કમ્પ્યૂટરના ઘટકો અને કાર્યપઘ્ધતિ | Computer Components

કમ્પ્યૂટરના ઘટકો અને કાર્યપઘ્ધતિ

કમ્પ્યૂટરને એક પઘ્ધતિ તરીકે મુખ્ય ત્રણ તબકકાઓમાં વહેંચી શકાય છે.

1. ઈનપુટ એકમ
2. સેન્ટ્રલ પ્રોસેસીંગ યુનિટ
3. આઉટપુટ એકમ

કમ્પ્યૂટર, સંગ્રહ કરેલા ડેટાનું યોગ્ય રીતે અર્થઘટન કરી સંગ્રહ કરેલી સુચનાઓના સમૂહ પ્રમાણે જ પ્રક્રિયા કરી તેનો સંગ્રહ કરી યોગ્ય ઈન્ફર્મેશન આપતી ઈલેકટ્રોનિક સંરચના છે.

1. ઈનપુટ એકમ (Input Device)

ડેટા અને યોગ્ય સૂચનાઓના સમૂહને ઈનપુટ કહેવામાં આવે છે. ઈનપુટ એકમની મદદથી ડેટા ને પ્રોસેસીંગમાં મોકલી શકાય છે. ઈનપુટ એકમમાં ડેટા મેળવવામાં આવે છે, જેથી તેની પર જરૂરી પ્રક્રિયા અમલમાં મુકી શકાય. 

ઈનપુટ એકમો દ્વારા વ્યકિત અને કમ્પ્યૂટર વચ્ચે સીધો સંપર્ક જાળવી શકાય છે. જયારે કેટલાક ઈનપુટ એકમો પર ચુંબકીય રીતે ડેટાનો સંગ્રહ કરવામાં આવે છે અને પછી કમ્પ્યૂટર તે ડેટાને મેળવે છે. 

કી બોર્ડ એકમ પરથી કમ્પ્યૂટરને ડેટા સીધો જ મોકલી શકાય છે. હાલના સમયમાં ઈનપુટ એકમ તરીકે માઉસ કે લાઈટ પેન જેવા અનેક ડિવાઈસનો ઉપયોગ સીધો જ કમ્પ્યૂટરમાં આદેશ દાખલ કરવા માટે થાય છે.

2. સેન્ટ્રલ પ્રોસેસીંગ યુનિટ (CPU)

CPU કમ્પ્યૂટરનું મગજ છે અને તેના મુખ્ય અંગો નીચે પ્રમાણે છે.

• ખંડગણિત અને તાર્કિક એકમ (ALU)
• રેજિસ્ટર (Register )
• નિયંત્રણ એકમ (Control Unit)
• મુખ્ય અને ગૌણ મેમરી (Main & Auxiliary Memory)
• આંતરિક કનેકશન (Internal connection)

CPU, ડેટાને મૅમરીમાં યોગ્યસ્થાને સંગ્રહ કરી સૂચનાઓના સમૂહ મુજબ દરેક પ્રક્રિયા પર નિયંત્રણ રાખી એક પછી એક સૂચનાઓને ક્રમાનુસાર લઈ અર્થઘટન કરી ડેટા પર ગાણિતિક કે તાર્કિક પ્રક્રિયા કરી આવેલ પરિણામને જરૂરી હોય તો સંગ્રહ કરી આઉટપુટ એકમ પર મોકલી આપવાનું કાર્ય કરે છે.

અંકગણિત અને તાર્કિક એકમ

CPU કમ્પ્યૂટર માટે હૃદય અને મગજ બન્નેનું કાર્ય કરતું હોવાથી તે ખુબજઅગત્યનું અંગ છે. આપણે જયારે કોઈ  ગણતરી કરીએ ત્યારે પ્રથમ તેને મગજમાં યાદ રાખીએ છીએ, આજ ઘટના કમ્પ્યૂટરના CPU માં પણ થાય છે.

 સૌ પ્રથમ કમ્પ્યૂટર ગણતરી માટેના ઈનપુટ ડેટાને પોતાની મેંમરીમાં યાદ રાખે છે, ત્યારબાદ કઈ ગણતરી પહેલા કરવી અને કઈ પછી કરવી તે CPU પોતે નકકી કરે છે. 

