9 Ekim 2010 Cumartesi
16 Ocak 2010 Cumartesi
15 Ocak 2010 Cuma
14 Ocak 2010 Perşembe
DONANIMA GİRİŞ
Bilgisayar kısaca verileri işleyen sistemdir. Kendisine verilen komutlar doğrultusunda verileri
çok hızlı bir şekilde işleyen makinelerdir. Fiziksel yapısı genel anlamda elektroniktir.
Elektronik olmayan bileşenlere de sahiptir. Örneğin sabit disk elektroniğin yanında, hem
mekanik hem de elektromekanik yapıdan oluşmaktadır. Bilgisayarın elektronik ve
elektromekanik kısmına donanım(hardware) adı verilir. Donanım üzerinde, bir işi yapmak
üzere hazırlanmış komutları içeren, program parçaları çalışır. Bu programlara
yazılım(software) denilir. Bu yazılım parçaları kullanıcı ile donanım arasında işleri kotarır.
Günümüzde bilgisayar yazılımları, bilgisayardaki temel işlevleri çocukların dahi
kullanabilmesine imkan verir derecede gelişmişlerdir.
Şekil 1. Bilgisayar, yazılım, donanım ve kullanıcı ilişkisi
Bilgisayar üzerindeki en önemli yazılım parçası işletim sistemidir(OS). İşletim sistemi
bilgisayardaki en temel işlemleri yapmak için gereklidir. Dosya kopyalama, dosya silme…,
program çalıştırma, hafıza yönetimi, disk yönetimi, donanımları ayarlama ve kullanmaya imkan
verme gibi birçok hayati işlevi yerine getiren yazılım parçasıdır. Bilgisayar bileşenlerini
yöneten en temel yazılımdır. Tüm diğer programlar işletim sistemi tarafından çalıştırılır ve
sonlandırılır. Dolayısıyla işletim sistemi ile kullandığımız program uyumlu olması gerekir.
Yaygın işletim sistemlerinden Windows98, Windows2000, WindowsXP, Windows2003,
WindowsVista, çeşitli Linux sürümleri, Unix ve MacOS işletim sistemleri sayılabilir.
Dünyada genel anlamda iki farklı yapıda bilgisayar sistemi vardır. Birincisi IBM PC uyumlu
bilgisayarlar diğeri Apple Macintosh uyumlu bilgisayarlar. Ülkemizde daha çok IBM PC yapıya
sahip bilgisayarlar kullanılır. Bu bilgisayarlar üzerinde Windows ve Linux işletim sitem çeşitleri
çalışırlar. Ülkemizde Apple Macintosh uyumlu bilgisayarlar genelde matbaa ve çeşitli fotoğraf
stüdyo hizmetlerinde kullanılmaktadır.
Bilgisayar ikili sayı düzenini kullanarak aritmetik (toplama, çıkarma, çarpma, bölme, atama…)
ve mantıksal (ve, veya, değil…) işlemleri gerçekleştirir. Tüm veri tipleri sayısal, sözel, resim
veya ses... bilgisi içerse de, temelde bu veriler sayısal ve mantıksal eşdeğerine çevrilerek
işlenirler.
Bilgisayarın, hızla gelişerek bu günlere ulaşmasında, şüphesiz bilim dünyasının ve diğer
teknoloji(savaş, ağır sanayi…) sahalarının baş etmek istediği zorlu problemleri hesaplama
ihtiyacı vardır. Modern bilgisayarın temeli kabul edilecek modeller, 1940’lı yıllarda yapılmaya
başlanmıştır. Günümüzde ise birçok üretici ve geliştirici firma, bilgisayar teknolojisini çok daha
hızlı bir şekilde farklı farklı alanlarda geliştirmektedir.
Bilgisayar Çeşitleri
Microcomputer/PC(Personal Computer=Kişisel Bilgisayar)
Tek kişinin kullandığı bilgisayarı ifade eder. İşletmelerde kullanılanlara göre daha küçük
yapıdadır. Günümüzde iki çeşit yapıda PC vardır. Birisi IBM uyumlu diğeri Macintosh uyumlu
bilgisayarlardır. Macintosh(Mac) bilgisayarlarda aslında PC olmasına rağmen, günümüzde
Windows işletim sisteminin çalıştığı kişisel bilgisayarlara PC denilmektedir. Kişisel bilgisayarlar
3 farklı yapıda bulunabilmektedir.
Masaüstü Bilgisayarlar(Desktop)
Sabit bir konsol veya masa üzerine uygun yapıdaki bilgisayarlardır. Taşınıp kaldırılamazlar.
Boyutları büyük ve ağır olmasından çevresel faktörlerden daha az zarar görür. Yüksek güç
harcarlar ve daha az maliyete sahiptirler. Kasa, klavye/fare ve ekran ayrı olarak bulunur.
Dizüstü Bilgisayarlar(Laptop/Notebook)
Tüm donanım birimi aynı kasa içerisindedir. Masaüstü bilgisayarlara göre daha az enerji harcar,
fakat daha hassastır.
PDA(Personal digital assistants)
Sabit disk yerine flash hafızanın kullanıldığı daha küçük cep boyutlarında yapıya sahip
bilgisayardır. Daha çok randevu, not tutmak, internet ve ofis uygulamaları için kullanılır.
PalmTop, el veya cep bilgisayarı olarak ta bilinir. Birçok modelde klavye ve fare yerine
dokunmatik ekran(touch screen) bulunur.
HTPC(Home Theater PC)
Ev sinema sistemi bilgisayarı anlamına gelmektedir. Yapısı temelde PC+TV kartı+ Büyük LCD
ekran ve gelişmiş ses sisteminden oluşur. Daha çok televizyon izlemek/kaydetmek, DVD, HD,
DIVX filmler izlemek, müzik dinlemek veya dijital resim görüntüleme amaçlı kullanılır.
Kendilerine has kasa yapıları vardır. Bazılarında uzaktan kumanda ve kasa önünde aydınlatılmış
LCD bilgi ekranı bulunur.
Şekil 2. HTPC
Şekil 3. Soldan sağa sırayla masaüstü, dizüstü ve cep bilgisayarları
Workstation(İş İstasyonu)
Çok gelişmiş bir işlemciye sahip, belirli bir görevi yerine getirmek için optimize edilmiş
bilgisayarlardır. Üzerinde PC lerde olmayan belirli bir iş veya performans için donanım
birimleri kullanılır.
Server(Sunucu)
Başka bilgisayarlara ağ üzerinden hizmet üretmek amacıyla güçlü işlemci, büyük RAM ve disk
boyutları ile yapılandırılmış bilgisayarlardır.
Mainframe
Eskiden hayati hesaplamalarda bir oda veya daha büyük kapalı alana sığacak kadar büyük olan
bu yapılar günümüzde toplu sunucu yapı(server enterprise) olarak karşımıza çıkmaktadır.
Büyük birçok ticari şirkette bu yapı işlemlerin yürütülmesi ve verilerin depolanması gibi
görevler için kullanılmaktadır.
Süpercomputer(Süper bilgisayarlar)
Büyük bilimsel çalışmalarda, nükleer enerji araştırmalarında, hareketli animasyonlarda,
akışkanların karakteristiklerini hesaplamada ve meteoroloji gibi alanlarda gereken
hesaplamalar için kullanılır. Mainframe ile arasındaki fark süper bilgisayarlar işlemci gücüne
dayalı tek bir çalışmaya has iken mainframe çoklu kullanıcı yapıya sahiptir.
Şekil 4. Soldan sağa sırayla iş istasyonu, mainframe ve süper bilgisayar
Bit ve Byte Kavramları
Bilgisayarlar ikili düzene sahip sayılarla çalışmaktadır. İkili düzendeki her bir rakama(1 yada 0)
bit denir. Dolayısıyla ikili düzendeki her basamak bir bittir. Aşağıdaki sayı 8 basamak
dolayısıyla da 8 bit uzunluğundadır. Onluk sistemde 155 sayısına eşittir.
(10011011)2=(155)10
Bir anlam ifade eden en küçük sayısal veri miktarına byte denir. Byte 8 bitten oluşan, ikili sayı
kümesidir.
Yukarıdaki (10011011)2 sayısı 1 byte uzunluğundadır.
Bilgisayar dünyasında alışılagelmişin dışına çıkılarak 2’nin 10’lu kuvvetleri çarpan olarak
kullanılır. Aşağıda bir çevrim örneği verilmiştir.
8.242.032.640 Bayt = 8.048.860 KB = 7860,2 MB = 7.67 GB
Bazı donanım üreticileri özellikle hafıza(sabit disk) ürünlerinde çarpan olarak 1000 ve katları
alarak hafıza boyutunu daha fazla gösterme çabalarına girmiştir. Tablo 1’de çarpan değeri
arttıkça aradaki farkın yüzde olarak arttığını görmekteyiz. Örneğin bir 40GB diye satılan sabit
diskin toplam byte büyüklüğü 40.025.387.008 olarak görünmektedir. Windows işletim sistemi
1024’ün katlarını kullandığı için diskin kapasitesini 37,28GB olarak görmektedir. Ama üretici bu
diski 40GB olarak satmaktadır.
