Bilgisayar Donanımı ve Anakart

• Bilgisayar sistemleri donanım ve yazılımdan oluşur.
• Donanım elle tutulabilen fiziksel parçalardır (ekran, klavye, kasa, fare, kablolar).
• Yazılım, donanımı harekete geçiren sanal oluşumdur (işletim sistemleri, ofis yazılımları, grafik programları).
• BIOS/OS sistemi, donanım ve yazılım arasındaki iletişimi sağlar.
• Bir bilgisayar sistem biriminde mikroişlemci, anakart, bellek kartı, ekran kartı, sabit disk, ses kartı, CD/DVD sürücüler bulunur.
• Bu elemanlar yollar, kablolar ve soketler ile birbirine bağlanır.
• Modem, Ethernet kartı, TV kartı gibi ek kartlar bulunabilir.
• Bu kartlar anakart üzerinde veya ilaveten takılır.

Anakart

• Anakart, tüm parçaları üzerinde barındırır ve parçalar arası iletişimi sağlar.
• Üzerinde işlemci, RAM, ses kartı, ekran kartı, modem, ethernet kartı, TV kartı, klavye, sabit disk, disket sürücü yuvaları bulunur.
• Ayrıca paralel port denetleyicileri ve chipsetler içerir.
• Veri akışı "bus" adı verilen iletişim yolları üzerinden yapılır.
• Buslar System Bus (işlemci-RAM arası) ve I/O Busları (çevre kartları-işlemci arası) olarak ayrılır.
• Genişleme kartları için slotlar bulunur (VESA, EISA, ISA, PCI, PCI Express, AGP).
• Günümüz anakartlarında PCI slotları ve PCI-E ekran kartı soketleri kullanılır.
• Anakartta mikroişlemci, kuzey ve güney köprüleri de bulunur.

Mikroişlemciler

• Mikroişlemciler bilgisayarın beynidir (CPU).
• Veriyi program dahilinde işleyen elektronik elemanlardır.
• Transistörlerden oluşur (milyonlarca).
• Program komutlarını bellekten alır, çözer ve uygular.
• Veri yolu, adres yolu ve kontrol yolu üzerinden iletişim kurar.
• Mikroişlemciler Kaydediciler, Aritmetik Mantık Birimi (ALU) ve Kontrol Birimi olmak üzere üç ana birimi içerir.

Kaydediciler

• Komutların işlenmesi sırasında verinin işlenmesinde kullanılırlar.
• Genel amaçlı, özel amaçlı, saklı kaydediciler olarak gruplandırılırlar.
• Genel amaçlı olanlar veri saklama, sayma gibi görevlerde kullanılırlar.
• Özel amaçlılar program sayıcısı (PC), bayraklar (flags), yığın işaretçilerdir.
• PC bir sonraki komutu, SP yığın adresini gösterir, bayraklar ise komutların gidişatını belirtir.
• Saklı kaydediciler ise komutlara göre verinin işlenmesine yardımcı elemanlardır.

Aritmetik ve Mantık Birimi (ALU)

• Aritmetik ve mantık işlemlerinin yapıldığı bölümdür.
• Akümülatörle bellekten alınan veri arasında veya akümülatörle kaydediciler arasında işlemler yapılır.
• Toplama, çıkarma, bölme, çarpma gibi aritmetik işlemler yapılır.
• Mantık kapıları ile toplayıcılar, çıkarıcılar ve kaydıran kaydediciler bulunur.

Kontrol Birimi

• CPU'nun üçüncü bölümüdür.
• Sistem işleyişinden ve zamanlamadan sorumludur.
• Komutları getirir, çözer, ALU tarafından işlenmesini sağlar ve sonucu belleğe kaydeder.
• Dahili ve harici elemanları kontrol sinyalleriyle denetler.
• Üç işlevi vardır: zamanlama denetimi, komut kodu çözme ve kesme mantık birimi.

Temel Mikroişlemci Özellikleri

• Kelime uzunluğu, mikroişlemcinin bir defada işleyebileceği veri miktarıdır.
• İşlem hızı, mikroişlemcinin tek bir komutu işleme hızıdır (GHz veya MIPS).
• Bellek büyüklüğü, mikroişlemcinin doğrudan adresleyebileceği bellek miktarıdır.
• Kaydedici çeşitleri arttıkça programcıya daha fazla manevra kabiliyeti sağlanır.
• Komut çeşitliliği de sistemin esnekliğini artırır.
• Bellek adresleme modları, programcıya kolaylık sağlar.

