1. ANAKARTLAR
Anakart, bilgisayar parçalarını ve bu parçalar arasında veri iletimini sağlayan yolları
üzerinde barındıran elektronik devrelere verilen isimdir.
Anakartlar, çok hassas elektronik devreler olduğu için ani akım yükselmeleri ve
gerilim düĢmeleri cihaza zarar verebilir.
1.1. Statik (Durgun) Elektrik
Statik elektrik, elektronların atomlar arasındaki hareketi ile oluşan elektrik olarak
tanımlanabilir.
1.1.1. Statik Elektrik ve OluĢumu
Elektronlar atomlar arasında hareket ederken bir enerji üretir, bu enerji statik elektriği
oluşturur.
Ġki farklı yükle yüklü malzeme birbirine değdiğinde bir elektron transferi oluĢur. Bir
tarafta negatif yükler birikirken diğer taraf pozitif yükle yüklenir. Birbirine değen ortamlar
ayrıldığında ise yüzeyler yüklü kalır. Buna elektrostatik yüklenme denir. Elektrostatik
yüklenme her yerde görülebilir. Örneğin, bulutların birbirine değmesi ile yüklenme oluĢur.
ÖĞRENME FAALiYETi–1
ARAşTIRMA
AMAÇ4
Yolda yürürken üzerimizde ve giysilerimizde elektrostatik yüklenme oluşur. Birbirine temas
eden pek çok ortamda statik elektrik oluşumu gözlenir.
1.1.2. Statik Elektriğin Zararları
Statik elektrik farklı yüklerle yüklü olan cisimlerin birbirine tekrar temas etmesi
sonucu ortaya çıkar. Yüklü iki bulutun birbirine teması yıldırımı meydana getirir. Diğer
yüklü cisimlerin birbirine temasında da ark ve küçük çarpılmalar durumu bazen bir cisme
dokunduğunuzda ya da başka biri ile tokalaştığınızda yaşayabilirsiniz. Bu çarpılmanın
nedeni dokunulan cisim ya da kişinin sizden zıt yükle yüklü olması ve temas ile bu yüklerin
boşalmasıdır.
Statik elektrik görünüşte zarar vermeyecek bir elektrik türü olarak düĢünülse de
aslında oldukça büyük zararlara neden olabilir. Yüklenme sonrasında temas ile yük
boşalmaları endüstri ve ticari alanlarda ciddi zararlara neden olabilmektedir. Yük boĢalması
sırasında oluĢan ark ve kıvılcımlar yangınlara sebep olabilir. Yine elektronik ve bilgisayar
alanında bu yükler cihazların zarar görmesine ve bozulmasına sebep olabilir. Yük boĢalması
ile cihazları oluĢturan parçaların arızalanması ve çalıĢmaz hâle gelmesi mümkündür.
1.1.3. Statik Elektriğin Zarar Verebileceği Ortamlarda Alınacak Önlemler
Statik elektrik, çeĢitli bilgisayar malzemelerine zarar verebilir. Bu zararın önüne
geçebilmek için çeĢitli yöntemler mevcuttur. Bunlar aĢağıda verilmiĢtir.
1.1.3.1. Donanım Malzemeleri Ġçin Alınacak Önlemler
Donanım birimlerinin statik elektriğe karĢı korunması için yüklü olma durumlarında
yükü boĢaltmayı ortadan kaldıracak Ģekilde muhafaza edilmeleri ya da yüklenmeye neden
olmayacak Ģekilde montaj yapılması ve kullanılması gereklidir.
Kasaya ve çalıĢma alanlarına montajda iletken olmayan montaj vidaları
kullanılmalıdır. Parçalar metal olmayan ya da yüklenmelerine engel olacak Ģekilde muhafaza
edilmelidir. Bunun için antistatik koruma sağlayan ambalajlar ya da özel kaplama
malzemeleri satın alma esnasında donanım birimleri ile verilmektedir.
1.1.3.2. Antistatik ÇalıĢma Ortamı Sağlamak
Statik elektrikten korunmak için çalıĢma alanında topraklama sağlanmalıdır.