IEC 60027-2(Uluslararası elektroteknik topluluğu) standardına göre yukarıdaki tabloda da yer
aldığı üzere 2 nin çarpanlarına örneğin “kilo” yerine “kibi” gibi sonuna “bi” takısı eklenerek
isimler verilmiştir. Bu standart yaygın olarak kullanılmamaktadır.
Harf ve Karakterler Nasıl İşlenir?
Bilgisayar temelde aritmetik ve mantıksal işlemler yapabildiğine göre matematiksel bir anlamı
olmayan harf ya da karakterler nasıl işleme alınıyor? Tüm bilgisayar dünyasında standart olarak
kabul edilen ve her bir karaktere karşılık gelen sayısal değerlerin belirlendiği ASCII(American
Standart Code for Information Interchange) isminde karakter tablosu kullanılır. Tüm bilişim
dünyasında ASCII standardının kullanılması, farklı yörelere ve kurumlara ait uygulamalara ortak
bir zemin sunar. Bu tablo 1963 yılında ANSI tarafından oluşturulmuştur. ASCII, kişisel veya
kurumsal tanımlamalarında önüne geçen bir standarttır. Temelde 128 adet olan (33 adet
basılamayan 95 adet basılabilen) karakter sayısı, genişletilmiş ASCII tablosunda toplamda 256
adete ulaşmıştır. Bu genişletilmiş tablo dahi birçok dildeki çeşitli karakterleri tanımlamada
eksik kalmaktadır. Bu eksiklikleri karşılamak için ASCII karakter tablo varyasyonları
kullanılmaktadır. Örneğin Kuzey Amerika, Batı Avrupa, Avustralya ve Afrikaya ait
uygulamalarda ISO8859-1 olarak bilinen ASCII tablosu kullanılmaktadır.
2. DONANIM BİRİMLERİBand Genişliği (Bandwidth): İki donanım arasında gerçekleşen veri alışverişinin birim
zamandaki büyüklüğünü gösterir.
Chip: Tümleşik devre. Entegrenin diğer adıdır.
DMA(Direct Memory Accesss):Doğrudan hafıza erişimi anlamına gelir. Hafıza ile I/O kanalları
arasındaki iletişimi CPU yerine DMA kontrolcüsünün yapmasına imkan verir. Örneğin ses kartına
gidecek veriler işlemci yerine DMA kontrolör yardımıyla gönderilerek işlemci boş yere meşgul
edilmez.
CPU, DMA kontrolöre aktaracağı verinin, başlangıç adresini, uzunluğunu ve ne hızda transfer
etmesi gerektiğini söyleyerek transferi başlattırır.
DRM(Digital Rights Management): “Sayısal Hak Yönetimi” anlamına gelir. Dijital ortamlardaki
verinin kopyalanması, çalınması genelde masrafsız ve kolay olduğu için bunları önleme adına
veri trafiğinin izlenmesi ve kısıtlanması yöntemlerine verilen isimdir.
ESD: Elektrostatik yük boşalmasına karşı hassas cihazlar için kullanılır. Bu tip cihazları çıplak el
ile tutmak sakıncalıdır bozulabilir.
Hot Plugging/Hot Swapping: Bir donanım biriminin sistem çalışırken sökülüp takılabileceğini
gösterir.
OnBoard: Anakart üzerindeki donanım birimlerini ifade eder. Örneğin anakart üzerinde
tümleşik olarak bulunan ses, ekran, ethernet kartlarına onboard kartlar denilir.
Pin: Portların her bir iletken telin bağlantısını sağlamak amacıyla sahip olduğu iğneye benzer
yapılardır.
Şekil 5. Port ve pin yapılarıPnP(P&P): (Plug and Play) Tak çalıştır anlamındadır. Yazılımın, donanımla ilgili temel
ayarları(IRQ numarası, I/O adresi, DMA…) yapabilmesine imkan veren bir özelliktir. Ancak
biosun, işletim sisteminin ve donanımın bu özelliğe sahip olması gerekir. Günümüzde USB,
CDROM, HDD, Klavye gibi hemen tüm donanımlar bu özelliğe sahiptirler.
Port: Bilgisayara özellikle harici donanım ürünlerini bağlamak için kullanılan soket yapıya sahip
giriş çıkış kapısı. Günümüz bilgisayarları Paralel (LPT), USB, Seri, RJ45 gibi portlara sahiptir.
Veriyolu (Bus): Donanımlar arası iletimi sağlayan hat. Bu hat iletken tellerden oluşur.
Bilgisayar Nasıl Çalışır?
Bilgisayarda tüm donanım birimleri anakart üzerine doğrudan veya dolaylı bağlanırlar.
Doğrudan bağlananlara internal(dahili), dolaylı(kablo ile veya kasanın dışından) bağlananlara
external(harici) donanım denilir. Dahili donanımlar kasanın içinde, dolaylı bağlan donanımlar
ise genelde bir kablo yardımıyla kasanın dışında yer alır. İşlemci kendisine hafıza veya giriş
çıkış portlarından gelen verileri, üzerinde çalıştırılan programlar yardımıyla işler ve elde edilen
verileri yine program doğrultusunda, gerekirse hafıza birimlerine veya giriş çıkış portlarına
gönderirler. Bilgisayardaki işlenen veriler istenirse dosya denilen veri kümeleri halinde kalıcı
hafızalara da kaydedilebilir. Bilgisayardaki komut işleme performansı veriyollarının band
genişliğine, veriyollarının hızına ve disk erişimini azaltan RAM büyüklüğüne bağlıdır. Disk
erişimi performansı ise daha çok sabit diskin erişim ve yazma hızına bağlıdır.
İşlemci(CPU) üzerinde çalışacak kodlar, mutlaka 16’lık (hexadecimal) yapıdadır. Bu biçimdeki
işlemci kodlarına makine kodları denir. Her bir kod işlemci üzerinde ayrı ayrı tanımlıdır.
Programlar sadece işlemciden, işlemci üzerinde tanımlanmış komutları çalıştırmasını
isteyebilirler. Zaten programlar, işlemcide tanımlı kodların belirli bir mantık yoluyla
problemleri çözebilecek şekilde sıralanmasıyla oluşan, komut bloklarıdır.
İşlemci, tüm donanım birimleri ile dolaylı yada dolaysız etkileşim halindedir. Tüm donanım
birimleri işlemcinin isteklerini yerine getiren birer hizmetçi olarak çalışır. Bazı donanımlar
kendilerine has işlemciye sahiptir. Bu tip donanımlara akıllı donanım denmektedir. Bunlar
işlemciye daha az yük olmaktadır. İşlemci artakalan zamanda başka görevlerini yaparak zaman
kazanmaktadır.
13 Ocak 2010 Çarşamba
Bilgisayardaki verileri kağıda dökmek için kullanılır. Üç çeşit yazıcı vardır lazer, mürekkep
püskürtmeli ve nokta vuruşlu. Yazıcılar renkli ve siyah beyaz olarak yazı ve resim
basabilmektedir.
Şekil 68. Soldan sağa lazer, mürekkep püskürtmeli ve nokta vuruşlu yazıcı
LAZER YAZICILAR
Yazım işleminde toner denilen kurumuş mürekkep kullanırlar. Elektrostatik yükleri üzerinde
tutabilen bir tambura sahiptirler. Tambur ilk olarak pozitif yüke sahiptir. Lazer ışını
bilgisayardan gelen komuta göre istenen noktaları tarayıp negatif yükle yükleyerek
elektrostatik baskı resminin negatifini oluşturur. Pozitif yüklü noktalar basılacak şekil, negatif
kısımlar ise arkalandır. Toner tambur üzerinde bu noktalara yapışarak kağıdın yüzeyine
yapıştırılır. Daha sonra kağıt ısıtılarak toner iyice kağıt üzerinde kalıcı hale getirilir. Sonrasında
ise tamburdaki baskısı biten elektrostatik resim temizlenir. Lazer yazıcıların renkli olanları da
vardır. Birim sayfa başına düşen maliyet genelde daha küçüktür. HP, Samsung, Xerox, Dell,
Konica-Minolta, Epson, Canon, Lexmark, OKI yaygın üreticilerdendir.
MÜREKKEP PÜSKÜRTMELİ YAZICILAR
Mürekkebin kağıt üzerine püskürtülme esasına dayalı olarak çalışan yazıcılardır. İlk satın alma
maliyetleri düşük fakat sayfa başı maliyetleri ise fazladır. Yazıcı kafası, üzerinde siyah ve
renkli mürekkep kartuşlarını taşır. Yazma sırasında, kağıdı satırın başından sonuna kadar tarar
ve sonra alt satıra geçer. Tarama sırasında mürekkep püskürtülecek noktalara mürekkep, bu
kafa tarafından kağıt üzerine bırakılır. Kartuşlar genelde ısı ile damla oluşturma esasına göre
mürekkep püskürtür. Tüp içerisinde ısıtıcının ısınarak basıncı artırıp, damlanın dışarı çıkmaya
zorlanması ile püskürtme işlemi gerçekleşir. Bu damla çapları ortalama 50–60 mikron çapında
ve 8–10 piko litre hacmindedir. HP, Epson, Canon, Lexmark yaygın üreticilerdendir.
