Bilgisayar en basit şekliyle tanımlanırsa, aritmetik dört işlemi yapabilen, mantıksal kıyaslamalardan sonuçlar çıkartabilen, büyük miktarlarda bilgi depolayabilen ve gerektiğinde bu bilgileri işleyerek kullanıcıya istediği biçimde sunabilen ve tüm işlemleri çok hızlı hem de doğru biçimde yerine getirebilen elektronik araçtır.

    Bilgi işleyen her sistemi en azından 3 bölüme ayırmak mümkündür: Girdi, veri işleme ve sonucun çıktı olarak verilmesi. Eğer sistem ek olarak girilen veriyi tutabiliyorsa veri saklama denen 4. Bölümünde bu bileşenlere eklenmesi gerekir. Bilgisayarın temel bölümlerini şöyle sıralayacağız:

1. Giriş Birimi
2. Merkezi İşlem Birimi (Central Processing Unit-CPU-Mikroişlemci)
3. Bellek
4. Çıkış Birimi
5. Dış Bellek Birimi

    Bilgisayar dünyasında geçerli olan tek şey 0 ve 1 rakamlarıdır. Bunun nedeni bilgisayarların elektronik bir yapıya sahip olmalarıdır. En basit bir elektronik devrenin iki farklı durumu vardır. Birinci durum devreden elektrik akımının geçmesidir. Bu durumu 1 ile temsil edebiliriz. İkinci durum ise devreden elektriğin geçmemesidir. Bunu da 0 ile temsil edebiliriz. Böylece bir elektrik devresinin her farklı durumunu 0 ve 1’in değişik dizilişleri ile gösterebiliriz. 0 ve 1 rakamlarından meydana gelmiş bir sayının her basamağına bit, 8bite ise 1 byte adı verilir. 8 adet bitin mümkün olan 256 farklı dizilişi vardır. Bu farklı dizilişin her birisi bir karaktere karşılık gelir. Bu karakterlere Ascii karakterleri ve kodlarına da Ascii kodları adı verilir. Örneğin E karakterinin kodu 67 ve karşılık gelen ikilik kod 11000101 dir. Tüm sayılar her türlü sayı sistemlerinde ifade edilebilirler. Ancak sayı sisteminin taban değeri küçüldükçe sayı için kullanılan notasyonun uzunluğu artar. Bu nedenle sayıların daha az basamak ile temsil edilebilmesi için onaltılı sayı sistemi de kullanılır.

En küçük ölçü birimi olan byte’ın katları şunlardır;

• 1KB (kilobyte) = 1024 byte
• 1MB (Megabyte) = 1024 KB (genelde 1000 KB olarak alınır.)
• 1GB (Gigabyte) = 1024 MB

1- Giriş Birimleri: Bilgisayara bilgiler bu birimler aracılığıyla aktarılır. Yaygın olarak klavye, disk, disket, mouse (fare), optik tarayıcılar ve modemler kullanılır. Bu giriş birimlerini kısaca tanıyalım.

Klavye: Bilgisayara gerekli emirleri vermek için kullanılan bir birimdir. 83-84 tuşlu ve 101-102 tuşlu klavyeler mevcuttur. Normal daktiloda bulunan tuşların yanısıra bazı özel tuşları da bulunmaktadır. Son zamanlarda Multimedia Klavye adı verilen çok amaçlı klavyeler de kullanılmaya başlanmıştır. Bu klavyelerde bilgisayarın (Özellikle Windows desteği gerekmektedir) bazı komutlarına özel tuşlar atanmıştır. Bu tuşlar yardımıyla kolayca birçok işlev anında yerine getirilebilmektedir. (Örneğin; printere yazı gönderme, cd okuyucuya açıp kapatma, bazı programlara direkt ulaşım vb.)

