درک "داده" کامپیوتری :

کامپیوترها سیستمهای دیجیتالی هستند.یک سیستم گروهی از اشیاء یا فرایندهایی می باشد که برای انجام عملی با همدیگر کار می کنند.یک سیستم دیجیتالی سیستمی است که ازسیستم عددی مبنای 2 برای انجام اهدافش استفاده میکند.

هدف یک کامپیوتر پردازش اطلاعات بوده و اطلاعاتی را که پردازش میکند "داده" نام دارد.

سیستم عددی دودویی (مبنای2)  :

سیستم عددی مبنای 10 از 10کارکتر (0تا9)

برای نمایش ترکیبهای گوناگون اعداد استفاده می کند.بطور مشابه سیستم عددی دودویی نیز از 2 کارکتر استفاده می کند(0و1) تا تمام اعداد گوناگون را ارایه دهد. از آنجا که فقط 2 کارکتر در این سیستم بکار میرود سیستم دودویی نسبت

به معادل دهدهی خود برای نمایش  اعداد از تعداد ارقام بیشتری استفاده می کند.

برای مثال معادل دودویی عدد12 (1100)است.

به عنوان مثال اگر بخواهیم مقدار عددی یک عددباینری را در سیستم اعشاری بدست بیاوریم کافی است

ابتدا شمارهء مکان هر رقم را از سمت راست به جپ مشخص نموده سپس مجموع ارزش مکانی هر رقم را

محاسبه نماییم.

0    1    2   3      شماره  مکان

1    1    0   1     عدد دودویی

                               1      2     3

11   =1+2+0+8=1+2*1+2*0+2*1=مقدار عددی در مبنای 10

برابر است با 11 در مبنای 10.

برای اینکه مشخص باشد که عدد در مبنای 2 است یا ده یا هر مبنای دیگر معمولا" آن عدد در داخل پرانتز

گذاشته و در گوشه سمت راست پایین پرانتز عدد مبنا و یا 3 حرف ابتدای مبنا را به انگلیسی می نویسند.

(1011)

2

یا :

(1011)

bin

مجموعه کارکترهای اسکی:

قبل از اینکه " داده " توسط کامپیوتر مورد  پردازش  قرار بگیرد باید به معادل دودویی آن تبدیل شود.

ترجمه متون متن به شکل دودویی آن معمولا" متکی بر کد استاندارد ASCII میباشد.

ASCII: American Standard Code For Information Interchange

( کدهای استاندارد اسکی برای تبادل اطلاعات)

مجموعه کارکترهای اسکی الگوی واحدی از 8 بیت به هر یک از حروف الفباء ارقام(0 تا9) هر یک

از علایم دستوری  و انواع کارکترها اختصاص می دهد.

بایت: گروهی از بیتهای 8 تایی را 1 بایت می گویند.

نکته: مقادیر اسکی فقط از 7 بیت استفاده می کنند و بیت اول همیشه 0 است.

فایل چیست:

فایل عبارت است از اطلاعات مربوط به یک موضوع واحد . بطور کلی می توان گفت که فایل کامپیوتری به 2 نوع فایل

 برنامه program fileو 1 فایل داده data file تقسیم می شود .

فایلهای برنامه حاوی دستورالعملها یا فرامینی هستند که قرار است توسط کامپیوتر اجراء شوند.

فایلهای داده البته حاوی اطلاعات هستند.هر فایل داده ای که حاوی کارکترهای اسکی می باشد یک فایل متن text file نام دارد.

داده های که غیر از کارکترهای اسکی می باشند داده دودوییbinary data   نام دارند که به آن فایل دودویی binary file  نیز میگویند.

فرامین قبل از اجراء توسط کامپیوتر به اعداد دودویی ترجمه می شوند.فرامینی  که به بصورت دودویی هستند دستورالعمل زبان اجرای ماشین

نام دارند.سیستم عامل که تمام فعالیتهای کامپیوتر را هماهنگ می کند  تفاوت میان فایلهای برنامه و داده را می داند.