NOKTA VURUŞLU YAZICILAR
Yazma işlemi mekanik olarak mürekkepli bir şeride yazma kafasının vurması ile(daktilo gibi)
gerçekleşir. Yazılar diğer yazıcı tiplerine göre daha büyük noktalardan oluşur. Sesli çalışır ve
aynı anda karbon kağıdı kullanılarak birden fazla sayfayı yazabilir. Genelde fatura, irsaliye ve
makbuz yazdırmada kullanılır. Ev kullanımı için uygun değildir. Bu yazıcı seçiminde yazıcı
kafadaki pin(iğne) ve kolon sayısı önemlidir. Pin sayısı bir anda kağıt üzerine bırakılabilecek
nokta sayısını gösterir. Kolon sayısı ise bir satırdaki basılacak harf adedini gösterir. Faturanın
genişliğine göre seçim yapılmalıdır. Sayfa başına düşük yazdırma maliyeti fakat yüksek yazıcı
fiyatına sahiptir. Epson, Lexmark, Panasonic, Seiko ve OKI yaygın üreticilerdendir.
Yazıcı Parametreleri
Çözünürlük: Birim alana bırakılabilecek nokta sayısını gösterir. Birimi inç başına düşen nokta
sayısıdır(dpi). Çok olması baskı kalitesini artırır. Örneğin 600x600dpi çözünürlüğe yazı
Renkli/Siyah-Beyaz: Baskının renkli veya siyah beyaz olacağını gösterir. İhtiyaca göre seçim
yapılır. Tüm mürekkep püskürtmeli yazıcılar aynı zamanda renkli baskı yapabilmektedir.
Yapısı: Nokta vuruşlu, mürekkep püskürtmeli ve lazer yazıcıdan İşe uygun yazıcıyı seçmek için
aşağıdaki tablonun dikkate alınması gerekmektedir.
ANAKART
Şekil 6. Anakart ve bileşenleri
Anakartlar çok çeşitli yapıda ve boyutta üretilirler. Daha çok iki standart yapı söz konusudur.
Bu standartlar kart üzerindeki bileşenlerin yerleşiminden, boyutlarına kadar her türlü fiziksel
özellikleri tanımlamaktadır. Bu standartlar örneğin anakart üzerindeki slotların yerleşimi, vida
yerleri, anakart boyutları, fan ve anakart güç kablo konektörleri gibi yapıları tanımlar.
ATX(Advanced Technology Extended): 1995 yılında Intel tarafından çıkarılmıştır. mATX’ e
göre daha büyüktür. Kendine has güç girişi ve port bileşenlerinin dağılımı vardır. 30,5 x 24,4cm
uzunluğa sahiptirler.
microATX(mATX): ATX yapıya %100 uyumludur. Yani ATX yapıya uygun her türlü kasaya, mATX
anakartlar sorunsuzca montaj edilebilir. mATX in sahip olduğu vida delikleri ATX ile
uyumludur. Boyut olarak yaklaşık %25 daha küçüktür. Birçok ATX kasada rahatlıkla
kullanılabilir. ATX ile aynı güç girişini kullanmaktadır. Aralarında slot ve I/O sayılarında
farklılıklar vardır. ATX anakartlardan daha az genişleme slotlarına sahiptir. 24.4 x 24,4 cm
boyutlarına sahiptir.
Şekil 7. ATX ve mATX anakart yapıları
Yaygın anakart üreticilerinden Asus, Intel, Giga-Byte, FoxConn, MSI ve BioStar isimlerini
sayabiliriz.
Şekil 8. Chipset yapısı ve ana veriyolları(www.Dell.com)
Anakart Bileşenleri
Bus
Bilgisayardaki veriyoluna verilen isimdir. Paralel iletken tellerden oluşur. İşlemci, RAM ve diğer
giriş çıkış aygıtlarını birbirine bağlayan yapıdır. Anakart üzerindeki bu yapı bus mimarisi olarak
isimlendirilir. Anakart üzerinde taşınacak verilerin miktarını(bant genişliğini) ve hızını belirler.
Anakart üzerinde bir çok çeşit bus yapısı vardır. Bu farklılık her bileşenin farklı ihtiyacından
kaynaklanmaktadır. Çünkü donanım birimlerinin hızları ve bant genişlikleri birbirlerinden
farklıdır. Örneğin hafıza veriyolu(memory bus), kuzey köprü(hafıza kontrolcusu) ile hafıza
arasındaki veriyoludur. Yeni nesil bilgisayarlarda(günümüzdeki) hafıza ile CPU arasındaki
veriyoluna FSB(front side bus), CPU ile level2 bellek arasındaki veriyoluna BSB(back side bus)
ismi verilmektedir.
Chipset
Anakart üzerinde faklı donanımların birbiri ile iletişimini sağlayan chiplerdir. Norhbridge(kuzey
köprü) ve Soutbridge(güney köprü) adında iki bileşenden(chip) oluşur. Norhbridge hızlı
bileşenleri(CPU, RAM, PCI Express ve AGP) birbirine bağlar. SouthBridge ise yavaş bileşenleri
birbirine bağlar(IDE, USB, PCI…). Günümüzde southbridge bazı ek onboard denilen kartları(ses,
ekran, ethernet…) barındırabilir. Önemli chipset markalarından Intel, SIS, VIA ve NVIDIA
sayılabilir.
BIOS
Basic Input Outpu System kelimelerinin kısaltmasıdır. Temel giriş çıkış sistemi anlamına gelir.
Bilgisayar ilk açıldığında bu sistemin sahip olduğu program kodları ile başlatılır. Bu kodlar
eeprom veya flash hafıza denilen yapılarda saklanır. Biosun ilk işi sistem elemanlarını(ekran
kartı, sabit disk, Ram…) tanımlamak ve onları kontrol etmektir. Donanım birimleri
denetlendikten ve başlangıç parametreleri yüklendikten sonra BIOS işletim sistemini çağırarak
kontrolü ona bırakır. Anakart üzerinde güncellemeye ve bozulmaya karşın kolay müdahele
etmek için rahatlıkla çıkarılabilecek şekilde genelde slot yapıdaki yuvalara yerleştirilir.
Şekil 9. Bios çipi ve CMOS pili
BIOS, donanım için başlangıç parametrelerini, CMOS denilen hafızadan okuyarak ayarlar. CMOS
hafızanın içerdiği parametreler(saat, şifre, disk parametreleri…) kullanıcı tarafından rahatlıkla
değiştirilebilir. CMOS parametrelerini değiştirmek için setup programı denilen bir arayüz
programı kullanılır. Bu programa ulaşmak için bilgisayarı açtıktan hemen sonra Del veya bazı
bilgisayarlarda F2 tuşuna basmamız gerekir. Bu tuşlar BIOS çeşidine göre değişir. Önemli bazı
BIOS üreticileri Award, Phoenix ve American Megatrends(AMI) firmalarıdır.
Şekil 10. CMOS parametrelerini değiştirmek için kullanılan setup programı
Veriyolları(Buses)
Donanım aygıtları arasındaki iletişimi sağlar. Veriyollarına bağlanacak donanım aygıtları slot
veya soket denilen geçmeli konektörlerle anakarta bağlanırlar. Veriyolları hız, zeka ve band
genişliği açısından birbirinden ayrılırlar. Günümüzde PCI, AGP, PCI Express, USB,SCSI, firewire
ve PCMCIA gibi veri yolları vardır. Verileri bazıları seri bazıları ise paralel olarak iletir. Her bir
veriyolu yapısı kendisine has bir konnector(bağlayıcı) slot veya soket yapısına sahiptir.
Veriyolları aygıt sürücüleri yardımıyla kontrol edilir.
SCSI(Small Computer System Interface): Birçok farklı donanım birimini(yazıcı, cd-rom, sabit
disk, tarayıcı… ) destekleyen, 20 yılı aşkındır bilgisayar dünyasında kullanılan ve aynı
veriyoluna birçok donanım biriminin bağlanmasına imkan veren bir veriyolu yapısıdır. SCSI
bugün hala genel geçer bir standarda oturmamıştır. Sistemden sisteme, konektörü, kablosu,
veri yolu genişliği, arayüzü ve hızı değişmektedir. Uzun süredir kullanılan SCSI yapısı tarihsel
gelişimi açısından hız, bit genişliği ve aynı hatta desteklenen donanım sayısı ile çeşitli tiplere
sahiptir. Bir bilgisayara SCSI arayüzünü destekleyen bir donanım takmak için SCSI
kartlar(adaptör) takılması gerekmektedir. Bazı anakartlar üzerinde SCSI yapısı onboard olarak
bulunabilmektedir. Aşağıda SCSI kart ve takılabilecek kablo gösterilmektedir.
