Sayısal Bilgisiyar, DIJİTAL BİLGİSAYAR Olarak da Bilinir.
 

SAYISAL BİLGİSAYAR

http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1382358211

Sayısal bilgisayar,DIJİTAL BİLGİSAYAR olarak da bilinir.kesikli türden verileri işleyerek problem çözen aygıtların ortak adı.Bu tür aygıtlar,ikili sayı sisteminin 0 ve 1 rakamları kullanılarak ifade edilmiş olan sayılar, harfler ve simgeler üzerinde işlem yapar.Belleklerinde saklanan program komutları uyarınca 0 ve 1'lerden oluşan verileri sayarak,karşılaştırarak ve işleyerek çalışan sayısal bilgisayarlar üretim süreçlerini denetleyebilir.takım tezgahlarının ve başka makinelerin çalışmasına kumanda edebilir ya da yeniden düzenleyebilir.dinamik sistemlerin (örn.genel hava koşulları yada karmaşık kimyasal tepkimeler) benzetimini ( simülasyon) gerçekleştirebilir,otomobil ve uçakların tasarımında yardımcı görevler üstlenebilir.kimi hastalıkların tanısında ve tedavisinde hekime yardımcı olabilir.Ayrıca bak.bilgisayar programı;örneksel bilgisayar.

İŞLEVSEL BÖLÜMLER

Bir sayısal bilgisayarda dört temel işlevsel bölüm bulunur.

1-) Girdi -çıktı aygıtları
2-) Ana bellek,
3-) denetim birimi
4-) Aritmetik mantık birimi.

Bilgisayarların verilerin ya da komutların işlenmek ya da bellekte saklanmak üzere girilmesi ve işlenmiş verilerin kullanıcıya iletilmesi ,girdi-çıktı aygıtları aracılığıyla sağlanır.En çok kullanılan girdi-çıktı aygıtı bir elektronik klavye ile bir katot ışınlı lambadan oluşan video terminalidir.Bilgisayara giren veriler ana bellekte saklanır,hemen kullanılmayacak veriler ise yardımcı bellek birimlerinde depolanır.( bak.bilgisayar belleği). Denetim birimi program komutlarını bellekten birer birer ve sırayla alır,bunları yorumlar ve aritmetik -mantık biriminin bu komutlar uyarınca gereken işlemleri yapmasını ;girdi-çıktı aygıtlarının çalışma hızı arasında uyum oluşturarak verilerin bilgisayarda uygun biçimde dolaşımını sağlar.Aritmetik- ve mantıksal işlemleri gerçekleştirir,günümüz bilgisayarlarında bir işlem için gereken süre,nanosaniye (10-9 sn) kertesindedir.Bilgisayarın ana bellek,denetim birimi ve aritmetik -mantık biriminden oluşan bölümü,ana işlem birimi olarak adlandırılır.girdi-çıktı aygıtları ile yardımcı bellek birimleri ise çevre donanımını oluşturur.

SAYISAL BİLGİSAYARIN GELİŞİMİ

Mekanik,sayısal,hesap makinesi 17 .yüzyılda Blaise Pascal ve Gottfried Wilhelm Leibniz tarafından icat edildi.İlk gerçek sayısal bilgisayarı tasarımlayan kişi ise İngiliz matematikçi ve mucit Charles Babbage'dır.Babbage,çözümleyici makine adını verdiği aygıtı 1830'larda tasarımladı.bu aygıt temel aritmetik işlemleri yapabilen ve hesap sonuçlarına göre karar alabilen mekanik bir donanımdı.Çözümleyici makine,günümüz sayısal bilgisayarında geçerli olan temel çalışma ilkelerinin birçoğunu içeriyordu.Örneğin işlemlerin yapılma sırasını programa uygun olarak belirleyen ve dallanma ,döngü gibi öğeleri de içeren ardışık denetim ile otomatik yazıcılı aritmetik işlem birimi ve bellek birimi öngörülmüştü.Çözümleyici makine hiçbir zaman tamamlanamadı.Babbage'ın bu makineye ilişkin tasarımı da ,1937'de not defterleri bulununcaya değin unutuldu.

İngiliz matematikçi ve mantıkçı George Boole'un 1850 dolaylarında geliştirdiği ve günümüzde Boole cebiri olarak adlandırılan mantık cebirinin ,sayısal bilgisayarların evriminde çok önemli bir yeri vardır.Boole cebiri,bilgisayar anahtarlama devrelerinin çözümlenmesi ve tasarımında temel önemde bir araç niteliğindedir.

ABD'li matematikçi ve fizikçi John V.Atanasoff 1939'da ilk elektromekanik sayısal bilgisayarı gerçekleştirdi.1944'te Howard Aiken ve International Business Macihines Corporation'dan ( IBM) bir grup mühendis,temel öğe olarak elektrik röleleri kullanan bir bilgisayarı gerçekleştirdiler.bu aygıt Harvard Mark I olarak adlandırıldı.Bundan sonra bilgisayarlar hızlı bir gelişme çizgisi izledi.Bilgisayarları bu gelişme çizgisi içinde ve özellikle mantık devrelerinde kullanılan teknoloji göz önünde tutularak,kuşaklara ayırmak gelenekselleşmiştir.