قوانین متفاوتی برای پردازش هر نوع داده به کار میرود. برای مثال مجموعه کارکترهای اسکی برای رمز گشایی فایلهای متن بکار می روند.

فایل داده یک فایل استاندارد متن است .بدین معنا که هر بایت در آن به یک  کارکتر استاندارد اسکی ترجمه می شود.

گر چه برای داده اسکی فقط 7 بیت لازم است اما همه 8 بیت معمولا" استفاده می شود . چون سایر انواع داده از 8 بیت استفاده می کنند .

همچنین فایل برنامه از 8 بیت استفاده می کند.

اکثر سیستمهای ارتباطی می توانند طوری تنظیم شوند که 8ویا7 بیت در یک بایت منتقل کنند.

اگر انتقال 7 بیتی انتخاب شود تمام داده ارسالی باید داده اسکی باشد در غیر این صورت اطلاعات بدرستی ارسال نمی شود.

اگر تمام داده اسکی نیست باید 8 بیت بعنوان یک بایت فرستاده شود.

چرا داده صد در صد عاری از خطا مهم است:

به این دلیل که اگر حتی یک بیت " داده " به غلط انتقال یابد معنای آن بایت به کل تغییر می کند.

برای مثال1000101 معادل دودویی ((E میباشد اما 1001101که فقط در یک بیت با قبلی تفاوت دارد معادل M)) است.

درباره فایلهای کلمه پرداز(Word Processing) :

ار انجا که فایلهای کلمه پرداز حاوی کلمات می باشند بسیاری  انها را " فایلهای متن " مینامند. توجه داشته باشید که فایلهای کلمه پرداز

 را با فایلهای متن استاندارد اسکی  اشتباه نگیرید .

فایلهای استاندارد اسکی فقط شامل کارکترهای قابل چاپ و 4 کد مخصوص کنترل می باشند که عبارتند از:

Carriage return)    <return> (

(Line Feed) lf

(Form Feed) ff

(Horizontal tab) ht

اما اکثر برنامه های کلمه پرداز فایلهای را ایجاد می کنند که گر چه عموما" متن هستند اما حاوی برخی کدهای 8 بیتی و بسیاری از کدهای

کنترل اسکی نیز می باشند . این کدها ی اضافی برای اهداف شکل دهی متن مانند مشخص کردن حروف بکار می روند.

از آنجا که فایلهای کلمه پرداز معمولا" شامل کدهای  8 بیتی و کدهای مخصوص اسکی می باشند فایلهای متن استاندارد اسکی نیستند .

و بنا بر این فایلهای کلمه پرداز باید به عنوان فایلهای دودویی تلقی گردند.

خطای متداول این است که ما تلاش کنیم تا فایل کلمه پرداز را به یک کامپیوتر بزرگ  (Mainframe)بفرستیم  گویی که یک فایل

متن استاندارد اسکی است. اگر فایل کلمه پرداز بعنوان فایل متن فرستاده شود کدهای 8 بیتی کنترل به طور صحیح منتقل نمی شوند.

این کدها درون متن باقی مانده و شکل دهی متن مورد انتظار را انجام نخواهند داد .

علاوه بر ان این کدها اغلب کارکترها قابل چاپ نیستند واین بدان معنی است که ویرایش گسترده ای لازم است تا فایل را بصورت اولیه

خود در آورد.

پارامترهای ارتباطات :

  انتقال موازی (Parallel Transmition) چیست ؟

اساسا" کامپیوتر نوعی سیگنال الکتریکی برا بیت 1 و نوغ دیگری را برای بیت 0 صادر می کند .

اگر 8 خط " داده "   بطور همزمان برای انتقال " داده " قابل دسترس باشد انتقال را موازی می گویند.

از آنجا که همه 8 بیت در یک لحظه فرستاده می شود از اینرو هر بیت  در یک سیم جداگانه فرستاده می شود.