Şekil 11. SCSI kart ve kablo konektör yapıları.
SCSI veriyoluna bağlanan her bir donanımın tekil bir numarası(ID) olması gerekmektedir. Ana
başlıklar halinde SCSI tipleri aşağıda açıklanmışlardır.
SCSI-1: Desteklenen donanım sayısı 8, veriyolu hızı 5Mhz ve veriyolu genişliği 8 bittir.
SCSI-2: Wide, Fast, Fast/Wide olarak üç çeşidi vardır. Wide çeşidi 16 bit genişlik, 5Mhz hızda
ve 16 donanım desteklerken, Fast, 8 bit genişlik, 10 Mhz hızda ve 8 donanım desteklemektedir.
Fast/Wide tipi ise 16 bit genişlik, 10Mhz hızda ve 16 donanım desteklemektedir.
SCSI-3: Ultra/1/2/3 ve bunların wide versiyonlarını içine alan çeşitleri vardır. Burada
maksimum veri yolu genişliği 16, veriyolu hızı 80Mhz ve desteklenen donanım sayısı 16 dır.
SCSI yapıları önceleri paralel çalışırken onun seri olarak çalışan tipleri geliştirilmiştir. Seri
olanlar komutlarla çalışmakta ve bant genişliği 3Gbite kadar çıkabilmektedir. Desteklenen
donanım sayısı ise 128 adettir. SCSI sürücüleri her iki uçta da sonlandırıcıya ihtiyaç duyarlar.
IEEE1394 Firewire: Daha çok video, ses, görüntü işleme ve DVD dünyasında kullanılan yüksek
hızlarda seri veri aktaran bir yapıdır. İ-Link(Sony) ve DV(Panasonic) olarak ta
isimlendirilmektedir. SCSI’nın daha da gelişmiş şeklidir. Günümüz bilgisayarlarında paralel
SCSI’nin yerini almıştır. Aynı veriyoluna 63 adet donanım biriminin bağlanmasına imkan verir.
Bu donanım birimlerinin SCSI da olduğu gibi tekil bir adresi veya başta ve sonda sonlandırıcı
olmasına gerek yoktur. Sistem tüm donanım birimini istediği adresi atayabilmektedir. Firewire
bant genişliği 400, 800 ve 3200 Mbit değerlerinde olabilmektedir. En önemli özelliği ise hızının
yanında yüksek gerilim(30V) ve elektriksel güce(port başına 45W) sahip olmasıdır. Firewire
HotPlugging yapıya sahiptir.
Şekil 12. IEEE1394 Firewire kablo ve port konektörleri
PCMCIA veya PC Card (Personal Computer Memory Card International Association): Dizüstü
bilgisayarlarda kullanılan genişleme yuvalarının bağlandığı veriyoludur. Dizüstü bilgisayarlarda
genişleme yuvaları dışarıdan çıkarılıp takılacak şekilde tasarlanmıştır. Dizüstü bilgisayarlara
donanım eklemek için kullanılan genişleme yuvalarıdır. 31-1067 Mbit bant genişliğine sahiptir.
Şekil 13. PCMCIA/PC yapıda; solda, kablosuz ağ kartı ve sağda, dizüstü bilgisayara takılmış bir
ses kartı
PnP özelliğine sahip bu veriyoluna uyumlu donanım birimleri, masaüstü bilgisayarlarda da
PCMCIA genişleme kartı ile kullanılabilir. Bu kart aşağıda gösterilmiştir.
Şekil 14. PCMCIA/PC kartları masaüstü bilgisayarlarda kullanmak için gerekli genişleme kartı
PCMCIA veriyolu yapısı 4 adet farklı standarda PnP özelliğe sahiptir.
Tip I: 3.3 mm kalınlıkta, 16 bit veri uzunluğuna sahip ve 68 pinli yapıdır. Daha çok
bellekler(RAM) için kullanılır.
Tip II: 5.4 mm kalınlığa, 16-32 bit veri uzunluğuna ve TipI ile aynı fiziksel özelliklere sahiptir.
Ethernet kartı, modem gibi donanım birimleri bu yapıyı kullanır.
Tip III: 10.5mm kalınlığa ve 16-32 bit veri uzunluğuna sahiptir. TipI ve II ile uyumludur.
Taşınabilir diskler bu yapıyı kullanırlar.
Tip IV: Toshiba tarafından geliştirilmiş ve henüz yaygın olmayan 16mm kalınlığa sahip yapıdır.
USB(Universal Serial Bus): Evrensel seri veriyolu anlamındadır. PnP özelliğe sahiptir. Tek bir
bilgisayara 127 adet donanım bağlamaya izin veren bir yapıdır. Harici donanım birimlerini
bilgisayara bağlamak için kullanılır. Günümüzde monitör, klavye, fare, TV kartı, Ses kartı,
sabit disk gibi birçok donanım birimi bu veriyolunu kullanmaktadır. Veri aktarımı seri olarak
yapılır. 12-480Mbit bant genişliğine sahiptirler. İstenirse bilgisayara USB-HUB denilen donanım
takılarak daha fazla USB port elde edilebilir. HotPlugging yapıya sahiptirler.
Şekil 15. Solda USB kablo ve port sağda ise USB-HUB gösterilmektedir.
USB veriyolunda trafiği kontrol eden yapıya USB Host kontroler denilmektedir. USB Host
kontroler aktif olduğunda(bilgisayar açıldığında) kendisine bağlı tüm USB cihazları kontrol
ederek onlara adres numaralarını atar. Ayrıca host kontroler donanımın nasıl haberleşmek
istediğini de saptar. Bu haberleşme şekli 3 biçimde olmaktadır.
Kesme(Interupt) Modu: Fare ve klavye gibi düşük miktarlarda verilerin aktarılması sırasında
kesme modu kullanılır.
Yığın(Bulk) Modu: Burada gönderilen veri üzerinde hata düzeltme işlemi yapılır. Yazıcı gibi
büyük boyutta kesintili verilerin iletimi bu mod yardımıyla gerçekleştirilir.
Eşzamanlı(Isochronous): Sürekli veri akışı olduğunda(hoparlör gibi) bu mod kullanılır. Burada
hata düzeltme yapılmaz.
Host kontroler kendisine bağlı donanım birimlerinin harcadıkları toplam band genişliğini
denetleyerek kesme ve eşzamanlı moddaki iletişime bazen izin vermeyebilir. Çünkü bunlar
band genişliğinin %90 kadarını kullanırlar. Kontrol amaçlı gönderilen komut paketleri ve yığın
moda ait veri paketleri bant genişliğinin %10 kadarını kullandığı için genelde sorun olmaz.
USB port yapıları düşük güçle çalışan sistemlere harici güç kaynağı bağlamaksızın gerekli gücü
sağlamak amacı göz önüne alınarak üretilmiştir. Ayrıca bir çok üründe üreticinin donanıma ait
sürücü dosyaları olmaksızın işletim sistemi tarafından tanınmasına olanak kılan yapıya
sahiptirler. USB port ve kablo konektör yapıları, çeşitli büyüklüklerde ve tiplerde cihazların
büyüklüğüne göre üretilebilmektedir. Konektörler büyüklüklerine göre mikro, mini, B ve A diye
isimlendirilmektedir. Cep telefonlarındaki bir konektörle yazıcılardaki elbette aynı boyutta
olamazlar. USB hız ve bant genişliği olarak aşağıdaki farklı yapılarda bulunabilmektedir.
USB1.0 Düşük hızlı ve 1.5 Mbit bant genişliğine sahip USB yapıdır.
USB1.1 Orta hızlı ve 12 Mbit bant genişliğine sahip yapıdır.
USB2.0 Yüksek hızlı ve 480Mbit bant genişliğine sahiptir.
USB3.0 Çok yüksek hızlı olup 4.8Gbit bant genişliğine sahiptir.
USB yapıda donanım cihazlarını destekledikleri hızlarda kullanabilmek için USB kontrolöründe
aynı hızı destekliyor olması gerekmektedir. USB, donanım birimlerine, maksimum 5V ve
yaklaşık 500mA akım sağlamaktadır. Bir port için oldukça yüksek olabilecek bu güç, USB
uyumlu farklı cihazları karşımıza çıkartmaktadır. Bu tür cihazlara örnek; masa lambası,
vantilatör, kahve ısı koruyucular… sayılabilir.
Şekil 16. Çeşitli USB konektör yapıları
PCI(Peripheral Component Interconnect): Daha genel bir yapıya sahiptir. Ses, ekran, tv ve ağ
kartları bağlanabilir. Paralel iletişimi kullanılır. Anakart üzerine onboard olarak veya slotlar
yardımıyla bağlanan donanım yapılarını destekler. 33/66Mhz frekans değerini ve 32/64 bit
band genişliğini kullanan modelleri vardır.
AGP(Accelerated Graphics Port): Video kartları için tasarlanmıştır. Paralel iletişimi kullanır.