Disket: Müzik plaklarına benzeyen plastikten imal edilmiş, üzerindeki manyetik alana bilgi kaydedebilen sonra da aynı bilgileri geri verebilen küçük kapasitedeki kayıt ortamlarıdır. Disketlerdeki bilgiler içiçe varsayılan dairesel izler üzerine belirli başlangıç adreslerinden başlayarak yerleştirilir. Her dairenin 0’dan başlayarak büyüyen numaraları vardır. Bu dairelere iz (track) adı verilir. İzlerin sayısı disketin türüne göre 40 ya da 80 olabilir. Her iz disketin türüne göre 8,9,15 ya da 18 eşit parçaya bölünmüştür. Bu parçalara sektör (sector) adı verilir. Sektörlerin uzunluğu genelde 512 byte’dır. Disketler boyutlarına göre 5.25’lik ve 3.5’luk olmak üzere ve yoğunluklarına göre HD (High density) ve DD (Double Density) olmak üzere gruplandırılır. HD disketleri DD disketlerden ayıran disket yüzeyini kaplayan malzemedir. Günümüzde kullanımları elverişsiz olduğu için 5.25’lik disketler kullanılmamaktadır. Hem hız hem de dayanıklılık bakımdan 3.5’luk disketler tercih edilmektedir. Fakat ne yazık ki 3.5’luk disketler de 5.25’lik disketlere göre daha iyi olsalar da dayanıklılık ve çabuk bozulma bakımından oldukça narin bilgi depolama araçlarıdır. Nem, manyetik alan ve baskıya karşı çok dayanıksızdırlar. Bu nedenle kullanımları itina gerektirmektedir. Aşağıda disketlerin format özellikleri verilmektedir.

5.25” Çift yüzlü DD ........ 360 KB (40 iz/9 sektör)

5.25” Çift yüzlü HD ........ 1.2 MB (80 iz/15 sektör)

3.5” Çift yüzlü DD ........ 720 KB (80 iz/9 sektör)

3.5” Çift yüzlü HD ........ 1.44 MB (80 iz/18 sektör)

ZIP Sürücüler: 1.44 MB kapasiteli disketlerin boyutlarının yetersiz olması nedeniyle büyük kapasiteli yedekleme işlemleri için kullanılan sürücülerdir. Zip disketler birden fazla kopyalama ve silme işlemini gerçekleştirebilmektedirler. Kapasiteleri 100-150 MB’ a kadar çıkabilmektedir. Kullanılan zip disketin türüne göre farklı zip disket sürücüsü kullanılmaktadır. Günümüzde pek yaygın olarak kullanılmamakla birlikte yedekleme yapılan büro ve ofislerde kullanılmaktadır.

Hard Disk (Sabit Disk): Günümüzün PC sistemlerinin hemen hepsi düzgün çalışabilmek için bir sabit diske ihtiyaç duyarlar. Uygulamalar artık diske sığmamaktadır. Günümüzde 100-200 MB’lik veriye ihtiyaç duyan programlar oldukça fazladır. Modern bir sabit diskin boyutları boyut verilemeyecek bir hızla değişmekte ve küçülmektedir. Ayrıca Laptop ve PC olarak kullanılan bilgisayarların sabit diskleri değişiklik gösterdiğinden sabit bir boyutları bulunmaktadır. PC’lerde kullanılan ilk sabit diskler 10MB kapasitesindeydi. Yaklaşık olarak ağırlıkları ise 4.5 kg kadardı. Kayıt sistemindeki gelişmeler ve daha küçültülmüş kontrol devreleri bu yapısal değişime yol açmıştır. Sabit diskler, disketler gibi çıkartılamaz. (Fakat bazı PC lerde bilgisayarlararası veri aktarımı için dizayn edilmiş taşınabilir sabit diskler bulunmaktadır. Bu diskler çevresinde bir koruma kutusu bulunan ve bilgisayarın kasasına raylı sistemle oturtulan disklerdir. Koruma kasasının dibindeki bir soket vasıtasıyla bilgisayara sabitlenmektedir.) Taşıyıcı kapalı bir muhafaza içerisinde bulunurlar. Bir merkez etrafında dönen üst üste yerleştirilmiş birkaç diskten oluşurlar. Bu diskler aliminyumdan yapılmıştır ve üzerleri veri taşıyıcısının mıknatıslanması için çok düzgün demir oksit ile kaplanmıştır. Sabit disklerde de disketlerde olduğu gibi 4 ana bileşen vardır; Sürücü motoru, okuma yazma kafaları, adım motoru ve kontrol devresi. Sürücü motoru, diskleri ortalama 3600 devirlik hızla döndürür. Diskler PC’nin gücü kesilene kadar bu hızda dönerler. Bunun sebebi diskleri her erişimde bu hıza çıkartmanın çok zaman alacağı gerçeğidir. Sürücünün kontrol devresi devir hızının yüzde yarımdan fazla değişmemesini sağlar. Birleşik okuma yazma kafaları disk yüzeyleri arasında uzanır. Böylece her diske hem üstten hem de alttan erişilebilir. Günümüzde sabit disklerin kapasiteleri 1 GB – 20 GB arasında değişmektedir.