برای درک مطلب فرض می کنیم که تعداد زیادی از مردم منتظر وارد شدن به سینما هستند . اگر صف بندی در هر ردیف 8 نفره باشد ( به ستون 8)

در هر لحظه 8 نفر وارد می شوند و اگر به ستون 1 ایستاده باشند در هر لحظه 1 نفر وارد می شود .پس روشن شد که اگر 8 نفر در یک لحظه حرکت

کنند به آ ن حرکت " موازی "  می گویند.

البته این روش انتقال معایب و محاسنی دارد . چون در یک لحظه 8 بیت فرستاده می شود از اینرو انتقال موازی خیلی سریع است.

و از آنجا که یک بایت توسط کامپیوتر گرفته می شود کامپیوتر نیاز ندارد پایان یک بایت را تشخیص دهد.

و به دلیل سریع بودن انتقال موازی از آن برای انتقال " داده " به چاپگرهای محلی و پیوند دادن سریع میان دو کامپیوتر  استفاده می شود.

با این وجود چون هر بیت " داده " روی یک خط جدا گانه فرستاده می شود برای فواصل نسبتا" طولانی هزینه قابل توجهی را باید پرداخت کرد.

انتقال سری چیست :

انتقال سری همانند وجود فقط یک صف یک نفره است. بدون وارد شدن فرد جلوی امکان ورود فرد دیگر وجود ندارد.

به هنگام استفاده از انتقال سری میان کامپیوترها تمام " داده " ها  در یک خط منفرد از یک کامپیوتر به دیگری حرکت می کنند .

و از آنجا که فقط یک بیت در هر لحظه وارد می شود فقط یک سیم لازم است .

انتقال سری از انتقال موازی کند تر است زیرا در مقایسه با 8 بیت انتقال موازی فقط یک بیت هر لحظه فرستاده می شود.

امتیاز مهم انتقال سری در مقایسه با انتقال موازی هزینه اندک سیم بندی آن است.بدلیل استفاده از یک سیم در این روش هزینه

 سیم بندی آن یک هشتم  هزینه انتقال موازی است.

امتیاز دیگر خطوط سری توانایی ارسال داده از طریق خطوط استاندارد تلفن است. این موضوع در رابطه با انتقال موازی ممکن

نیست چرا که خطوط تلفن دارای 8 هادی نیستند.

مکالمه های خصوصی و مکالمه های کنفرانسی : & Conference Calls) (Private Calls

در ارتباطات داده " مکالمه خصوصی " یک ارتباط "  نقطه به نقطه "  است .

در ارتباطات " نقطه به نقطه " فقط 2 کامپیوتر در انتقال " داده " بکار گرفته می شوند و فقط همان 2 کامپیوتر می توانند از خط تلفنی

که آنها را به هم مرتبط کرده است استفاده کنند .

ارتباط کنفرانسی همان ارتباط چند گانه می باشد . در ارتباط چند گانه چندین کامپیوتر می توانند با رعایت نوبت از یک خط تلفن استفاده کنند .

کامپیوتر فرمان دهنده و کامپیوتر فرمانبر: (& Slave Computer  Master Computer )

کامپیوتر فرمان دهنده پیوند ارتباطات را کنترل می کند و کامپیوتر فرمانبر بدون فرمان گیری از آن هیچ کاری نمی تواند آنجام دهد.

یک کامپیوتر فرمان دهنده زمان صحبت هر کامپیوتر فرمانبر را  تعیین می کند . به عبارت دیگر کامپیوتر فرمان دهنده تقدم های

درخواست را تنظیم می کند. و مشخص می کند که کدام کامپیوتر فرمانبر در زمان مشخص به خط دسترسی داشته باشد .

موضوع ارتباط نقطه به نقطه:

سرعت داده – Baud و bps

سرعت  " داده " سری به صورت تعداد بیت های  منتقل شده در هر ثانیه (bps یا Bit Per Seconde) نامیده می شود.