32 bit genişliğe sahiptir. 1x, 2x, 4x ve 8x gibi sürümleri vardır. AGP yapısı bir veriyolu olmasına
rağmen noktadan noktaya iletimi sağlar. Sabit 32 bit genişliğin her bir çarpana 66Mhz eklenip
çarpılmasıyla band genişliği hesaplanır. Günümüzde standart olmayan bir çok AGP yapı vardır
ve AGP slotlar farklı yapılarda karşımıza çıkmaktadırlar. AGP veriyoluna ekran kartından başka
kart bağlanmadığı için ayrılan tüm kaynağı kendisi kullanır. Ayrıca pipeline mimarisine sahip
olup render yapmak için gerekli bilgileri bir seferde alarak bekleme yapmaz. PCI veri yolun da
ise render için gerekli bilgiler parçalar halinde beklemeli olarak gelir. PCI veriyolunda bir veri
paketi içerisine alıcı adresi konularak gönderilir ve her donanım birimi bu paketi açar ve
adrese bakarak kendine gelip gelmediğini anlar. AGP de ise adres veri paketi içerisine
konulmaz ayrı bir pakette tutulur. AGP veriyolu PCI ya göre, sistem kaynaklarını ve özellikle
RAM hafızayı daha az kullanır.
PCI Express: En yeni bus yapısıdır. Bus yapısından ziyade ağ mantığı ile çalışır. Çarpanları
sahip olduğu hat sayısını gösterir. Veriler paketler halinde iletilir. Veri seri olarak birkaç hattan
gönderilip alınabilir. Bu hatların her birine kanal denmektedir ve çarpanla gösterilir. Veriler
anahtarlama yöntemiyle istenen noktalara kanalize edilerek band genişliğinden bağımsız iletim
oluşturulur. Yani her bir kanal için adanmış bir yol anahtarlanarak sağlanır. Her bir hat sayısı
250MB/s band genişliğine sahiptir. Haberleşme şekli seridir. Kartlara sağladığı elektriksel güç
AGP den yaklaşık iki kat fazladır. Slot uzunluğu, çarpan sayısı ile doğru orantılıdır(Aşağıdaki
resimde gösterilmiştir).
Şekil 17. PCI-Express veriyolu çalışma prensibi
PCI-Express veriyolunun çalışma mimarisi aynı donanım birimlerini ortak çalıştırmak için
elverişlidir.
Örneğin PCI-Express slotlara takılan iki adet ekran kartı oluşturulacak görüntüyü
aralarında paylaşarak yarısını birinci kart diğer yarısını ikinci kart yapmaktadır. Mesela NVIDIA
firmasının Scalable Link Interface (SLI) ve ATI firmasının CrossFire özellikli uyumlu ekran kartı
bu özelliktedir.
Şekil 18. İki PCI-Express ekran kartının anakarta bağlanmış şekli
Yukarıda iki kartın eşzamanlı(senkron) çalışabilmesi için iki kartı resimde de görüldüğü üzere 3.
bir kart(SLI) tarafından birleştirilmesi gerekmektedir. ATI de ise crossfire denilen kablo ile
birleştirilmeleri gerekmektedir.
Şekil 20. Günümüz bilgisayarlarında kullanılan yaygın veriyolları ve çeşitlerine göre
parametreleri
Donanım aygıtları bu slotlara uygun yönde üzerine yerleştirilip üzerine az bir kuvvet
uygulayarak takılabilir.
Pil
CMOS hafızadaki parametrelerin kalıcı olması için gerekli elektrik enerjisini sağlar. Bittiğinde
CMOS üzerindeki parametreler sıfırlanır. Özellikle BIOS şifresi unutulursa, bilgisayarın fişi
çekildikten sonra pili kısa süreli çıkarıp takmak yeterli olacaktır.
Portlar
Bilgisayarın dış dünya(modem, kalvye, yazıcı, kamera…) ile iletişimini sağlayan giriş çıkış
kapılarına port denir. Aslında bunlarda birer veriyoludur. Seri, paralel, USB, PS/2… gibi
çeşitleri vardır.
Bağlantı Pinleri
Kasa üzerindeki ledleri(küçük diyot yapıda lamba), anahtarları, USB portlarını, ses çıkış veya
girişlerini ve sistem hoparlörünü bağlamak için kullanılan iğnelerdir. Bilgisayarın kasasında yer
alan bir anahtar yardımıyla bilgisayarı açar, bir başkasıyla da resetleriz. Bilgisayarın çalışıp
çalışmadığını veya sabit diskin okuma ve yazma yapıp yapmadığını kasadaki ledler yardımıyla
anlayabiliriz. Bu anahtar ve ledleri anakarta bağlamak için bağlantı pinlerini kullanırız. Her
anakarta göre bunlar farklılık arzedebilir. Bu pinlerin açıklaması anakart üzerinde küçük
harflerle yanlarında veya kullanım kılavuzunda yazılıdır.
Şekil 22. Anakart üzerinde güç ve reset buton bağlantı pinleri ile HDD okuma/yazma ve güç
aktif LED bağlantı pinleri
Anakart Parametreleri
1. CPU Desteği: Her anakart üzerindeki CPU pin yapısına uygun işlemcileri destekler.
Dolayısıyla CPU ve anakart uyumlu seçilmelidir. Anakartlar başlıca yapı olarak, AMD ve Intel
uyumlu olarak ikiye ayrılırlar. Her biride kendi aralarında soket yapılarına göre farklılık arz
edebilir. Örneğin Intel’in bazı işlemcileri LGA775 ve bazıları ise 478 pin yapılarına sahiptirler.
Durum böyle olunca anakart veya işlemci alınmadan, bu durum ikisi içinde önem arz
etmektedir. Çünkü işlemci pin yapısına göre anakartlar da farklı olacaktır. Farklı soketler farklı
sayıda ve yapıda pine(iğne) sahiptir.
Şekil 23. Sırayla sağdan sola Intel LGA775, Intel 478 ve AMD AM2 940 pin soket yapıları
2. FSB Hızı: Front side bus=ön veriyolu anlamına gelir. System bus da denilir. Kuzey köprüsü
ile CPU arasındaki bağlantı hızını gösterir. Günümüzde 1333, 1066, 800, 533 Mhz gibi hız
değerleri vardır.
3. Bellek Desteği: Anakartın yapısına göre desteklediği RAM tipleri de değişiklik
göstermektedir. Günümüzde desteklenen RAM tiplerinden SD, DDR, DDR2, DDR3 sayılabilir.
Ayrıca aynı RAM çeşidinin farklı hız seçenekleri de vardır. Anakarta uygun RAM seçimi
yapılmalıdır. Aynı tip fakat farklı hızlarda yapılacak, anakart ve RAM tercihinde sistem yavaş
olanın hızında çalışır.
4. Slot Tipleri ve Sayısı: Bilgisayara takılacak kart çeşidine ve sayısına göre anakartın aynı
yapıda slotlara sahip olması gerekir. Her anakart slot sayısı ve çeşidi bakımından farklılık
gösterebilir.
5. OnBoard Kartlar: Bazı anakartların üzerinde ses, ekran, IEEE1394, ethernet gibi kartlar
tümleşik olarak üretilmektedir. Bu tip anakartlar alındığında ayrıca bu kartlardan almaya gerek
kalmamaktadır. Yalnız bu tümleşik kartlar genelde standart bir performansla çalışır.
İstendiğinde bunlar setup programından(BIOS) iptal edilerek daha gelişmiş kartlar takılabilir.
Şekil 24. Tümleşik olarak ekran, ses, ethernet ve modem kartı görülmektedir.
6. Disk Arayüzü: Diskler SATA ve ATA(PATA) arabirimli olarak satılmaktadır. Anakartlarda da
bu yapıya olan uyumluluk aranmalıdır. Günümüzde her anakartta mutlaka 1 adet ATA arayüzü
bulunmaktadır. SATA çeşitleri olsa da CDROM veya DVDROM yapılarının bir çoğu hala ATA
soketlere takılmaktadır. Kartın SATA desteği yoksa ATA soketi iki tanedir. Eğer SATA desteği
varsa en az iki adet de SATA soket anakart üzerinde yer alır.
MONİTÖR
Programların çıktısını göstermek ve kullanıcı ile programların etkileşimini sağlamak için
kullanılır. Günümüzde yaygın olarak CRT ve LCD monitörler kullanılır. Yaygın monitör
üreticilerinden Phillips, Nec, Dell, LG, Vestel, Samsung, Viewsonic firmaları sayılabilir.
Şekil 49. CRT ve LCD ekranlar
Ekran Parametreleri
Çözünürlük: Ekranların çıktıları(resim, video, program ara yüzü…) gösterirken kullanacağı
nokta sayısını gösterir. Bu noktalara piksel denmektedir. Örneğin gösterilecek bir resim için
ekranın çözünürlüğü ne kadar büyük olursa resim daha fazla ayrıntıyla gösterilir. Yaygın
çözünürlük değerlerinden 800x600, 1024x768, 1280x1024 değerleri vardır. Masaüstü
bilgisayarlarda yaygın olarak 800x600 ve 1024x768 değerleri kullanılmaktadır. Çözünürlük
azaldıkça ekrandaki resimler daha büyük ve kalitesiz görülecektir. Çözünürlük açısından en
avantajlı CRT tip ekranlardır.