સરવાળા, બાદબાકી, ગુણાકાર, ભાગાકાર જેવી ગાણિતીય પ્રક્રિયાઓ કમ્પ્યૂટરના ALU માં થાય છે. ALU માં વિવિધ પ્રકારની ગણતરીઓ તથા સરખામણી કરવામાં આવે છે. 

ડેટા પર પ્રક્રિયા કર્યા બાદ પરિણામને મુખ્ય મેંમરી માં મોકલવામાં આવે છે અને ત્યાંથી તેને આઉટપુટ એકમમાં મોકલવામાં આવે છે. આધુનિક કમ્પ્યૂટર જુદીજુદી ઈલેક્ટ્રોનિક્સ રચના દ્વારા થતુ હોવાના પરિણામે ગણતરીઓ ખુબજ ઝડપથી થાય છે.

રજિસ્ટર (Register)

ઈનપુટ એકમમાંથી મુખ્ય મેંમરીમાં ડેટા મોકલ્યા બાદ ડેટા પર અંકગણિત અને તાર્કિક પ્રક્રિયાઓ કરવા માટે ALU એકમમાં મુકવામાં આવે છે. 

આ એકમમાં થતી અંકગણિત અને તાર્કીક પ્રક્રિયા માટે કામચલાઉ સંગ્રહ અને પ્રક્રિયક તરીકે રજિસ્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આમ, રજિસ્ટરએ આ એકમ માટે ખુબજ ઉપયોગી અંગ છે.

નિયંત્રણ એકમ (Control Unit)

નિયંત્રણ એકમ કમ્પ્યૂટરમાં એક વડા તરીકે વર્તે છે. તે કમ્પ્યૂટર ઘ્વારા અમલમાં મુકાતી વિવિધ પ્રક્રિયાનો કરમ નકકી કરી તે મુજબ વર્તવા માટે આદેશ આપે છે તેમજ અન્ય ભાગનું નિયંત્રણ પણ કરે છે. 

ડેટાની જયારે જરૂર હોય ત્યારે ઈનપુટ એકમને સુચનાઓ આપે છે. ALU ને કાર્ય કરવા સુચના આપે છે કે કઈ પ્રક્રિયા કયારે કરવાની છે. 

આઉટપુટ એકમને પરિણામ પણ મોકલવા આદેશ આપે છે. નિયંત્રણ એકમ પોતે કશું કરતુ નથી, પરંતુ કમ્પ્યૂટરના બધા ભાગને કાર્યરત બનાવી તેના પર નિયંત્રણ રાખે છે.

• ALU માં થતી પ્રક્રિયા પરનું નિયંત્રણ કન્ટ્રોલ યુનિટ દ્વારા થાય છે.
• કમ્પ્યૂટરમાં કોઈ ડેટા અને સુચનાઓ દાખલ કરવામાં આવે ત્યારે બધી જ માહિતી સૌ પ્રથમ મુખ્ય મેંમરીમાં અને પછી જ CPU ના કન્ટ્રોલ યુનિટમાં દાખલ થાય છે.
• મૅમરીમાં દાખલ થયેલી માહિતી માંથી કઈ સુચનાને પ્રથમ ALU માં દાખલ કરવી તે નકકી કરવાનું કાર્ય કન્ટ્રોલ યુનિટ ઘ્વારા તેને આજ રીતે આપેલી સુચના મુજબ થાય છે. ALU માં તૈયાર પરિણામો મેંમરીમાં મોકલવા અને કયા પરિણામને ALU માં કયારે દાખલ કરવા તે સમગ્ર કાર્ય કન્ટ્રોલ યુનિટ દ્વારા આપવામાં આવેલી સુચના પ્રમાણે કરવામાં આવતું હોય છે.

મુખ્ય મેમરી (Main Memory)

મુખ્ય મેંમરી માં ડેટાને સંગ્રહવામાં આવે છે, જેથી કમ્પ્યૂટર તેની ઉપર પ્રક્રિયા કરી આઉટપુટમાં દર્શાવી શકે. મુખ્ય મેૅંમરીના મહદ્‌ અંશે ચાર ઉપયોગ છે.