این مطلب در مورد نرخ ارسال داده ( Baud Rate ) هم بکار برده شده که لزوما"  یکسان نیستند.

هنگامی که سرعت " داده " به bps ارایه می گردد تعداد بیت های  فرستاده شده در ثانیه مشخص می شود.

و هنگامی که سرعت " داده " به Baud ارایه گردد مفهوم فرق می کند.

" داده " به صورت سیگنالهای  الکتریکی فرستاده می شود و سیگنال الکتریکی 1 با سیگنال 0 تفاوت دارد.

یک Baud واحدی از سرعت سیگنال دهی است که تعداد سیگنالهای الکتریکی فرستاده شده در خط را در

واحد ثانیه اندازه می گیرد.

نکته: اگر فقط در هر ثانیه یک بیت انتقال یابد نرخ بیت ( bps ) همانند نرخ ارسال یا همان Baud)) است

در غیر این صورت یکسان نیستند.

کلا" بیش از یک بیت در یک سیگنال و معمولا" بیش از یک سیگنال در یک ثانیه  فرستاده می شود .

 مثال:

در یک  Modem که داده را با نرخ ارسال 2400 می فرستد .اگر یک بیت در هر سیگنال فرستاده شود می توان 2400بیت

در هر ثانیه ارسال ( bps  2400) ارسال کرد.و اگر 2 بیت در هر سیگنال فرستاده شود 4800 بیت در ثانیه ارسال خواهد شد.

بمنظور ایجاد ارتباط میان 2 دستگاه  باید هر 2 دستگاه دارای نرخ ارسال یکسان باشند.

در حد توان دستگاه تقاضای ارسال داده نمایید.

انتقال سنکرون یا آسنکرون (Synchronous     Asynchronous or) :

هر چیزی که سنکرون باشد در فواصل زمانی مرتب و برنامه ریزی شده آنجام می گیرد . در انتقال

سنکرون بایت ها بدون تاخیر یکی پس از دیگری ارسال می شوند.

در صورتی که اگر یک خط ارتباط  آسنکرون  موجود باشد فاصله زمانی میان بایت ها مجاز است اما

حتما لازم نیست که بین دو بایت متوالی فاصله زمانی قرار داشته باشد.

داده  آسنکرون :

سخت افزار آسنکرون یک بیت اضافی در ابتدا و انتهای هر بایت به عنوان نوعی " جدا کننده " اضافه می کند.

این بیت های اضافه بیت شروع همیشه (0) و بیت خاتمه همیشه (1) است.

" بیت شروع " به کامپیوتر طرف دیگر می گوید که بیت بعدی شروع "  داده " است و بیت خاتمه دریافت کامل

 بایت را اعلام می کند. هنگامی که یک بایت کامل دریافت شد بیت شروع و خاتمه کنار گذاشته می شوند.

بایت های " داده " می توانند 7 بیتی  باشند.این موضوع  وقتی اتفاق می افتد که متن استاندارد در حال انتقال باشد.

توازن (Parity ) :

داده دودویی  شامل ( 1 ) ها و (0) ها می باشد .parity  کلمه ای است که به کمیت ( 1 ) ها  در یک عدد دودویی

اشاره می کند.

اگر این کمیت زوج باشد عدد دارای ( parity   زوج ) و اگر فرد باشد آن عدد دارای parity ) فرد) است.

یک بیت parity را می توان برای تشخیص خطاها در ارتبط آسنکرون بکار برد. در صورتی که از این بیت

استفاده شود بلافاصله بعد از بیت توقف قرار داده می شود.

این بیت می تواند بطور خود کار توسط سخت افزار انتقال ایجاد شود و می تواند (0) یا (1) باشد .

(0) یا (1) بودن بیت parity  به 2 چیز بستگی دارد :

1-  نوع  parity  انتخاب شده

2- parity  عدد دودویی در حال انتقال