Çoklu Çözünürlük: CRT ekranlar çoklu çözünürlük değerlerini desteklerken diğerleri bunu
desteklemez. Destekleseler de görüntü bir çözünürlük değerinde en iyi diğerlerinde ise çok
kötü olur.
LCD ve Plazmalarda çözünürlük geniş bir aralığa sahip değildir.
Ekran boyutu: Ekranın köşegen uzunluğunu gösterir. inç olarak ifade edilir. 17, 19, 21, 23,
101… gibi değerler vardır. Ekran boyutu için LCD’ler de görülebilir alan(kasa hariç)
kastedilirken CRT ekranlarda kasa dahil edilmektedir.
Not: 1 inç = 2.54 cm değerindedir.
İki Piksel Arası Uzaklık(Dot Pitch): Ekranda iki piksel arası en yakın uzaklığı belirler. Uzaklığın
az olması daha fark edilebilir, keskin renk geçişlerinin olduğu görüntüler anlamına gelir.
Günümüzde 0.21, 0.24, 0.25, 0.27, 0.28 mm gibi değerler vardır.
Şekil 50. CRT monitörlerde kullanılan maske tiplerinde iki nokta arası uzaklık gösterimi.
En/Boy Oranı(Aspect Ratio): Ekranın en ve boy oranlarını gösterir. Genelde bu oran 4:3’dür.
Mesela 1024x768 çözünürlüğe sahip bilgisayarda en boy oranı görüldüğü gibi 4:3 dür. Ama
günümüzde 16:9, 16:10 gibi oranlarda mevcuttur. 16:9 oranına WideScreen(geniş ekran) ekran
denilmektedir.
Ekran Tazeleme Oranı(Refresh Rate): Ekranın baştan aşağıya saniyede taranma sayısını
gösterir. Başka bir deyişle ekrandaki görüntünün saniyedeki oluşturulma sayısıdır. Düşük orana
sahip ekrandaki görüntüler titrer ve dolayısıyla kullanıcının gözünü yorar. Günümüzdeki hemen
tüm CRT ekranlar NEC firmasına ait MultiSync özelliğine sahiptir. Bu özellik ekranın farklı
tazeleme ve çözünürlük değerlerine sahip olabileceğini gösterir.
Ölü Pikseller: Ölü pikseller görüntü değiştiği halde rengi değişmeyen ekran üstündeki
noktalardır(piksel). Özellikle LCD ekranlarda bazı pikseller özelliğini üretim aşamasında
yitirebilmektedir. Bu durumda ekranın belirli noktaları görüntü içerisinde sırıtmaktadır. Birçok
üretici ölü piksellerin birkaç adedini garanti kapsamına dahi almamaktadır. LCD ekran almadan
önce mutlaka ölü pikseller açısından kontrol etmek yararlı olur.
Çıkışlar: Ekranlar, ekran kartlarına bağlandığına göre bağlantı noktaları arasında uyumluluk
olması gerekir. Günümüzde DVI ve D-SUB tipi çıkışlar vardır. Ekran kartı DVI çıkışa sahipse daha
iyi resim kalitesi sunduğu için DVI çıkışlı bir ekran karı alınmalıdır. Çünkü DVI dijital olarak
çalışır ve dolayısı ile analog çevrime gerek kalmaz. Bilinmelidir ki analogdan dijitale veya
dijitalden analoga çevrim yapılırken veriler azda olsa bozulmaktadır.
Şekil 51. Ekran çıkış portu tipleri
Tepki Süresi: Özellikle LCD ekranların seçiminde önemlidir. Bir pikselin istenen rengi alması
için geçen süre onun tepki süresidir. Ekranlardan bu sürenin az olması istenir. Tepki süresi hızlı
değişen video ve oyun sahnelerinde hayalet görüntülerin oluşmaması için önemlidir. Daha net
görüntüler elde etmek için düşük tepki süresine sahip LCD ekranlar alınması gerekir.
Şekil 52. Tepki süresinin görüntüye etkisi(plazma-lcd.tv)
Görüş Açısı: Ekrana belirli bir açıdan bakıldığında oluşan renk kaybıdır. CRT ve Plazma
ekranlarda görüş açısı daha iyidir.
Şekil 53. Görüş açısına göre LCD ve Plazma farkı(plazma-lcd.tv)
CRT(Cathode Ray Tube) Monitörler
Küçük boyutlarda binlerce kırmızı, yeşil ve mavi fosfor kaplı tabakadan oluşan bir ekrana,
elektron demetinin çarptırılmasıyla görüntü oluşturulur. Elektron demeti fosfor tabakaya
çarpmadan önce ince metal bir maskeden(shadow mask veya aperture grill) geçirilir. Amaç
elektronları aynı noktaya odaklamak ve başıboş elektronların ekran üzerinde görüntüyü
bozmalarını engellemektir. Shadow mask, küçük deliklerden oluşan şekildeki ince film
tabakadır. Aperture Grill ise Sony tarafından shadow mask a rakip olarak çıkarılmış maske
yöntemidir. Düşey doğrultuda küçük tellerden oluşur. Burada daha az bozulma olmaktadır.
Birçok aperture gril ekran düz(flat) şeklindedir. Aşağıdaki şekilde CRT monitörlerin çalışma
prensibi gösterilmektedir.
Şekil 54. CRT içyapısı ve bileşenleri (www.jegsworks.com)
LCD(Liquid Crystal Display)
LCD ekran, plastik bir tabaka içindeki sıvı kristalin ışığı yansıtması ilkesi ile çalışır. LCD
ekranlarda kullanılan sıvı kristaller, gerilim uygulandığında düz biçimde sıralanırlar. Gerilim
verilmediğinde ise sıvı kristallerin en üst tabakası ile en alt tabaka, 90 derece kıvrılmış şekilde
dizilmiştir. Bu duruma twisted nematics(TN) denilir. TN durumdaki sıvı kristaller içerisinden
geçen ışık, polarizatör içerisinden geçebilir. Polarizatörün görevi kendisine gelen ışığı
duruma(yatay veya dikey) göre geçirmek veya absorbe etmektir. Şekilde a polarizatörü dikey,
b polarizatörü de yatay ışık demetlerini geçirmektedir. Elektrotlara gerilim uygulandığında ise
TN yapı bozularak dikey ışık demeti yatay forma girmediğinden polarizatör üzerinden karşı
tarafa geçemeyecektir.
Şekil 55. LCD ekranların bir piksel için çalışma şekli
LCD ekranlarda hareketli görüntüler bulanıktır. Bu durumda ekran tepki süresi önemlidir.
Plazma Ekranlar
CRT monitörlerin çalışmasına benzer bir yöntem kullanırlar. İki cam arasında düzgün dağılmış,
içerisinde xenon ve neon gazlarının bulunduğu binlerce fosfor kaplı hücreler vardır.
Elektrotların farklı gerilimle şarj edilmeleriyle hücre içerisine, iyonize edilmiş gaz üzerinden
akım girişi olur. Bu akım UV fotonlarının oluşmasına neden olan, yüksek hıza sahip yüklü
parçacık hareketine neden olur. UV fotonlar fosfor tabakaya çarparak fosfor atomlarını yüksek
enerji ile yüklerler. Bu enerji atomların ısınmasına neden olur. Sonrasında ise atomlar
görülebilir sahip olduğu enerjiyi, ışık fotonu şeklinde ortama yayar.
SABİT DİSKLER
Verileri kalıcı olarak depolayan hafıza birimidir. Bundan dolayıdır ki; en önemli donanım
birimidir. Arızalandığında kendi maliyetinden çok daha fazla önemlidir. Tüm donanım birimi
arızalansa maliyeti kadar zarar verir ama sabit disk arızalandığında veri kaybı ve daha fazlası
anlamına gelmektedir. Sistem programlarının birçoğu diskler üzerinde arıza onarımı ve veri
kurtarma üzerinde yazılmaktadır. Sabit diskler bu gün, taşınabilir olmaları ile gelişen
teknolojiye ayak uydurmaktadır. 3 farklı yapıda sabit disk vardır. Yaygın sabit disk
üreticilerinden Seagate, WesterDigital, Samsung, ve Maxtor sayılabilir.
HDD(Hard Disc Driver): Verileri bir eksen etrafında dönebilen manyetik disk üzerinde tutan
yapıya sahiptirler. Yapısında elektronik ve elektrik bileşenlerin yanında mekanik bileşenler de
vardır. Mekanik yapı sabit disklerin bant genişliğini sınırlamaktadır. Çünkü dönüş hızları ve
eksensel hareket kabiliyetleri, elektronik yapılara göre oldukça düşüktür. Fakat veri kurtarma
kabiliyeti en iyi sabit disk modellerdir.