Topraklama gerilim altında olmayan bütün tesisat kısımlarının, uygun iletkenlerle toprak
içerisine yerleĢtirilmiĢ bir iletken cisme (elektrot) bağlanmasıdır. Topraklama sayesinde
cihaz üzerindeki kaçak akımlar ve statik elektrik toprağa akacaktır ve böylece elektrik
dalgalanmalarından ve statik elektriğin zararlarında korunma sağlanacaktır.
ÇalıĢma ortamında çalıĢtığımız aletlerin ve kullandığımız malzemelerin yüklenmeye
neden olmayacak Ģekilde kullanılması ve muhafaza edilmesi gereklidir. Araç ve gereçler çok
defa bizi yüksek gerilimden koruyacak Ģekilde yalıtkan malzeme ile kaplıdır. ÇalıĢma
ortamındaki yüklenebilecek cihaz ya da malzemelerin topraklama ile yüklenmesi önlenebilir. 5
Bunun için yer döĢemeleri çalıĢma masası ya da alanı antistatik malzemeden seçilebilir.
ÇalıĢma esnasında giyilen kıyafetler antistatik ürünler olabilir.
1.1.3.3. KiĢisel Antistatik Önlemler
Statik elektrik sürekli hareket hâlinde olduğumuz için biz insanların da yüklenmesine
neden olur ve gün boyu pek çok yerde bu yüklenme ve yük boĢalmaları ile karĢılaĢabiliriz.
Donanım birimleri ile temas ya da kullanma öncesinde vücuttaki statik yükün boĢaltılması
önemlidir. Aksi takdirde bu yük çalıĢtığımız parçalar üzerinden boĢalma yapabilir ve bu
parçalara zarar verebilir. Bu yükü boşaltmak için çalışma öncesi toprağa temas eden
zeminlere dokunarak yükü atabiliriz. Bunun için kalorifer petekleri, su boruları, çeĢme ya da
duvar uygun bir alan teşkil edebilir. Yine çalıĢma esnasında yüklenme durumuna karşı statik
elektrik oluĢumunu engelleyen antistatik eldiven kullanılabilir.
1.1.3.4. Manyetik Ortama Karşı Önlemler
Günlük hayatımızda pek çok yerde (elektrik şebekeleri, aydınlatma, haberleşme ağları,
evimizdeki kablolar ve elektrikli aletler vb.) manyetik alanlar oluşmakta ve bizi
etkilemektedir. Bu alanlar insan sağlığı ile ilgili olumsuz etkilere neden olmaktadır. Bu
alanların etkilerinden korunmak için manyetik alan oluşan yerlerden mümkün oldukça uzak
çalışmak ve durmak gerekir. Yakın olduğumuz zamanlarda ise süreyi mümkün olduğu kadar
kısa tutmak iyi olabilir. Bilgisayar başında çok çalışmak, televizyon ve elektronik aletlere
yakın durmak, ev içi ve şehir elektrik şebekelerine çok yakın durmak bizim manyetik
alandan etkilenmemize neden olacaktır.
1.2. Anakartlar
Anakart, bir bilgisayarın tüm parçalarını üzerinde barındıran ve bu parçaların
iletiĢimini sağlayan elektronik devredir.
1.2.1. Anakartın Yapısı ve Çalışması
Anakartlar özel alaşımlı bir blok üzerine yerleştirilmiş ve üzerinde RAM yuvaları
genişleme kartı slotları, devreler ve yongalar bulunan ve bütün bu donanım birimlerinin
mikroişlemci ile iletişimini sağlayan elektronik devredir. Anakart, üzerindeki yonga setleri
sayesinde sistem çalışmasını organize eder. Bir nevi tüm birimlerin bir arada ve uyumlu
çalıĢmasını sağlayan bir köprü vazifesi görür.
Resim 1.1: Anakartın üstten görünüşü
Anakart bütün donanımları veya bağlantı noktalarını üzerinde bulundurur. Üzerinde
mikroişlemci soketi, RAM slotu, geniĢleme yuvaları (ISA, PCI, AGP ve PCI-e), BIOS,
donanım kartları (dâhilî), veri yolları ve bağlantı noktalarını bulundurur.