Ek Mikroişlemci Özellikleri

• Ön-bellek (cache) sistemleri, ana belleğe göre daha hızlı erişim sağlar ve performansı artırır.
• İş-hattı (pipeline) tekniği ve süperölçekli mimari, komutların paralel işlenmesini sağlayarak performansı artırır.
• Dallanma tahmini, programdaki dallanmaları önceden tahmin ederek performansı artırır.

Mikroişlemci Donanımı

• Mikroişlemciler pinler aracılığıyla soketlere bağlanır.
• Yüksek işlem gücü nedeniyle ısınma sorunları oluşur, bu nedenle soğutma sistemleri kullanılır.
• Mikrodenetleyiciler (MCU) ve sayısal sinyal işlemcileri (DSP), mikroişlemcilerin torunlarıdır.
• MCU ve DSP'ler üzerlerinde RAM ve ROM bellek bulundururlar.

PCI ve PCI-E Portları

• PCI, 1990'larda geliştirilen yaygın bir veri yoludur (33 MHz).
• PCI kartlar tak ve çalıştır özelliğine sahiptir.
• Anakartlarda genellikle 3-4 PCI slot bulunur.
• Ses, Modem, Ethernet, TV-Radyo kartları PCI slotlara bağlanır.
• PCI Express (PCIe), PCI'nin geliştirilmiş versiyonudur.
• Daha fazla bant genişliği ve güncel işletim sistemleriyle uyumluluk sağlar.
• Ekran kartları için tasarlanmıştır.

Chipsetler

• Chipsetler, anakart üzerindeki gelişmiş işlem denetçileridir.
• Kuzey Köprüsü (işlemci, ekran kartı, bellek iletişimi) ve Güney Köprüsü (diğer bileşenler) olarak ikiye ayrılır.
• Güney köprüsü BIOS, USB, seri/paralel portlar, sabit disk, klavye/fare, PCI slotları ve Ethernet kartı denetiminden sorumludur.

Giriş/Çıkış Portları

• Bilgisayara dışarıdan bağlanan birimler arabirim kabloları ile soketlere bağlanır (port).
• Paralel ve seri portlar bulunur.
• Günümüzde USB kullanımı artmaktadır.

Port Çeşitleri

• Paralel (LPT) Port: Yazıcıları bağlamak için kullanılır.
• Seri (COM) Port: Modem, fare, yazıcı gibi aygıtları bağlamak için kullanılır.
• USB (Universal Serial Bus): Birçok çevre aygıtını bağlamak için kullanılır (tak ve çalıştır).
• Saniyede 12 Mbit veri transferi sağlar.
• IDE (Sabit Disk/CD/DVD ROM Sürücü) Bağlantı Noktaları: Sabit disk ve CD-ROM sürücüleri arasındaki iletişimi sağlar.
• Floppy (Disket Sürücü) Bağlantı Noktası: Disket sürücünün diğer aygıtlarla iletişimini sağlar.
• İşlemci Yuvası: CPU'nun anakarta bağlandığı yerdir.
• RAM Yuvaları: RAM'lerin anakarta bağlandığı yerdir.

BIOS-ROM Bellek

• BIOS (Temel Giriş-Çıkış Sistemi) bilgisayarın kalbidir.
• Bilgisayarın açılmasını sağlayan POST programını içerir.
• Sistem kesmelerinin adreslerini tutar.
• Bilgiler ROM'da saklanır ve kaybolmaz.
• Bilgisayarın hangi aygıttan açılacağı gibi bazı bilgiler değiştirilebilir.
• BIOS, işletim sistemi ile birlikte çalışarak donanım ve yazılım arasında arayüz görevi görür.
• Bilgisayar açıldığında BIOS, POST programını çalıştırarak sistem elemanlarını test eder.

RAM Bellek

• Çalışır haldeki programların, verilerin depolandığı yerdir.
• İşlem sırasında oluşan ara değerler burada saklanır.
• Elektronik aygıtlardır ve sabit disklerden daha hızlıdır.
• Bilgisayar çalıştığı sürece RAM aktiftir, kapandığında veriler silinir.
• Kapasiteleri MB (MegaBayt) ile belirlenir.
• Anakart üzerindeki yuvalara monte edilir.

Bellek Hızı

• Performansı etkileyen önemli bir faktördür.
• İşlemcinin belleğe ulaşma süresini gösterir (nano saniye).
• Bellek hızı, yazma veya okunma sıklığı ile ters orantılıdır.
• İşlemci frekansı 1MHz ise çalışma hızı 1 mikro saniyedir.