SSD(Solid State Driver): Verileri SDRAM ve Flash hafıza yapılarında tutan sürücülerdir. Mekanik
parçaları olmadığı için performansı daha iyi ve güç gereksinimi daha düşüktür. Veri kurtarma
olanakları çok düşüktür. Mekanik yapıları olmadığı için sessiz çalışırlar.
HHD(Hybrid Hard Driver): SSD ve HDD karışımı melez yapıya sahiptirler. Flash hafıza içeren
yüksek boyutta tampon belleğe sahiptirler. Böylece mekanik sisteme göre daha hızlı olan flash
yapı kullanılarak disk erişimlerindeki bekleme süreleri azaltılır.
A. HDD=Hard Disk Drive
Manyetik yüzeye sahip genelde alüminyum veya seramik katkılı cam malzemeden oluşan
disklere sahiptirler. Bu diskler sabit bir hızla döner. Okuma/yazma kafası dönen disk
üzerindeki dosya sistemine göre hareket ederek verilen komutları icra etmeye çalışır. Manyetik
yüzey eski disklerde demir oksit, şimdiki disklerde ise kobalt denilen malzeme ile kaplanır.
Veriler hızla dönen diskler üzerinde arkalı önlü olarak, dijital formatta tutulmaktadır.
Şekil 35. Sabit diskin iç yapısı ve teme bileşenleri
HDD Çeşitleri
Fiziksel olarak tüm HDD çeşitleri birbirine benzerler ve aynı boyutlardadır. Bunları birbirinden
ayırt etmek için, güç ve veri kablo soketlerine bakılır. Bağlandıkları arayüz açısından farklılık
gösterirler.
A- PATA(IDE): Parallel Advanced Technology Attachment açılımındadır. Paralel ileri teknoloji
eklentisi anlamına gelmektedir. Bu kelime ATA, IDE, ATAPI olarak ta birçok yerde geçmektedir.
Paralel olarak veri iletimine sahiptir. Sahip olunan arabirim CDROM, DVDROM ve HDD ler için
de aynıdır. 40 ve 80 iletkenli kablo(ribbon kablo) ile anakarta bağlanır. 80 iletkenli kablo daha
yüksek band genişliğine sahiptir.
B- SATA(Serial ATA): Seri olarak veri alışverişi yapan yeni bir modeldir. Band genişliği daha
fazla ve kablo boyutları uzun ve incedir.
C- SCSI(Small Computer System Interface): Daha çok sunucularda kullanılan disklerdir.
Disklerinin dönüş hızları ve performansları çok yüksektir. Bu yüzden fiyatları ev kullanımı için
uygun değildir. SCSI arabirimi disklerin dışında birçok farklı donanım (tarayıcı, DVDROM…) ile
de beraber çalışabilir. Seri ve paralel çalışan tipleri vardır. Band genişliği 640MB/s ye kadar
çıkmıştır. 8-16 adet HDD yi birbirine bağlanabilir. Kablo iletken sayıları 68 veya 50 adettir.
Aşağıda IDE, SATA ve SCSI disklerin önemli parametrelerinin karlıklı olarak verildiği tablo yer
almaktadır.
PATA(IDE) SCSI SATA
Max Hız 100 MB/s 133 MB/s 320, 640 MB/s 150, 300, 600 MB/s
Kablo uzunluğu 45 cm 1,5- 25 m 100 cm
Kablo pin sayısı 40 50, 68, 80 7
Güç girişi 4 4 15
Disk Bileşenleri
1. Disk Plakaları(Platters): Üzerinde manyetik ortam bulunan, dairesel biçimdeki metal veya
seramik katkılı cam malzemeden yapılmış disklerdir. Her bir diskin iki yüzü de kullanılır. Her
bir disk için iki adet okuma/yazma kafası(head) vardır. İz ve sektör denilen veri bileşenleri
plakalar üzerinde yer alır.
Şekil 37. Plakaların disk üzerindeki yerleşimi
2. Okuma/Yazma Kafası: Disklerin üzerinde değmeden gezen ve istenen adrese verileri yazıp,
istenen adresten de verileri okuyan kafadır. Günümüzde bu kafa üzerinde okuma ve yazma
kısımları birbirinden ayrı yapıya sahiptirler. Eski disklerde okuma ve yazma kafası aynı olup
“C” şeklinde demir yapıdan oluşmaktaydı. Bu disklerde okuma yazma kafası okuma işleminde
manyetik işareti elektrik işaretine, yazma işleminde ise elektrik işareti manyetik işarete
çevirerek okuma yazma yapardı. Günümüzde yazma işlemi için aynı yapı kullanılır. Bu kafanın
sargılarının üzerinden geçen akımın yönüne göre oluşan farklı yönlerdeki manyetik alanın etkisi
ile veriler disk üzerine yazılır. Veriler okunurken ise manyetik koruyucu içerinde yer alan
GMR(Giant magnetoresistance) denilen sensor yardımıyla bitlerin manyetik durumu algılanır.
GMR manyetik alanın durumuna göre direnci değişen bir algılayıcıdır.
Şekil 38. Okuma yazma kafası ve sağda bileşenleri(www.aacg.bham.ac.uk)
3. Silindir(Cylinder): Birden fazla disk tabakası için düşeyde aynı hizadaki tüm izleri içine alan
silindir şeklindeki tanımlamadır. Okuma yazma kafaları hep birlikte hareket ederler. Bir okuma
yazma kafası 4. iz üzerinde ise diğerleri de aynı iz üzerindedir. Okuma yazma kafasının
konumunu değiştirmeden, okuma yazma yapabildiği tüm izler silindir yapıyı oluşturur. Eğer
sabit disk tek bir disk tabakasından oluşsaydı silindir ve track aynı anlama gelecekti.
4. Sektör: 256, 512Byte gibi büyüklüklere sahip ardışık veri depolama kümeleridir. Aşağıdaki
resimde B harfi ile gösterilmiştir.
5. İz(Track): Verilerin kaydedilmesi amacıyla iç içe halkalar şeklinde disk üzerinde
oluşturulmuş veri kayıt bölümleridir. Merkeze aynı uzaklıkta iç içe dairesel halkalardan oluşur.
Bir iz üzerinde ardışık sektör parçaları yan yana dizilmişlerdir. Okuma yazma kafası bir iz
üzerine konumlanarak istediği sektörleri okuyup yazabilir.
6. Kümeler(Cluster): Disk üzerinde varsayılan bir büyüklüktür. İşletim sisteminin disk yönetimi
ile alakalıdır. Dosya ve dizinlerin yerleştirildiği en küçük disk alanına denir. Boyutu dosya
sistemine göre değişir.
Şekil 39. Solda disk yapısı ve sağda sabit diskin dıştan görünüşü
Disk Parametreleri
Disk Dönüş Hızı(RPM=Rotate Per Minute): Diskin dakikadaki dönüş hızını gösteren bir
parametredir. Günümüzde 15.000, 10.000, 7200, 5400rpm değerlere sahip diskler
bulunmaktadır.
Tampon Bellek(Cache veya Buffer): Disk erişimi bellek erişiminden daha yavaş olduğu için
disk performansını artırmak için HDD üzerine bellek hafıza birimleri yerleştirilmiştir. Amaç
erişilmesi öngörülen verileri bellekte hazır bekletmektir. Eğer istenen veri bellekte varsa disk
erişimi olmadan veriler doğrudan bellek üzerinden gönderilir.
Konumlanma Süresi(Seek Time): Disk üzerinde okuma yazma kafasının, istenen adrese yazma
veya okuma amaçlı ulaşmak için harcadığı süredir. Kafanın disk üzerindeki konumuna göre bu
süre kısalıp uzayabilir. Bunun için ortalama konumlanma süresinden(average seek time)
bahsedilir. Kısa olması diskin okuma ve yazma performansının daha iyi olduğunu gösterir.
Kapasite: Depolayacağı veri miktarını gösterir. Günümüzde 750 GB, 1TB ve hatta 4TB
kapasiteli diskler bulunmaktadır.
Master/Slave Ayarı
Diskler anakart üzerine kendilerine has data ve güç kablosu ile bağlanırlar. IDE HDD’ ler için,
anakart üstündeki tek bir IDE sokete iki adet HDD bağlanabilir. Bu bağlantı şekline paralel
bağlantı denir. Günümüz anakartlarında iki adet IDE yuvası vardır. Dolayısıyla bir bilgisayara en
fazla 4 adet (IDE)PATA disk bağlanabilir. SATA diskler için ise anakart üzerinde kaç adet soket
varsa o kadar disk bağlanabilir. Bunlarda paralel bağlantı(aynı kabloya iki adet) söz konusu
değildir. Aşağıda IDE ve SATA anakart bağlantı soketlerini gösterilmektedir.
Şekil 40. Anakart üzerindeki IDE ve SATA veri kablosu bağlantı soketleri
Bir IDE kablosuna iki adet HDD bağlanabilir. İkisi de birbirine paralel bağlandığı için birisi için
gelen veri ve okuma yazma komutu, diğerine de gelecektir. Bu durumda gelen veriler ve
komutlar hangi disk için olduğu anlaşılamaz. Bu kargaşayı önlemek için disklerden birisi
birincil(master), diğeri ikincil(slave) olara ayarlanmalıdır.
Şekil 41.PATA diskler için master/slave ayarı yapılışı ve jumper resimleri
Her PATA diskin üzerinde master/slave ayarının nasıl yapılacağına ilişkin bir tablo vardır. Bu
tabloya bakarak jumper denilen iletken birleştiricileri uygun pinlere takarız. Her IDE kablosuna
bağlanan iki HDD den biri master diğeri slave olmak zorundadır. Eğer master/slave ayarı
yapılmazsa diskler sistem tarafından görülmezler.
Şekil 42. Master slave ayar tablosunun disk üzerindeki yerleşimi
NOT: Master/slave ayarına alternatif olarak eğer 80 iletkenli kablo kullanılıyorsa paralel
bağlanan her iki IDE diskin, Cable Select pinlerine jumper takılırsa bu durumda master/slave
ayarına gerek kalmadan disklerin birisi master diğeri slave olarak otomatik ayarlanacaktır.
Disklerin Montajı
PATA disklerin montajını yaparken önce Master/Slave ayarı gerekiyorsa yapılmalıdır.
Bahsedildiği üzere SATA disklerde bu ayara gerek yoktur. Sonra sabit disk kasa içerisindeki
yuvalara vida ile her iki taraftan sıkıca oynamayacak şekilde vidalanmalıdır. Son olarak veri ve
güç kabloları takılarak montaj tamamlanır. Aşağıda PATA ve SATA sabit disklerine ait veri ve
güç kablolarının bağlı olduğu resimler görülmektedir. PATA disklerde veri kablosunun bir
kenarında kablo boyunca genelde kırmızı(aşağıda beyaz) renkte bir şerit bulunur. Kablo disk
üzerine bağlanırken, bu renkli şerit tarafı mutlaka güç kablolarına bakmalıdır.
Şekil 43. IDE ve SATA diskler için kablo bağlantıları
B. SSD(Solid State Drive)
HDD disklerin yerini almaya başlayan kayıt birimidir. Mekanik(motor, disk, okuma yazma
kafası) yapıya sahip olmadığı için arama ve bekleme gibi mekaniksel gecikmeler burada
görülmezler. Veriye ulaşım daha hızlıdır. Yapısını SDRAM veya Flash hafıza tipleri oluşturur.
Şekil 44. Solid State Driver kalıcı hafıza birimi. Dış ve iç yapısı
HDD disklere göre daha hızlı, sarsıntı ile zarar görmeyen, daha az güç harcayan, daha az yer
kaplayan bir yapıları vardır. Fakat veri kurtarma olanakları, kullanım ömürleri, çalışmasını
etkileyecek elektriksel faktörlere karşı hassasiyeti ve fiyatları ile şimdilik HDD lerin
gerisindedir.
HHD(HYBRID HARD DRIVER)
Fiziksel olarak HDD’ ye benzerler. Hem disk hem de flash hafızaya sahiptirler. Dolayısıyla SSD
ve HDD karışımı melez yapıya sahiptirler. Flash hafıza içeren yüksek boyutta tampon belleğe
sahiptirler. Böylece mekanik sisteme göre daha hızlı olan flash yapı kullanılarak disk
erişimlerindeki bekleme süreleri azaltılır. Böylece performans(boot gibi) ve hız artırılmış olur.
WindowsVista tarafından yazılımla ReadyDrive ile adlandırılan yapıyla desteklenmektedir.
HHD sürücülerde manyetik disk iki durumda çalışmak zorundadır. Birincisi üzerindeki flash
bellek dolduğunda diğeri ise flash bellekte olmayan bir veriye ulaşılmak istendiğinde.
Dolayısıyla birim zamanda diskin dönme gereksinimi azaltılarak performans artırılır. Bu durum
güç gereksinimi de azaltmaktadır.
RAID(Redundant Array of Independent Disks)
“Bağımsız disklerin artıklı dizisi” anlamına gelmektedir. Aynı veriyi farklı disklerde saklama
teknolojisidir. Artıklı kelimesi ise veri güvenliğini ifade etmektedir. Yani farklı diskler
birbirlerindeki verilerin parametre artıklarını tutuyor anlamına gelmektedir. Bu teknoloji disk
bozulmalarına, hatalı kodlamalara, büyük disk boyutları elde etmeye ve performansa pozitif
etkisinden dolayı özellikle sunucularda sıkça kullanılan bir yöntemdir. İşletim sistemi RAID
arayüzü ile birbirine bağlanmış diskleri tek disk gibi görmektedir. Yedekleme işlemi isşetim
sisteminin çoğunlukla haberi olmadan donanım bazında yedeklenmektedir. RAID teknolojisinde
SATA, PATA ve SCSI diskler kullanılabilmektedir. Çeşitli RAID konfigürasyon seviyeleri aşağıda
verilmiştir. PATA disklerle yapılan RAID seviyeleri RAID0, RAID1 ve RAID0+1 dir.
RAID 0: Eşlik biti(hata toleransı için) olmaksızın performansı artırıcı özelliğe sahip RAID
türüdür. Hata düzeltme etkisi yoktur. Herhangi bir diskin bozulması tüm diskleri kullanılmaz
yapar. Bilgi bloklara ayrılarak her bloğun farklı disklere yazılması sağlanır. Bağlı disklerin
boyutları toplanarak diskin kapasitesini oluşturur. Örneğin 360GB lık iki adet disk RAID0
konfigürasyonunda toplamda 720GB lık bir kapasite sağlayacaktır. Bu seviye için en az iki disk
gereklidir.
RAID 1: Burada performans yerine veri güvenliği esas alınmıştır. Disklerdeki veriler birbirinin
aynısıdır(mirrorng=aynalama). Toplam disk boyutu en küçük disk kadardır. Bu seviyede disk
okuma hızı artar fakat yazma hızı tek disk hızı kadardır. Veri güvenliği çok çok önemli olduğu
durumlarda kullanılır. Disklerden birinin bozulması sistemin çalışmasını etkilemez. Bozulan
diskin yerine yenisi takılarak yedekleme işlemi diğer disk üzerinden yeniden yapılabilir. Bu
seviye için en az iki disk gereklidir.
RAID 2: Bit seviyesinde her bir diske yayılmış veri bloklarına karşılık birden fazla ECC(hata
bulma&düzeltme) sürücüleri kullanılarak oluşan yapıdır. Burada disk performansı ve güvenlik
orta seviyede olsa da veri boyutunun düşük olması verimi azaltmaktadır. Ayrıca diskten okuma
yaparken her bir veri ECC disklerindeki eşlik bitlerine bakılarak kontrol edilmesi gerekir.
RAID3’e göre bir avantajı yoktur ve ticari anlamda kullanım yeri hemen hiç yoktur. Rasgele
okuma ve yazma hızları düşüktür. Bu seviye için en az 10+4 veya 32+7 disk gereklidir. 10+4
yapıda 10 disk veriyi 4 diskte ECC kodlarını tutmaktadır.
RAID 3: Burada veriler byte büyüklüğünde farklı disklere yazılır. Veriye ait ECC kodları ayrı bir
diske yazılır. Bir anda tüm sürücüler aynı adreste olmak zorundadır. Sıralı yazma ve okuma
performansı oldukça yüksektir. Rasgele okuma hızı iyi fakat yazma hızı düşüktür. Ayrı disk
üzerine eşlik bitlerinin yazılması yazma işlemi sırasında darboğaz oluşturur. Yüklü tek parça
dosya(video) uygulamaları için çok uygun bir çözümdür. Bu seviye için en az üç disk gereklidir.
RAID 4: RAID3’e göre verilerin boyutu artırılmıştır ve RAID ile sıkça karıştırılır. Veriler bloklar
halinde ayrı ayrı disklere yazılır. Sıralı ve rasgele okuma performansı RAID3 e yakındır. RAID3’e
göre tek avantajı veriler bloklara ayrıldığı için uygulamaya göre bloktaki veri miktarının yüksek
performans için ayarlanabilmesidir. RAID3 teki gibi ayrı disk üzerine eşlik bitlerinin yazılması
yazma işlemi sırasında darboğaz oluşturur. İyi bir performans ve hata düzeltmeye sahiptir. Bu
seviye için en az üç disk gereklidir.
halinde yazılırlar. Fakat ECC kodları için ayrı bir disk bulunmaz ve her bir veri diskine veriye
ait ECC kod parçaları yazılır. Bu seviyede RAID3 ve 4 seviyelerindeki yazma işleminde meydana
gelen darboğaz en aza indirilmiştir. Veritabanı ve sunucu uygulamalarında sıkça kullanılır. Bu
seviye için en az üç disk gereklidir.
