Sayısal Bilgisiyar, DIJİTAL BİLGİSAYAR Olarak da Bilinir.

SAYISAL BİLGİSAYAR



Sayısal bilgisayar,DIJİTAL BİLGİSAYAR olarak da bilinirkesikli türden verileri işleyerek problem çözen aygıtların ortak adıBu tür aygıtlar,ikili sayı sisteminin 0 ve 1 rakamları kullanılarak ifade edilmiş olan sayılar, harfler ve simgeler üzerinde işlem yaparBelleklerinde saklanan program komutları uyarınca 0 ve 1'lerden oluşan verileri sayarak,karşılaştırarak ve işleyerek çalışan sayısal bilgisayarlar üretim süreçlerini denetleyebilirtakım tezgahlarının ve başka makinelerin çalışmasına kumanda edebilir ya da yeniden düzenleyebilirdinamik sistemlerin (örngenel hava koşulları yada karmaşık kimyasal tepkimeler) benzetimini ( simülasyon) gerçekleştirebilir,otomobil ve uçakların tasarımında yardımcı görevler üstlenebilirkimi hastalıkların tanısında ve tedavisinde hekime yardımcı olabilirAyrıca bakbilgisayar 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 sağlanırEn çok kullanılan girdi-çıktı aygıtı bir elektronik klavye ile bir katot ışınlı lambadan oluşan video terminalidirBilgisayara giren veriler ana bellekte saklanır,hemen kullanılmayacak veriler ise yardımcı bellek birimlerinde depolanır( bakbilgisayar 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 sağlarAritmetik- ve mantıksal işlemleri gerçekleştirir,günümüz bilgisayarlarında bir işlem için gereken süre,nanosaniye (10-9 sn) kertesindedirBilgisayarın ana bellek,denetim birimi ve aritmetik -mantık biriminden oluşan bölümü,ana işlem birimi olarak adlandırılırgirdi-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 edildiİlk gerçek sayısal bilgisayarı tasarımlayan kişi ise İngiliz matematikçi ve mucit Charles Babbage'dırBabbage,çözümleyici makine adını verdiği aygıtı 1830'larda tasarımladıbu aygıt temel aritmetik işlemleri yapabilen ve hesap sonuçlarına göre karar alabilen mekanik bir donanımdıÇözümleyici makine,günümüz sayısal bilgisayarında geçerli olan temel çalışma ilkelerinin birçoğunu içeriyorduÖrneğin 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 öngörülmüştüÇözümleyici makine hiçbir zaman tamamlanamadıBabbage'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 vardırBoole cebiri,bilgisayar anahtarlama devrelerinin çözümlenmesi ve tasarımında temel önemde bir araç niteliğindedir

ABD'li matematikçi ve fizikçi John VAtanasoff 1939'da ilk elektromekanik sayısal bilgisayarı gerçekleştirdi1944'te Howard Aiken ve International Business Macihines Corporation'dan ( IBM) bir grup mühendis,temel öğe olarak elektrik röleleri kullanan bir bilgisayarı gerçekleştirdilerbu aygıt Harvard Mark I olarak adlandırıldıBundan sonra bilgisayarlar hızlı bir gelişme çizgisi izlediBilgisayarları bu gelişme çizgisi içinde ve özellikle mantık devrelerinde kullanılan teknoloji göz önünde tutularak,kuşaklara ayırmak gelenekselleşmiştir

Pennsylvania Üniversitesi'nden iki mühendis,JPresper Eckert ve John WMauchly ilk genel amaçlı,tümüyle elektronik bilgisayarı 1946'da geliştirerek birinci kuşaktan modern bilgisayarlar dönemini başlattılarENIAC ( Electronic Numerical Ingetgrator And Calculator( Elektronik Sayısal Integral ve Hesap Makinesi) adı verilen bu aygıtın mantık devrelerinde röleler değil elektron lambaları kullanılıyordubu nedenle ilk bilgisayarlara oranla çok daha yüksek bir işlem hızına erişilmiştiMacar asıllı ABD'li matematikçi John von Meumann 1947'de bellekte saklanan program kavramını ortaya koyduVerilerle 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 oluştururTransistor 1948'de bulunmuş,ama elektronik aygıtlarda elektron lambalarının yerini alabilmesi için on yıllık bir araştırma -geliştirme dönemi gerekmiştiTransistor ,boyutlarının küçüklüğü ,güvenilirliği ve harcadığı enerjinin düşük oluşuyla,elektron lambalarına göre önemli bir gelişmeyi simgeliyordu1950'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 olduEn büyük gelişmeyi,yüzlerce transistor,diyot ve direncin küçücük bir silisyum yonga (çip) üzerine sığdırıldığı tümleşik devrelerin gerçekleştirilmesi oluşturduDevreyi 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 çıktıTümleşik 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 sağlandıBu tür mikrodevrelerin kullanılmaya başlamasıyla bilgisayar teknolojisinde devrim niteliğinde iki önemli gelişme sağlandıBunlardan birincisi mikroişlemcilerdirMikroişlemci,ana işlem birimini oluşturan bütün aritmetik ve mantıksal işlem devreleriyle denetim devrelerinin tek bir yonga üzerine sığdırılmasıyla gerçekleştirilen tümleşik devredirMikroişlemci kullanılarak yapılan mikrobilgisayarlar taşınabilir bir televizyon alıcısı boyutlarında olmalarına karşın önemli hesaplama yeteneğine sahip makinelerdirGeniş ölçekli tümleşim tekniğinin sağladığı ikinci büyük gelişme,yarıiletken bellekler çok büyük bellek sığalarının çok kısa boyutlara sığdırılmasına olanak sağladıBoyutlarının 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 adlandırılırama üçüncü kuşakla dördüncü kuşak arasındaki farklar kesin ve belirgin değildirBu iki kuşak arasındaki temel ayrım,çok geniş ölçekli tümleşimden ( VLSI) kaynaklanırBu teknoloji ,mikroişlemci,bellek ve mikroişlemci ile girdi-çıktı aygıtları arasında iletişimi sağlayan arabirimlerde çok yüksek devre yoğunluklarıelde edilmesine olanak tanımıştırÇok geniş ölçekli tümleşimde,örneğin,5 mm2'lik bir silisyum yonga üzerine yüz binlerce transıstor ve devre öğesi sığdırmak olanaklıdır1980'lerin ilk yıllarında yapımına geçilen mikrobilgisayarların çoğunda ana işlem birimi,belek ve arabirim devrelerinin tümünün tek bir yonga üzerinde yer aldığı tümleşik devreler kullanılıyorduBu 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 frmsinsinet için derlenmiştir