RAM Belleğin Görevi

• İşlemci (CPU) RAM'i bir karatahta gibi kullanır.
• İşlenecek programlar önce buraya yüklenir.
• İşlevi bitenler silinerek üzerine yenisi yazılır.

RAM Bellek Çeşitleri

• SDRAM: Sistem veriyolu hızı ile aynı hızda çalışır.
• DDR SDRAM: SDRAM'in bant genişliğinin iki katını sunar.
• RD RAM: 16 bitlik seri veri yoluna sahiptir.

Ekran Kartı

• İşlemciden aldığı bilgiyi ekranda gösterir.
• Özellikleri: renk desteği, çözünürlük, tazeleme hızı, bellek miktarı, 3D desteği.
• AGP veya PCI-E slotları ile bağlanır.

Ekran Kartı Yapısı

• Grafik İşlemcisi (GPU): Görüntü hesaplamalarını ve işlemlerini yapar.
• Görüntü Belleği (Video RAM): Görüntü ile ilgili hesaplamaları tutar.
• Dijital Analog Çevirici (RAMDAC): Dijital verileri analog sinyallere dönüştürür.

Ekran Kartı Çıkış Bağlantıları

• VGA-OUT: CRT monitörler için.
• DVI-OUT: Dijital cihazlar ve LCD ekranlar için.
• VİDEO-IN/OUT: Televizyon, video, VCD player için.

Ses Kartı

• Dijital ses verilerini analog ses sinyallerine, analog ses sinyallerini dijital sinyallere dönüştürür.
• Mikrofon veya müzik aygıtından girilen sesleri işler.
• Ses işleme chipleri ile müzik dinleme, ses kaydı yapabilme Midi aygıtları kullanabilme vb. işlevleri yürütürler.
• Anakartla bütünleşik veya PCI/ISA slotuna takılır.

Ses Kartının Çalışması

• Analog ses sinyalleri ses kartına aktarılır.
• Analog dijital çevirici (ADC) analog ses sinyallerini dijital sinyallere dönüştürür.
• Dijital sinyal işlemcisi (DSP) verileri işler.

Ses Kartı Çıkış Bağlantıları

• Line In: Teyp, Mp3 Player vb. sesleri bilgisayara aktarır.
• Microphone In: Mikrofon girişidir.
• Line Out: Hoparlör veya kulaklık için.
• Rear Out: Arka hoparlörler için.
• Joystick/MIDI port: Joystick ve MIDI aygıtları için.

Fax-Modem Kartı

• Analog sinyalleri dijital verilere, dijital verileri analog sinyallere çevirir.
• Modülasyon (dijitalden analoga), demodülasyon (analogdan dijitale).
• Kiralık veya normal telefon hatları üzerinden veri iletimini sağlar.

Fax-Modem Kartının Çalışma Prensibi

• Modemler dijital bilgiyi ses sinyallerine dönüştürür (modülasyon).
• Alıcıdaki modem analog sinyalleri dijital bilgiye dönüştürür (demodülasyon).

Fax-Modem Kartı Çıkış Bağlantıları

• Phone (Telefon): Telefon cihazı bağlantı portudur.
• Line (Telefon Hattı): Telefon hattı bağlantı portu.
• Mic (Mikrofon): Mikrofon bağlantı portu.
• SPK (Hoparlör): Hoparlör bağlantı portu.

Ethernet Kartı

• Bilgisayar ağlarında iletişimi sağlar.
• Network kartı veya ağ arabirim kartı olarak da bilinir.
• PCI genişleme yuvasına takılır.
• Bazı anakartlarda tümleşik olarak bulunur.

Ethernet Kartı Donanımı

• RJ-45 veya BNC konektörler kullanılır.
• Günümüzde RJ-45 daha yaygındır.
• MAC (Media Access Control) Adresi: Her karta özel 48 bitlik numara.

Ethernet Kartının Çalışma Prensibi

• Verileri paketlere böler ve ağ kablosuna gönderir.
• Paketlerde alıcının ve göndericinin MAC adresi, veri ve CRC kodu bulunur.

TV-Radyo Kartı

• Televizyon yayınlarını bilgisayarda seyretmeyi sağlar.

Güç Kaynağı

• Elektriği doğru akıma çevirir.
• Voltajı dengeler.
• Kişisel bilgisayarlarda 110-220 Volt ve 200-350 Watt civarında olmalıdır.
• Sabit disk, disket sürücü, CD-ROM motorları için 12 volt, elektronik devre kartları için 3-5 volt gereklidir.