CD-ROM: Bilgisayar uygulamaları kısa bir süre içerisinde Multimedia araçlarının da gelişmesiyle büyük yol katettiler. Ancak bu uygulamalar sabit diskte büyük yer kaplar hale geldiği için yeni veri saklama birimleri aranmaya başlandı. CD-ROM’ları (Compact Disk Read Only Memory) pratikte sadece veriyi okuyabileceğimiz ama yazamayacağımız kocaman diskler olarak düşünebiliriz. CD’lerin en önemli özelliği çok fazla bilgiyi depolayabilmeleridir. Tek bir CD en az 600 MB bilgi taşır. Veriler CD-ROM’lar üzerine sayısal olarak 1 ve 0’lar şeklinde dururlar. CD’lerin üzerinde gözle görülmeyen minik çukurlar bulunur. Çukurlar 1, çıkıntılar ise 0 sayısını temsil ederler. CD-ROM sürücüsünün içerisinde minik bir laser lens vardır. Bu lensten verilen laser ışını çukurlardan ve çıkıntılardan yansıyarak geri döner. Böylece okuma işlemi gerçekleşir. Verilerin CD’ye kaydedilmesi işlemi CD yüzeyi üzerinde laserle yakma yoluyla mikroskobik çukurlar oluşturularak yapıldığından CD’lere veri bir defa yazılabilir (Recordable CD). Fakat günümüzde gelişmiş tekrar yazılabilir CD’ler de kullanılmaya başlanmıştır. Bu CD’ler birden fazla kayıt işlemini kabul etmektedir (Re Writeable CD).

CD-ROM Sürücü: CD-ROM’ların okunabilmesi için kullanılan sürücülerdir. Bu sürücülerin içerisinde CD’nin dönebilmesi için bir motor ve okunabilmesi için bir adet laser lens bulunur. CD-ROM sürücüler genellikle CAV ve CLV teknolojisini kullanarak çalışır. CAV (Constant Angular Velocity / Sabit Açısal Hız) sürücü anlamına gelmektedir. Zaten Kenwood'un TrueX serisi dışında şu anda piyasada bulunan CD-ROM sürücülerin çoğu CAV tipinde. CAV terimini biraz açıklamak gerekirse: Sürücünün motoru sabit bir hızda çalışır. Fakat motorun sabit hızda çalışması, veri aktarımı miktarının da sabit olacağı anlamına gelmez. Çünkü CD'nin içindeki daireler daha küçük iken, dışındaki daireler daha büyüktür. Böylece CD'nin iç kısmında aktarılan veri miktarı daha az, dış kısmında aktarılan veri miktarı daha çok olur iç kısımda saniyede 3200 KB veri aktarırken, dış kısımda saniyede 7100 KB veri aktarıyor. CLV (Constant Linear Velocity / Sabit Çizgisel Hız) ise daha çok eski CD-ROM sürücülerin kullandığı bir teknoloji. Bu teknolojide sürücünün motoru farklı hızlarda çalışabiliyor, böylece CD'nin iç kısımında ve dış kısımında aynı miktarda veri aktarılması sağlanmış oluyor.