Anakart, bilgisayara hangi sistem bileşenlerinin eklenebileceğini ve hızlarının ne
olacağını belirleyen temel unsurdur.
Anakartlarda dikkat edilmesi gereken hususların başında, kullanılmak istenen CPU
(işlemci) ile uyumlu bir yonga seti kullanan bir anakart sahibi olmanız gerekliliği gelir. En
son işlemci, anakart ve diğer donanım bilgilerine çeşitli bilgisayar dergilerinden
faydalanarak ve internette araştırma yaparak ulaşılabilir.
1.2.2. Anakartın Bileşenleri
Anakartlar büyük elektronik devreler olduğu için tek tek elemanları ele almak yerine
bölgesel olarak anlatmak yerinde olacaktır.
Aşağıda i7 çekirdek yapısına sahip bir iĢlemci için üretilmiş bir anakart modeli
görülmektedir.2.
İŞLEMCİLER
ĠĢlemciler, mikroişlemciler bilgisayara yüklenen işletim sistemini ve diğer tüm
programları çalıştırıp bu programların işlemlerini yerine getirir. Bu sebeple merkezî işlem
birimi (MĠB) adını alırlar, ingilizcedeki karşılığı ise “Central Processing Unit”dir (CPU).
Genel bir bilgisayar dört ana birimden oluşur. Bunlar sırasıyla aşağıdaki gibidir:
Merkezî iĢlem birimi (MĠB, central processing unit-CPU)
Hafıza-bellek (memory)
Giriş/çikiş (Input/Output-I/O) ünitesi
Giriş çıkış ünitesine bağlanan çevre birimleri (fare, klavye, yazıcı, tarayıcı,
monitör vb.).
Resim 2.1: Bilgisayardaki 4 ana birim
2.1. İşlemci Yapısı ve Çalışması
İşlemler yapılırken sayısal (mantıksal 1 veya 0) mantık kullanılmaktadır. Yani iki
sayıyı toplamak için ilk olarak sayıların ikilik değerleri (1001010 Ģeklinde) ele alınır ve
bunun üzerine iĢlemler yapılarak sonuç elde edilir.
Bir film izlerken ya da bir program kullanırken ekrandaki görüntünün oluĢması,
programın sonuç üretmesi için hafızada bulunan ikilik değerler birleĢtirilir ve böylece sonuç
oluĢur.
ÖĞRENME FAALİYETİ–2
AMAÇ
ARAŞTIRMA21
ĠĢlemciler hafızalarında bulunan komutlarla dıĢarıdan gelen uyarılar eĢliğinde
iĢlemleri yapmaktadır. İşlemcinin hafızasında bulunan komutlara o işlemcinin komut seti
denir ve hangi uygulamayı kullanırsak kullanalım bizim kullandığımız uygulama iĢlemcinin
anlayacağı bu komut setlerine dönüĢtürülerek sonuç elde edilir.
ĠĢlemciler komut setlerine göre CISC ve RISC olmak üzere ikiye ayrılır.
CISC: Kompleks komutlara, yani bir seferde birden fazla iĢlemi yerine getirebilen
komutlara sahip iĢlemci mimarisidir.
RISC: Her seferinde tek bir iĢlem gerçekleĢtiren basit ve hızlı komutlara sahip iĢlemci
mimarisidir.
Normalde bilgisayarımızda veya baĢka kompleks ürünlerde sadece bir tane iĢlemcinin
olduğunu düĢünürüz oysaki detaylıca inceleyecek olursak diğer ünitelerin de (ekran kartı,
TV kartı, ses kartı gibi) merkezî iĢlem birimine sahip olduğunu görürüz.
Bilgisayarda tüm programlar sabit diskte (hard disk) tutulur. ĠĢlemci her saniyede
milyonlarca, hatta milyarlarca komutu iĢleyebilecek kapasiteye sahiptir.