Güç Kaynağının Kablo Bağlantıları

• 24 Pin Main Connector: Anakarta elektrik taşır.
• 4 Pin Power Connector: Anakarta elektrik sağlar.
• 4 Pin Peripheral Power Connector: Sabit Disk, CD Sürücü, DVD Sürücü gibi elemanlara elektrik sağlar.
• 4 Pin Floppy Drive Connector: Disket sürücü'ye elektrik sağlar.
• 5 Pin SATA Connector: SATA Sabit Disklere elektrik sağlar.
• 6 Pin PCI Express Connector: PCI kartlara elektrik sağlar.

Klavye (Keyboard)

• Bilgisayar ile kullanıcı arasındaki iletişim aracıdır.
• Tuşlar aracılığıyla sinyaller gönderilir.
• Mikroişlemci ve tampon bellek içerir.
• Q ve F tipi klavyeler kullanılır.

Klavye Tipleri

• F Klavye: Türkçe doküman yazanlar için uygundur.
• Q Klavye: İngiliz diline göre tasarlanmıştır ve dünyada yaygındır.

Fare (Mouse)

• Klavyeden sonra en yaygın kullanılan girdi aygıtıdır.
• Grafik arabirimi ile birlikte kullanımı artmıştır.

Fare Çeşitleri

• Seri soketli, PS/2 soketli ve USB soketli fareler bulunur.
• Günümüzde USB ve PS/2 daha yaygındır.

Çalışma Sistemine Göre Fareler

• Standart (Mekanik) Fareler: Altında top bulunur.
• Optik Fareler: Top yerine ışık ve kamera kullanır.
• Kablosuz Fareler: Kızılötesi, radyo dalgaları veya Bluetooth ile bağlanır.

Optik Fareler

• Hassasiyeti yüksektir ve yüzeyde iyi çalışır.
• İçinde küçük bir kamera bulunur.

Mikrofon

• Ses kaydetmek için kullanılır.

PC Kamera (Webcam)

• Görüntülü sohbet için kullanılır.

Tarayıcı (Scanner)

• Kağıt üzerindeki resimleri, fotoğrafları, yazıları bilgisayara aktarır.

Yapısal Bakımından Tarayıcı Çeşitleri

• Elle tutulan (Handheld) Tarayıcılar
• Yaprak beslemeli (Sheet-fed) Tarayıcılar
• Tambur (Drum) Tarayıcılar
• Düzyataklı (Flatbed) Tarayıcılar

Düzyataklı Tarayıcılar

• Ev ve ofis kullanımı için tasarlanmıştır.
• Kolay kullanımlıdır.

Tarayıcıların Çalışma Mantığı

• Işık kaynağı, ayna, lens ve görüntü yakalayıcıdan oluşur.
• Görüntü sensörü CCD ya da CIS olabilir.

Çözünürlük

• Optik çözünürlük ve interpolated çözünürlük olarak ikiye ayrılır.
• Optik çözünürlük daha önemlidir (dpi).

Bit Derinliği

• Her piksel için kullanılan bit sayısıdır.

Yazılım

• OCR (Optical Character Recognition) yazılımları, taranan metinleri düzenlenebilir metin dosyalarına dönüştürür.

Oyun Çubuğu (Joystick)

• Oyunlarda kullanılır.

Barkod Okuyucu

• Ürün üzerindeki barkodları okuyarak bilgileri bilgisayara aktarır.

Optik Okuyucu

• Optik formları (testler, anketler) okuyarak bilgisayara aktarır.
• Eğitim sektöründe yaygın olarak kullanılır.

Ekran (Monitör)

• Ekran kartından gelen görüntüleri yansıtır.
• Monitörler: Katot ışınlı ve LCD (Liquid Cyrstal Display)
• Temel özelliği: Pixel, Dot ve Çözünürlük Kavramları

Ekranın Temel Özellikleri

• Ekranın Tazelenme Hızı, bir saniye içerisinde ekranın uygun ve kararlı olarak ekrana getirebileceği resim sayısını belirleyen ölçüdür.
• Görüntü Alanı, Bir ekranın boyutları genellikle inç olarak verilir.
• Nokta Aralığı (Dot Pitch), pikseli oluşturan kırmızı, yeşil ve mavi noktaların birbirine olan mesafesidir.
• Görüntü Kontrolleri, Ekran kasanın içerisinde görüntü işlemlerini kontrol eden bar baskı devre bulunur.