Pennsylvania Üniversitesi'nden iki mühendis,J.Presper Eckert ve John W.Mauchly ilk genel amaçlı,tümüyle elektronik bilgisayarı 1946'da geliştirerek birinci kuşaktan modern bilgisayarlar dönemini başlattılar.ENIAC ( Electronic Numerical Ingetgrator And Calculator( Elektronik Sayısal Integral ve Hesap Makinesi) adı verilen bu aygıtın mantık devrelerinde röleler değil elektron lambaları kullanılıyordu.bu nedenle ilk bilgisayarlara oranla çok daha yüksek bir işlem hızına erişilmişti.Macar asıllı ABD'li matematikçi John von Meumann 1947'de bellekte saklanan program kavramını ortaya koydu.Verilerle birlikte program komutlarının da içeriği elektriksel olarak değiştirilebilen bir bellekte saklanması ilkesi ilk kez EDVAC' ta ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer ( Kesikli Değişkenli Elektronik Otomatik Bilgisayar ) uygulandı.

İkinci bilgisayar kuşağını transistorlu bilgisayarlar oluşturur.Transistor 1948'de bulunmuş,ama elektronik aygıtlarda elektron lambalarının yerini alabilmesi için on yıllık bir araştırma -geliştirme dönemi gerekmişti.Transistor ,boyutlarının küçüklüğü ,güvenilirliği ve harcadığı enerjinin düşük oluşuyla,elektron lambalarına göre önemli bir gelişmeyi simgeliyordu.1950'lerin sonlarında yapımına başlanan ikinci kuşak bilgisayarlar çokdaha küçük boyutlu,işlem hızı ve yeteneği açısından birinci kuşağa oranla çok üstün makinelerdi.

1960'ların sonları ve 1970'ler bilgisayar donanımında büyük atılımların gerçekleştirildiği yıllar oldu.En büyük gelişmeyi,yüzlerce transistor,diyot ve direncin küçücük bir silisyum yonga (çip) üzerine sığdırıldığı tümleşik devrelerin gerçekleştirilmesi oluşturdu.Devreyi oluşturan öğeler mikroskopik boyutlarda olduğundan ötürü mikrodevre olarak da adlandırılan bu tür devrelerin kullanılmasıyla,hızı,bellek sığası ve güvenilirliği çok yüksek,maliyeti çok düşük üçüncü kuşak bilgisayarlar ortaya çıktı.Tümleşik devrelerden yararlanılarak gerçekleştirilen bir bilgisayar türü de büyük bilgisayarlara oranla çok daha küçük boyutlarda olmamakla birlikte,örneğin büyük bir araştırma laboratuvarındaki bütün aygıtları denetleyebilecek kadar güçlü olan minibilgisayarlardır.

1970'lerin sonlarında ortaya çıkan geniş ölçekli tümleşim (LSI) tekniğiyle binlerce transistor ve devre öğesinin çok küçük bir alana sığdırılmasına olanak sağlandı.Bu tür mikrodevrelerin kullanılmaya başlamasıyla bilgisayar teknolojisinde devrim niteliğinde iki önemli gelişme sağlandı.Bunlardan birincisi mikroişlemcilerdir.Mikroişlemci,ana işlem birimini oluşturan bütün aritmetik ve mantıksal işlem devreleriyle denetim devrelerinin tek bir yonga üzerine sığdırılmasıyla gerçekleştirilen tümleşik devredir.Mikroişlemci kullanılarak yapılan mikrobilgisayarlar taşınabilir bir televizyon alıcısı boyutlarında olmalarına karşın önemli hesaplama yeteneğine sahip makinelerdir.Geniş ölçekli tümleşim tekniğinin sağladığı ikinci büyük gelişme,yarıiletken bellekler çok büyük bellek sığalarının çok kısa boyutlara sığdırılmasına olanak sağladı.Boyutlarının küçüklüğü ve sığalarının büyüklüğü yanında erişim sürelerinin de küçük olması bu tür belleklerin yalnızca minibilgisayar ve mirobilgisayarlarda değil,ana bilgisayarlarda da yaygın olarak kullanılması sonucunu doğurdu.

1980'lerin bilgisayarları genellikle dördüncü kuşak bilgisayarlar olarak adlandırılır.ama üçüncü kuşakla dördüncü kuşak arasındaki farklar kesin ve belirgin değildir.Bu iki kuşak arasındaki temel ayrım,çok geniş ölçekli tümleşimden ( VLSI) kaynaklanır.Bu teknoloji ,mikroişlemci,bellek ve mikroişlemci ile girdi-çıktı aygıtları arasında iletişimi sağlayan arabirimlerde çok yüksek devre yoğunluklarıelde edilmesine olanak tanımıştır.Çok geniş ölçekli tümleşimde,örneğin,5 mm2'lik bir silisyum yonga üzerine yüz binlerce transıstor ve devre öğesi sığdırmak olanaklıdır.1980'lerin ilk yıllarında yapımına geçilen mikrobilgisayarların çoğunda ana işlem birimi,belek ve arabirim devrelerinin tümünün tek bir yonga üzerinde yer aldığı tümleşik devreler kullanılıyordu.Bu tür bilgisayarların daha da gelişkin türleri,cebe sığacak boyutlarda olmakla birlikte,sanayide kullanılan takım tezgahlarına ya da bir jet uçağına kumanda edebilecek yetenektedirler.

Kaynak;AnaBritannica cilt 27 sayfa 218-219 frmsinsi.net için derlenmiştir.