DVD Okuyucu: CD ROM’dan çok daha büyük kapasiteye DVD ROM’ların okunması için kullanılan aygıtlardır. DVD Romların yanında CD Romları da okuyabilmektedir. Hızları 6X ile 10X arasında değişebilmektedir. CD Romları okurken daha yüksek bir okuma hızı kullanırlar.(40X e kadar). Kapasiteleri çok büyük olduğu için (1-3 GB arasında) daha yüksek grafik ve ses kalitesi sağlarlar. Günümüzde kullanımları pek yaygın değildir. Bunun sebebi DVD Romların sabit bir standarda bağlanamamasıdır. Ayrıca fiyatlarının çok yüksek olması da DVD Romların kullanımının yaygınlaşmasını engellemektedir.

Mouse: Klavye dışında bir PC sisteminin en önemli bir giriş aygıtıdır. Kursörün hareketini hızlandırarak zaman kaybını önler. Altında dönen topu olan bir alettir. Düz bir zemin üzerinde hareket ettirilerek topun dönmesi sağlanır. Kursör de dönme yönünde hareket eder. Bazı gelişmiş mouselarda mouseun altında dönen top yerine optik laser okuyucusu vardır. Fare bu laser okuyucusunun yardımıyla çok hassas bir şekilde hareket eder. Özellikle Windows gibi grafik kullanıcılı arabirimleriyle çalışılırken, çizim-grafikler hazırlarken vazgeçilmez bir araçtır.

Optik Tarayıcı (Scanner): Bir tarayıcı fotoğraf, gazete küpürü gibi resim veya grafikleri sayısallaştırabilmemizi sağlar. Eldeki resim ışığa duyarlı yarı iletken elemanlarca taranır. Bu elemanlardan alınan işaretler RAM’e yazılarak byte dizileri haline getirilir. Dizi buradan ekrana aktarılır veya bir dosyada saklanır. Scannerlerin genel olarak iki tipi vardır. Bunlardan birincisi sabit scannerler ikincisi ise el scannerleridir. Sabit scannerler, scannerin kapağı açılarak içerisine taranacak bilginin konulduğu tip tarayıcılardır. El scannerleri ise küçük ebatta olup taranacak verinin üzerinde tarayıcının dolaştırılması yoluyla tarama yapan scannerlerdir.

Ekran Kartı: Bilgisayardan gelen verilerin monitöre aktarılmasını sağlayan birimdir. Ekran kartları çeşitli özelliklere sahiptir. 3D ve 3DFX olan modelleri vardır. Normal ekran kartları 3 boyutlu görüntüleri desteklemezler. 3D kartlar özellikler oyunlar için kullanılır ve derinlemesine bir görüntü sağlar. Bunun yanında 3DFX olan kartlar grafik hızlandırıcı kartlardır. Günümüzde birçok oyun ve grafik programı 3DFX kartlarla çalışmaktadır. Ekran kartlarında da RAM ler bulunur. Ekran kartının RAM i ne kadar fazla ise verimi de o derecede yüksek olur. Günümüzde 8-32 MB RAM’li ekran kartları kullanılmaktadır.

Radyo ve TV Kartları: Bilgisayar da radyo ve TV seyretmek için kullanılırlar. Ekran kartıyla birleşik olabildikleri gibi ayrı olarak da satılabilmektedirler. Birçoğunda Teletex ve Uzaktan kumanda bulunur. Çeşitli yardımcı program ile birlikte çalıştırıldıklarında şifreli yayınları çözebilme yeteneğine sahip olanları vardır. Radyo ve TV kartları dışarıdan gelen sinyalleri aldıkları için giriş, bu sinyalleri dönüştürerek ekrana ve ses kartına verdikleri için de çıkış aygıtlarıdırlar.

Ses Kartı: Bilgisayardaki işitsel olayları işleyerek ses çıkış aygıtına ileten kartlardır. Ses kartları hazır verileri okuyarak hoparlörlere ilettiği gibi bir mikrofon yardımı ile sesleri bilgisayara aktarabilmektedir. Ses kartları bilgisayardaki sesleri dışarı aktardıkları için hem çıkış, dışarıdaki sesleri de bilgisayara aktardıkları için giriş aygıtıdırlar. Ses kartlarının üzerinde bir de ayrıca joystik girişi de bulunmaktadır.

Modem: Telefon kanallarındaki ses sinyallerini bilgisayar kodlarına veya bilgisayar kodlarını ses sinyallerine dönüştürebilen bir giriş çıkış birimidir. Bu sayede telefon hatları kullanılarak iki bilgisayar arasında veri aktarımı yaparlar. Faks olarak da kullanılan modemler üzerinden faks da gönderilebilir. Modemlerin genel olarak iki çeşidi vardır. Internal (Dahili) ve External (Harici) modemler. Günümüzde Cable Modemlerin kullanımı Internal modemlere nazaran yaygınlaşmaktadır.

Ethernet Kartı: Birden fazla bilgisayarın birbirleriyle bir ağ üzerinde çalışmasını sağlayan kartlardır. Ethernet kartları bir Hub vasıtasıyla bilgisayarların birbirleriyle bağlantı kurmasını sağlar. İsteğe bağlı olarak dosya paylaşımı, printer paylaşımı ve internet paylaşımı amacıyla kullanılırlar. Ethernet kartları aynı zamanda ağ üzerinde multiplayer oyun oynanması amacı ile de kullanılabilirler. IP Share veya Wingate gibi programlar kullanılarak tek bir hattan internet bağlantısı sağlanması için de kullanılırlar.

2- Merkezi İşlem Birimi: Bir PC’deki en önemli bileşen işlemcidir. O olmadan PC sistemi çalışmaz. Verinin işlenmesinin her aşamasını yönetir, sistem donanım bileşenlerinin idarecisi ve gözetleyicisi olarak çalışır, doğrudan ve dolaylı olarak anakart üzerindeki tüm bileşenlerle bağlantısı vardır. CPU iki bölümden oluşmuştur. Aritmetik mantık birim ve kontrol ünitesi. Kontrol ünitesi verilen komutlar yorumlayan birimdir. Diğer bütün birimlerin gerçekleştireceği işlemler kontrol birimi tarafından denetlenir. Bu bölüm bilgisayarın otomatik olarak ve bir bütün halinde çalışmasını sağlar. Aritmetik ve mantıksal birim ise programda belirlenen dört işlem ve karşılaştırma işlemlerini yapar. Günümüzde piyasaya çıkmış olan en hızlı işlemci AMD 1000 MHz işlemcidir.

Bir işlemcinin performansının belirlenmesinde önemli bir faktör saat frekansı ve hızıdır. İşlemcinin temposunu oluşturan saat frekansı saniyedeki darbe sayısıyla ölçülür ve megaherz (MHz) birimiyle gösterilir. 1 MHz saniyede 1 milyon darbeye karşılık gelir. Buna göre 33 MHz saat frekansında çalışan 80386 CPU bir işi saniyede 33 milyon defa yapabilir.

3- Bellek: Bilginin bilgisayar içerisinde geçici veya kalıcı olarak saklandığı yerdir. Bilgisayarda iki tür hafıza vardır:

ROM BELLEK (Read Only Memory): Bilgisayarı çalıştıran bir dizi komutlar içerirler. ROM bellekteki bilgiler kullanıcı tarafından silinemez ve değiştirilemez. Gerekli bilgi ve komutlar üretici firma tarafından ROM belleğe yazılmıştır. Bilgisayar her açılışta önce ROM’daki bilgileri okur ve bu bilgilerin gerektirdiği şekilde işlem yapar. Bilgisayar ilk açıldığında ekrana çıkan firma bilgileri ve diğer mesajlar ROM bellekten gelir. Bilgisayar kapandığında ROM bellekten gelen bilgiler silinmez.

RAM BELLEK (Random Access Memory): Bilgisayar açıldıktan sonra çalışacak programın ve işletim sisteminin bir parçasının barındığı alandır. RAM bellekteki bilgiler kullanıcı tarafından silinebilir. Bilgisayar kapatıldığı zaman içerisi tamamen boşalır. RAM bellek, bellek hücresi denilen ve bir adres ile belirlenen eşit büyüklükte parçalara ayrılmıştır (Petek gibi). Veriler bu adreslerde ikilik sayı sistemine dönüşmüş şekilde belirli bir düzende saklanırlar. Bu hücreye bilgi konulduğunda buradaki eski bilgi silinir, yenisi saklanır. Bir hücredeki bilgi alındığında o hücrenin içeriği değişmeden kalır. Günümüz bilgisayarlarında genel olarak 16-128 MB arası RAM bellekler kullanılmaktadır.

4- Çıkış Birimi: Bilgisayarın ürettiği sonuçlar bu birimler tarafından dış ortama iletilir. Genelde bu birimlerin amacı sonuçları insanların anlayabileceği şekle sokmaktır. En çok kullanılan çıkış birimleri Ekran, Yazıcı (Printer), disk ve diskettir.

Ekran: Ekran bilgisayara girdiklerimizi ve bilgisayardan çıkan neticelerin bize yansıtılmasını sağlayan, televizyona benzeyen aracı birimidir. Ekrana görüntülenen her bir karakter çeşitli sayıda noktadan oluşur. Noktalar ne kadar sık olursa karakterin görünümü o kadar net olur. Buna ekranın çözünürlüğü (resolution) denir. Eğer bir monitör 1024*768 renkli piksel çözünürlüğünü görüntüleyebiliyorsa her satırda 1024 piksel vardır. (Günümüzde renkli VGA monitörlerinin çoğu bu şekildedir.

Yazıcı (Printer): Bilgisayarda üretilen sonuçların kağıda dökülmesini sağlar. Bir satıra 80 yada 132 karakter bastırabilen çeşitleri vardır. Yazıcıları baskı çeşitlerine göre şöyle sınıflandırabiliriz.

Dot Matrix: Karakterler noktalardan oluşur. Bu karakterler birer birer yazılırlar. Bazıları grafik çizebilir. Hatta renkli olanları bile vardır. Bu yazıcılar baskıyı, ince iğnelerin standart kalıplarda kağıda vuruşlarıyla yazarlar. Karbon şerit kullanırlar. İğneler baskı kafası içinde bulunurlar ve kafaya gelen konuta uygun harfi noktalarla yazarak basarlar. 9.24 iğneli olan tipleri mevcuttur. Çok iğneli olanlarda baskı daha net olur. 9 iğneli yazıcılar her karakter için dikeyde 9 nokta, 24 iğneli yazıcılar ise 22 nokta kullanırlar.

Ink Jet: İnceltilmiş mürekkep zerrelerini kağıda istenilen harf ve rakam ve sembolleri biçiminde püskürterek baskıyı yapar. Yazıları karakter karakter basarlar. Bir sayfayı yaklaşık 20 saniyede basarlar. Grafikte ve renkte mükemmel yazıcılardır.

Laser: Laser yazıcılar vuruşsuz yöntem kullanırlar. Bu yüksek çözünürlükte ve gayet net çıktılar alınmasını sağlar. Baskı yöntemi fotokopi makinalarının prensibine benzer. Baskı kaliteleri çok yüksek olan bu yazıcılar dizgi, baskı ve yayıncılıkta kullanılırlar. Her türlü yazı tipini (font) ve her büyüklükte karakteri (punto) bastırabilirler. Doğru olarak yönlendirilen laser ışığı hüzmeleri özel bir printer tamburu üzerinde sembollere uygun elektrik şarjı meydana getirir. Bu şarj özel hazırlanmış siyah tozları toner üzerine çeker. Sonra tambur tozları kağıt üzerine çıkartır. Dakikada 25000 satır basarlar. Bir defada bütün sayfayı basarlar.

Plotter: Genellikle çizim programlarıyla çizilen proje gibi büyük ebattaki verilerin büyük ebatlarda çıkartılması amacıyla kullanılan işleyiş amacı printere benzeyen büyük ebatlardaki yazıcılardır.

5- Dış Bellek Birimi: Bilgisayar kapandığında RAM bellekte bulunan tüm bilgilerin silindiğini daha önceden görmüştük. Verilerin kaybolmaması için dış (çevre) bellek birimleri kullanılır. Her türlü program ve dosya dış belleğe depolanabilir. Bilgisayar kapansa bile dış bellekteki bilgiler silinmez. Bunlar aynı zamanda bilgisayarın veri kayıt ortamlarıdır.