1. ઈનપુટ સ્વરૂપે મેળવેલ ડેટાનો સંગ્રહ મુખ્ય મેંમરીમાં કરવામાં આવે છે.
2. જેથી ડેટા પર પ્રક્રિયા કરી શકાય.
3. કમ્પ્યૂટરને કામચલાઉ ગણતરી કે પરિણામ સંગ્રહવા માટે મુખ્ય મેંમરીની
4. જરૂર પડે છે.
5. ડેટા પર પ્રક્રિયા કર્યા બાદ પરિણામને આઉટપુટ એકમ પર મોકલતા
6. પહેલા તેને મુખ્ય મૅમરીમાં સંગ્રહવામાં આવે છે.
7. ડેટા પર જે પ્રક્રિયા કરવાની હોય તે સુચવતો સુચનાગણ મુખ્ય મૅમરીમાં
8. સંગ્રહવામાં આવે છે.

ગૌણ સ્મૃતિ (Auxiliary Memory)

મુખ્ય મેંમરી સિવાય કમ્પ્યૂટર ગૌણ મૅમરી પણ ધરાવતા હોય છે. જે ડેટા પર પ્રક્રિયા કરવાની હોય તે મુખ્ય મેંમરીમાં સગ્રહવા જરૂરી છે. 

પરંતુ જે ડેટા પર પ્રક્રિયા કરવાની ન હોય તેને ગૌણ મૅંમરીમાં સંગ્રહવામાં આવે છે. ગૌણ મેમરી એકમો CPU સાથે પ્રત્યક્ષ યા પરોક્ષ રીતે જોડાયેલા હોય છે. તે કમ્પ્યૂટરની માહિતીને કાયમી ધોરણે સંગ્રહવા માટે વપરાતા હોય છે.

આંતરિક કનેકશન (Internal connection)

CPU વિવિધ ડિવાઈસ જેવા કે ALU, નિયત્રણ એકમ, મેંમરીને વિવિધ પેરીફેરલ ડિવાઈસ જેવા કે મોનીટર, પ્રિન્ટર, મલ્ટી મિડિયાના જોડાણને ઈન્ટરફેસ ( 1110150૯ ) કહેવામાં આવે છે. ઈન્ટરફેસ બે પ્રકારના હોય છે.

સિરિયલ ઈન્ટરફેસ

એક વાયરના માઘ્યમ દ્વારા બીટને વારાફરતી એક ડિવાઈસથી અન્ય ડિવાઈસ સુધી ટ્રાન્સમીટ કરે છે. તેથી સિરિયલ ઈન્ટરફેસ ખુબ ધીમું હોય છે.

પૅરેલલ ઈન્ટરફેસ

પેરેલલ ઈન્ટરફેસએ એકથી વધુ 4,8,16,32 કે 64 તેથી વધુ રસ્તાના માઘ્યમ દ્વારા બીટને એક સાથે ટ્રાન્સમીટ કરે છે. તેથી પેરેલલ ઈન્ટરફેસ ખુબજ ઝડપી હોય છે.

3. આઉટપુટ (Output Device)

પ્રોસેસીંગ યુનીટ દ્વારા તૈયાર થયેલ પરિણામને આઉટપુટ એકમ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

કમ્પ્યૂટર ઘ્વારા નિર્માણ પામેલ પરિણામને આઉટપુટ એકમ રજુ કરે છે. CPU પાસેથી મશીન લેગ્વેંજમાં રહેલ પરિણામને તે ઉપયોગકર્તા ઘ્વારા સમજી શકાય તેવા સ્વરૂપમાં ફેરવીને રજુ કરે છે. 

અહી શકય છે કે કોઈ આઉટપુટ એકમપરિણામ મેળવી તેને અન્ય કમ્પ્યૂટર કે પ્રક્રિયા માટે ઈનપુટ સ્વરૂપે મોકલતુ હોય. ડ્રાઈવ, ડિસ્ક વગેરેમાં પણ આઉટપુટ ડેટાનો સંગ્રહ કરવામાં આવે છે.

આઉટપુટ બે સ્વરૂપે ઉપલબ્ધ હોય છે.

• સોફટ આઉટપુટ : આ મોનીટર કે પ્રોજેકટર ઘ્વારા દર્શાવી શકાય તેમજ ડિસ્ક ઉપર સંગ્રહી પણ શકાય છે.
• હાર્ડ આઉટપુટ : આ પેપર ઉપર નકલ તૈયાર કરવા માટે પ્રિન્ટર કેપ્લોટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.