1 hertz (Hz) = saniyede 1 çevrim
1 megahertz (MHz) = saniyede 1.000.000 çevrim
1 gigahertz (GHz) = saniyede 1.000.000.000 çevrim
Resim 2.2: Sinyal
Sabit disk, iĢlemcinin komut iĢleme hızına ulaĢamaz. Bu sorunu ortadan kaldırmak
için programlar sabit diskten alınarak RAM’e (random access memory) rastgele eriĢimli
belleğe yüklenir. RAM’den de iĢlemciye aktarılır. Bir program RAM’e yüklendiğinde ve
iĢlemci kendisinden istenileni gerçekleĢtirdiğinde buna program (yazılım) çalıĢıyor deriz.
RAM = Rasgele EriĢimli Bellek = Sistem Belleği = Ana Bellek
Verinin sabit disk, RAM ve iĢlemci arasındaki akıĢı tek yönlü bir iĢlem değildir.
ĠĢlemcinin yaptığı iĢlemler sonucunda ürettiği veriler de iĢlemciden, RAM’e ve oradan da
sabit diske alınarak sabit diskte tutulur.
ġekil 2.3: Sabit disk-ram, iĢlemci arası veri iletiĢimi22
Bütün programlar RAM’da çalıĢtığına göre neden getir-götür iĢiyle uğraĢılıyor ve
bilgiler RAM’da tutulmuyor sorusu akla gelebilir. Bunun cevabı kısaca, RAM içindeki
bilgilerin elektrik kesildiğinde silinmesi ve maliyettir.
ĠĢlemci kendi içinde bir mimariye sahip olup iĢlemlerin yapılabilmesi için birçok
birimi bulunmaktadır. Bu birimlerden en önemlileri sırasıyla;
Kontrol birimi,
Ġletim yolları,
Kaydedici,
Sayıcılar,
GiriĢ/çikiĢ tamponları,
Aritmetik mantık birimi,
Kayan nokta birimidir.
Kontrol birimi: Bütün komutlar buradan iĢletilir. ĠĢlenen komuta göre mikroiĢlemci
içerisindeki bir veri değiĢtirilir veya bir verinin iĢlem içindeki baĢka bir bölüme aktarılması
sağlanır.
Ġletim yolları (bus): Bu yollar iĢlemci ile bilgisayarın diğer birimleri arasındaki
bağlantıyı sağlayan iletkenlerdir. Üç tip iletim yolu vardır.
Adres yolu (adress bus): İşlemcinin bilgi yazacağı veya okuyacağı her hafıza
hücresinin ve çevre birimlerinin bir adresi vardır. ĠĢlemci, bu adresleri bu birimlere ulaĢmak
için kullanır. Adresler, ikilik sayı gruplarından oluĢur. Bir iĢlemcinin ulaĢabileceği
maksimum adres sayısı, adres yolundaki hat sayısı ile iliĢkilidir.
2
Adres hattı sayısı
= Maksimum hafıza kapasitesi
Bir mikroişlemci 16 adres hattına sahipse adresleyebileceği maksimum hafıza
kapasitesi,
2
16
= 65536 bayt = 64 KB olacaktır.
Veriyolu (data buses): İşlemci, hafıza elemanları ve çevresel birimleriyle çift yönlü
veri akışını sağlar. Birbirine paralel iletken hat sayısı veriyolunun kaç bitlik olduğunu
gösterir. Örneğin, iletken hat sayısı 64 olan veriyolu 64 bitliktir. Yüksek bit sayısına sahip
veriyolları olması sistemin daha hızlı çalışması anlamına gelir.
Kontrol yolu (control buses): İşlemcinin diğer birimleri yönetmek ve eş
zamanlamayı (senkronizasyon) sağlamak amacı ile kullandığı sinyallerin gönderildiği
yoldur.
Kaydedici
Mikroişlemci ile hafıza ve giriş/çıkış (I/O-Input/Output) kapıları arasındaki bilgi
alışverişinin çeşitli aşamalarında, bilginin geçici olarak depolanmasını sağlar.
Sayıcılar (counter)
İşlemi yapılacak komut ve verilerin adreslerini taşıyarak bilgisayarın çalışması
sırasında hangi verinin hangi sırada kullanılacağını belirler.
