد و مقدار جدید را جایگزین میکند .

حافظه های اصلی

در حالت کلی دو نوع حافظه وجود دارد :

• حافظه اصلی
• حافظه جانبی

برنامه ها و نتایج در حافظه اصلی بصورت موفت ذخیره میشوند .

اغلب کامپیوترها دو نوع حافظه اصلی دارند :

• حافظه هایی با دسترسی تصادفی RAM ---RANDOM ACESS MEEMORY
• حافظه فقط خواندنی ROM---READ ONLY MEMORY

در حافظه هایی با دسترسی تصادفی داده ها و اطلاعات به صورت موقت ذخیره میشود اما داده ها و اطلاعات در حافظه به صورت دایم ذخیره میشود .

وقتی کامپیوتر روشن میشود اطلاعات روی RAM قرار میگیرد و اصلاحا لود ( Load) میشود که این حافظه فرار هست و به محض خاموش شدن اطلاعات ان پاک میشود . در صورتی که در ROM اطلاعات به صورت پایدار ذخیره میشود . و فقط این اطلاعات خواندنی هستند . چون حافظه فرار نیست پس با خاموش کردن سیستم یا قطع برق اطلاعات از بین نمیروند .

در ROM دستور العملها ذخیره میشوند که به محض روشن شدن سیستم برای راه اندازی سیستم به انها نیاز است .معمولا ظرفیت حافظه RAM خیلی بیشتر از ROM است .

حافظه های جانبی

نوع دوم حافظه ها ، حافظه های جانبی میباشند . حافظه هایی که برای ذخیره اطلاعات به صورت پایدار به کار میروند .

انواع حافظه های جانبی :

• دیسک سخت (HARD DISK)
• فلاپی دیسک (FLOPPY DISK)
• نوار (TAPE)
• سی دی (CD ROM )

که از این مبان دیسک سخت کاربرد بیشتری نسبت به بقیه دارد از خواص دیسک های سخت میتوان به داشتن ظرفیت بالا اشاره کرد .

واحد پردازش مرکزی CPU

این واحد برای پردازش داده ها و برنامه ها بکار میرود که داده ها یا برنامه ها از حافظه اصلی به این واحد ارسال مشوند و بعد از پردازش در این واحد دوباره به حافظه اصلی برگردانده میشود .

CPU ها از سه واحد تشکیل میشوند :

• واحد محاسبه و منطق
• کنترل
• حافظه

داده ها با هدایت به واحد کنترل به واحد محاسبه و منطق ارسال می شوند و پس از انجام محاسبات لازم در واحد محاسبه منطق دوباره با هدایت واحد کنترل به حافظه برگردانده میشوند که حافظه واقع در CPU به بافر معروف است و ظرفیت چندانی ندارد .

دستتگاه های خروجی

غالبا برای مشاهده نتایج پردازش روی داده ها نیاز به سخت افزارهایی را احساس میکنیم . این سخت افزارها را دستگاههای خروجی می نامیم .

از مشهور ترین نوع دستگاه های خروجی میتونا به صفحه نمایش MONITORو چاپگر PRINTER و غیره اشاره کرد .

تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان