آموزش مبانی علم رایانه

آموزش مبانی علم رایانه

تعریف کامپیوتر : ماشینی است که داده های ورودی را گرفته و پس از انجام پردازش ، نتیجه را به صورت اطلاعات ارائه می دهد. به عبارت ساده تر یک کامپیوتر یک ماشین است که می تواند مقداری را برای ما محاسبه کند .

کامپیوتر چیست؟

کامپیوتر در لغت به معنای شمارنده و یا ماشین حساب میباشد در ظاهر سیستمی یکپارچه است اما از بخشهای مختلفی تشکیل شده که در طول سال های بعد از اختراع کامپیوتر تغییراتی در آنها ایجاد شده... در این تغییرات همیشه سعی بر آن بوده که از طرفی سرعت سیستم و هر قطعه بالاتر برود و از طرفی دیگر مصرف انرژی و تولید گرمای آن کمتر بشود . امروزه یک واحد کامپیوتر رومیزی IBM Class حداقل از 13 قطعه تشکیل شده که نسبت به نیاز کاربر تعداد این قطعات قابل افزایش است .
مزایای کامپیوتر : 1 - سرعت بالای انجام عمل 2- اطمینان از عدم اشتباه 3- دقت عملیات انجام شده 4- حافظه بالا برای ذخیره و نگهداری اطلاعات به مدت طولانی

انواع کامپیوتر شخصی :

1- کامپیوتر رومیزی (DESKTOP) : این گونه کامپیوتر ها در ادارات و شرکت ها و اتاق کار افراد کاربرد دارد .
2- کامپیوتر کیفی (LAPTOP) : کامپیوتر های روپایی ، دستی یا کیفی که نسبتاً گران و جهت کار در هنگام مسافرت و دسترسی به اطلاعات در هر هنگام توسط کارمناسب می باشد .

علوم کامپیوتر :

اکثر متخصصین علوم کامپیوتر را به سه شاخه اصلی تقسیم می کنند که عبارتند از :
1- سخت افزار (HARDWARE) : به کلیه دستگاههای مکانیکی و الکترونیکی و الکتریکی که به طور فیزیکی قابل لمس باشند .
2- نرم افزار (SOFTWARE) : به دستور العمل هایی میگویند که جهت به کارگیری سخت افزار توسط برنامه نویسان نوشته می شود . نرم افزار ها به دو دسته سیستمی و کاربردی تقسیسم می شوند :
الف – نرم افزار کاربردی (APPLICATION SOFTWARE) : مانند نامه حسابداری ، و مشابه آن می باشد .
ب- نرم افزار سیستمی (SYSYTEM SOFTWARE) : مانند سیستم های عامل برنامه های سیسستم کنترلی و مشابه آن .
نرم افزار ها رابط میان انسان و سخت افزار ها هستند ، طرح های انسانی به وسیله نرم افزار ها پیاده می شوند و سخت افزار ها را مدیریت میکنند.
3- میان افزار (FIRMWARE) : وسایل خاصی که از سخت افزار و نرم افزار تولید می شود را میان افزار می گویند و به صورت های گوناگون مانند یک بسته مدار مجتمع که بخش سخت افزار را تشکیل می دهد و یک برنامه در درون این بسته که بخش نرم افزار را تشکیل می دهد مشاهده میشوند .
سیستم : از مجموع عناصر و اجزا مرتبط با یکدیگر که در مجموع یک هدف را دنبال میکنند .
داده (DATA) : در سیستم داده (DATA) ورودی سیستم را تشکیل می دهد . داده ها عوامل مؤثر محیط بیرون ، بر سیستم هستند .
پردازش (PROCESS) : هر عملی که بر روی داده ها انجام شود را می گویند .
اطلاعات (INFORMATION) : حاصل انجام پردازش بر روی داده ها را اطلاعات می گویند .
بلوک دیاگرام سیستم : یک سیستم کامپیوتری دارای سه جزء اصلی است ککه در شکل زیر آن را تشریح می نماییم :
اطلاعات ، پردازش ، داده
جزء اول که داده نامیده می شود ورودی سیستم را تشکیل می دهد ؛ جزء بعدی پردازش می باشد که هر نوع عملی بر روی داده می تواند باشد و در آخر جزء سوم اطلاعات می باشد که حاصل انجام پردازش بر روی داده می باشد .
انواع کامپیوتر بر اساس قدرت پردازش و کاربرد :
انواع کامپیوتر بر اساس قدرت پردازش به صورت زیر می تواند تقسیم شود :
الف : کامپیوتر های شخصی PC(PERSONAL COMPUTER) : به عنوان کوچکترین عضو خانواده کامپیوتر ها می باشد .
مزایا : از رایج ترین کامپیوتر های بکارگیری شده در سطح جامعه ما می باشد – قیمت نسبتاً ارزان و کارایی بالا استفاده از این کامپیوتر را رایج نموده
معایب : قابل حمل نبودن و اشغال فضای زیاد از معایب این نسل می باشد
یک CPU ، یک دیسک سخت ، یک دیسک نرم ، یک ماوس ، صفحه کلید ، کارت صدا ، بلندگو ، مودم جهت برقراری ارتباط با اینترنت ، کارت گرافیک و یک صفحه نمایش از اجزای این کامپیوتر هامی باشد .
ب- کامپیوتر های کوچک (MINI COMPUTER) : کامپیوتر هایی اند که می توانند به عنوان یک کامپیوتر مرکزی در یک مؤسسه یا اداره مورد استفاده قرار گیرند و کامپیوتر های دیگر به این کامپیوتر متصل شوند .
مزایا : سرویس دهی به چند کاربر در هر لحظه ، کاربرد زیادی در ایجاد شبکه های کامپیوتری دارند
معایب : قیمت بالاتری نسبت به کامپیوتر های شخصی داشته و در خانه ها کاربرد زیادی ندارند .
یک یا چند CPU ، یک دیسک سخت ، چند دیسک نرم ، سی دی ، کارت شبکه ، مودم از اجزای اصلی این کامپیوتر ها می باشد .
ج- کامپیوتر های اصلی (MAIN FRAME) : از مهمترین کامپیوتر های جهان بوده در مراکز بزرگ اداری و علمی و تحقیقاتی کاربر فراوان و مؤثر دارد .
مزایا : در هر ثانیه بیش از 200 نفر را سرویس دهی می کند – می تواند به تعداد زیادی کامپیوتر شخصی متصل شود .
معایب : دمای یکسان و کنترل آلودگی محیط و نظارت افرادی به نام اپراتور به طور مرتب از معایب این نسل می باشد .
تعداد زیادی CPU ، دیسک سخت ، نوار گردان ، سی دی و دستگاه های کنترلی از اجزای اصلی این کامپیوتر ها است .
د – ابرکامپیوترها (SUPER COMPUTER) : قدرتمند ترین کامپیوتر در خانواده کامپیوتر ها بوده و در صورت وجود این کامپیوتر ها در هر کشوری موجب توسعه و پیشرفت قابل ملاحظه در اقتصاد آن کشور خواهند بود . این کامپیوتر ها در مراکز علمی و تحقیقاتی مثل سازمان فضایی آمریکا و مشابه آن کاربرد دارد.
مزایا : سرعت پردازش فوق العاده بالای داده ها – دارای حافظه بسیار بالا بیش از حد تصور
معایب : قیمت بسیار بسیار بالا که حتی در جهان چند کشور از این کامپیوتر ها استفاده می کنند .
بیش از 300 عدد CPU ، تعداد بیش از حد تصور دیسک سخت و موارد دیگر از اجزای اصلی این کامپیوتر ها است .
بررسی اجزای یک کامپیوتر شخصی :
CASE : یکی از اجزای عمومی کامپیوتر شخصی بودهو در دو مدل DESKTOP و TOWER تولید می شوند.
مدل ایستاده TOWER در سه سایز MINI TOWER ، MEDIUM TOWER ، FULL TOWER طراحی و ساخته می شوند .
POWER (منبع تغذیه): در حقیقت یک ترانسفورماتور است. که برق ورودی 220 ولت یا 110 ولت را به برق خروجی مستقیم 12 یا 5 ولت تبدیل مینماید . همچنین در این ترانس عمل تثبیت ولتاژ نیز جهت نوسانات برقی انجام می گیرد .

CPU و اجزای داخلی آن:

این قطعه کلیه عملیات پردازش و محاسباتی کامپیوتر بر عهده دارد و مهمترین بخش کامپیوتر به شمار میرود.
مکانیزم بدین صورت می باشد که از ورودی ، داده را گرفته و عمل پردازش و محاسبات یا مقایسه را بر روی آن انجام داده و به صورت اطلاعات بر روی خروجی انتقال می دهد . کلمه CPU که کوتاه شده عبارت CENTER PROCESS UNIT می باشد در اصطلاح فارسی ، واحد پردازنده مرکزی نام دارد.
در حال حاظر دو شرکت وظیفه ساخت این قطعه را دارند یکی INTEL و دیگری AMD . CPU های INTEL برای پردازش و اعمال محاسباتی کاربرد فراوان دارند و CPU های AMD جهت انجام کارهای گرافیکی و میکس و مونتاژ کاربرد دارند.
CPU خود شامل واحد های زیر می باشد:
1- ALU
2- CU
3- REGISTER
4- CACHE
1- ALU (ARITHMETIC LOGIC UNIT) واحد محاسبه و منطق : این واحد وظیفه اعمالی چون محاسبات (جمع ،تفریق ، ضرب ، تقسیم )، مقایسه داد ها و مشابه آن را دارد.
2- CUCONTROL UNIT واحد کنترل : کنترل دریافت ورودی عملیات ، عملیات داخلی CPU وکنرل ارسال اطلاعات به واحد خروجی وظیفه این بخش می باشد . این واحد هیچ گونه عملیات پردازشی انجام نمی دهد و مشابه یک سیستم عصبی برای سایر بخش های کامپیوتر عمل می کند . بطور کلی کلیه عملیات CPU توسط این مدارات در حال مراقبت و کنترل هستند .
3-REGISTER ثبات: در هر CPU چند ثبات وجود دارد. ثبات ها در واقع واحدهای کوچک حافظه هستند که جهت نگهداری نتایج محاسبات در CPU بکار می روند .هر گاه CPU عملیاتی را بخواهد انجام دهد از ثبات ها استفاده می کند تا عمل مربوط را انجام دهد .
4- ( CACHE )حافظه پنهان : همانطور که از اسم آن مشخص است این یک حافظه است که در داخل CPU قرار دارد که داردای سرعت بالا می باشد . هرگاه برنامه ای در حافظه اصلی برای پردازش قرار می گیرد ، در هرلحظه فقط بخشی از برنامه اجرا می شود حال اگر CPU برای دسترسی به برنامه جهت اجرا به حافظه اصلی مراجعه نماید سرعت پردازش بسیار پایین خواهد آمد ، لذا آن بخش از برنامه که نیاز به پردازش CPU دارد ، در حافظه پنهان قرار می گیرد و چون سرعت حافظه پنهان بسیار بیشتر از حافظه اصلی است پس CPU با سرعت به قسمت برنامه دسترسی خواهد داشت و برنامه به سرعت اجرا خواهد شد . این حافظه در حقیقت یک حافظه میانی بین حافظه اصلی و CPU است .

شناخت حافظه اصلی یا اولیه و کاربرد آن

شناخت حافظه اصلی یا اولیه و کاربرد آن
 
 یکی از مهمترین حافظه هایی که در کامپیوتر ضروری است حافظه اولیه (PRIMARY MEMORY) یا حافظه اصلی (MAIN MEMORY) خواهد بود.مقدار حافظه اصلی در ذخیره سازی داده های زیاد باعث افزایش سرعت پردازش داده ها در کامپیوتر خواهد شد . لذا اهمیت مقدار و سرعت آن بسیار مد نظر قرار می گیرد . در ای قسمت به تشریح این حافظه ها می پردازیم :
واحد های حافظه : حافظه کامپیوتر با واحد های خاصی سنجیده می شود . چون مبنای کار با کامپیوتر بر اساس مبنای دو می باشد ، پس رابطه غیر معمولی با سنجش واحد های حافظه وجود دارد که در ادامه با آنها آشنا می شویم .
تعریف BIT : کوچکترین واحد حافظه (BIT) می باشد . یک بیت عبارت است از یک واحد حافظه که می تواند عدد یک یا صفر را در خود ذخیره کند . ذخیره سازی صفر و یک را بدین ترتیب می توان تفسیر کرد . اگر یک سیم دارای برق باشد ، ارزش عدد یک را دارد و اگر سیم برق نداشته باشد ارزش صفر را دارد.
تعریف BYTE : هر هشت بیت اطلاعات را یک بایت (BYTE) می گویند . یک بایت کوچکترین واحد از نظر آدرس دهی و دسترسی می باشد هر بایت می تواند بازه عددی بین صفر تا 255 را در خود ذخیره کند .
تعریف کلمه (WORD) : کلمه شامل دو بایت می باشد . در برنامه های کامپیوتری به زبان اسمبلی کاربرد کلمه بسیار زیاد می باشد . هر کلمه می تواند مقدار صفر تا 65535 را در خود ذخیره کند . کلمه به دلیل دو بایتی بودن کاربرد زیادی در محاسبات ریاضی در انواع زبان های کامپیوتری را دارد.
تعریف کیلو بایت (K.B) : هر کیلو بایت شامل 1024 بایت می شود .
1K.B=210BYTE
تعریف (M.B) : مگا بایت با نام اختصاری (M.B) ‌سنجش می شود . این واحد برای سنجش میزان حافظه رم RAM و دیسک نرم به کار میرود . 1M.B=210K.B=220BYTE
تعریف (G.B) : گیگا بایت با اختصار (G.B) مشخص می شود .این واحد ، سنجش میزان حافظه اصلی کامپیوتر های اصلی و ابر کامپیوتر و امروزه برای ظرفیت دیسک های سخت کامپیوتر شخصی بکار می رود.
1G.B=210M.B=220K.B=230BYTE
تعریف (T.B) : تر ابایت با اختصار (T.B) مشخص می شود . این واحد از حافظه برای مجموع اطلاعات یک سایت کامپیوتری مناسب است. 1T.B=210G.B=220M.B=230K.B=240BYTE
تعریف (E.B) : اگزا بایت با علامت اختصاری (E.B) نشان داده می شود . اگزا بایت حافظه بسیار بالایی است . این واحد حافظه کامپیوتری برای مجموعه ای از سایت های کامپیوتری متصل به اینترنت کاربرد دارد.
1E.B=210T.B=220G.B=230M.B=240K.B=250BYTE

انواع حافظه اصلی و کاربرد آن :
 
 حافظه اصلی از دو قسمت RAM و ROM تشکیل یافته است .اما برخی مدل های آن شامل PROM و EPROM نیز می باشند .
حافظه RAM : حافظه با دستیابی تصادفی (RANDOM ACCESS MEMORY) مهمترین بخش حافظه اصلی را تشکیل می دهد .
مشخصات : جنس این حافظه از جنس (IC) مدار مجتمع است ، بر روی این نوع حافظه هم اطلاعات نوشته می شوند و هم اطلاعات را می توان از روی آن خواند .( پس این حافظه هم خواندنی و هم نوشتنی است)
نکات تکمیلی : هر برنامه که می خواهد اجرا شود باید در حافظه RAM قرار بگیرد
هر چه مقدار یک RAM بالا باشد سرعت و قیمت آن نیز بالاتر خواهد بود .
 
 حافظه ROM : حافظه فقط خواندنی (READ ONLY MEMORY) یکی دیگر از حافظه های پر کاربرد می باشد . بر روی این حافظه فقط یک بار اطلاعات نوشته می شود و از آن پس این حافظه فقط خواندی محسوب می شود . محتوای این حافظه اطلاعات ویژه دارا می باشد که باید برای همیشه باقی بماند . در حافظه های ROM اطلاعاتی مانند یک قطعه ، برنامه خاص یا پارامترها و محدودیت های سخت افزاری و نرم افزاری نوشته می شود . هرگاه CPU نیاز به برنامه داخلی ROM با یکی از پارامترهای آن دارد مقدار مورد نظر را می تواند از این حافظه بخواند .
نکته : محتوای حافظه ROM عموماً توسط کارخانه سازنده در ROM ذخیره سازی میشود.
PROM : حافظه فقط خواندنی قابل برنامه نویسی (PROGRAMABLR READ ONLY MEMORY)
یک نوع دیگر از خانواده حافظه ها است . بسیار شبیه ROM بوده و تفاوت PROM با ROM در این است که می تواند توسط یک دستگاه سخت افزاری ویژه ای به نام PROM Programmer قابل برنامه نویسی باشد و پس از آن دیگر قابل برنامه ریزی نمی باشد .
نکته : فرق ROM با PROM در این است که ROM ها همگی دارای یک برنامه هستند که از طرف سازنده در RROM قرار می گیرد ، اما PROM به صورت خالی به بازار ارائه می شود و مصرف کننده فقط یک بار به دلخواه در داخل PROM داده های خود را قرار می دهد.
EPROM : حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی و قابل پاک شدن که کوتاه شده یا مخفف عبارت:
ERASEABLE PROGRAMMABLE READ ONLY MEMORY مدل دیگری از حافظه ها است. این حافظه کاملاً شبیه به PROM است ، با این تفاوت که برای بارها میتوان داده های این حافظه را پاک کرد و مجدداً برنامه ریزی جدید را بر روی آن انجام داد . این حافظه برای کاربران حرفه ای بسیار مناسب خواهد بود .

شناخت حافظه های ثانویه یا جانبی و کاربرد آن

شناخت حافظه های ثانویه یا جانبی و کاربرد آن

حافظه ثانویه (SECONDARY MEMORY) یا (SECONDARY STORAGE) دارای انواع گوناگونی هستند . این حافظه ها دارای ظرفیت بالا و قدرت نگه داری اطلاعات را برای زمان طولانی دارا می باشند و امروزه در جامعه کاربرد فراوان دارند که در ادامه به شرح رایج تر ین آنها می پردازیم :

FLOPPY DISK :

دیسک نرم یا فلاپی دیسک یکی از حافظه های جانبی است که هنوز با وجود ظرفیت کم آن نسبت به حافظه جدید در ادارات و شرکت ها کاربرد دارد ؛ دیسک نرم از یک صفحه دایره ای که مواد مغناطیس شونده بر روی آن قرار دارد تشکیل شده است . اطلاعات بر روی دایره های هم مرکز ذخیره می شوند . نام این دایره ها شیار یا TRACK است .هر شیار از چند قطاع یا SECTOR تشکیل شده است. به هر چند قطاع یک کلا ستر CLUSETR گفته می شود .

HARD DISK :

دیسک سخت یکی دیگر از حافظه های جانبی است که برای نگهداری برنامه ها و داده ها برای مدت زمان طولانی بسیار مناسب خواهد بود . دیسک سخت از چند صفحه دایره ای موازی از جنس شیشه یا فلز را که دارای روکش مغناطیس است ساخته شده است .یک موتور آن را می چرخاند و یک هد در هر طرف صفحه دایره ای برای خواندن و نوشتن اطلاعات قرار دارد .

CD ROM :

(CD ROM)(COMPACT READ ONLY MEMORY) حافظه جانبی رایج دیگر است که رفته رفته جای خود را به DVD ROM داده است و این حافظه فقط خواندنی می باشد. البته مدل هایی از آن نیز قابلیت نوشتن را نیز دارد . این دیسک بر خلاف حافظه های دیگر از روش پرتو های لیزری به جای روش مغناطیسی برای خواندن داده ها استفاده می شود .

DVD :

دیسک ویدیویی دیجیتال (DVD)(DIGITAL VIDEO DISK) حافظه جانبی مناسب و رایجی است که دارای ظرفیت بالا و قابلیت نگه داری اطلاعات تا حجم 4.7 گیگا بایت و در بعضی مدل ها حتی تا حجم 17 گیگا بایت را در خود دارند .

TAPE :

نوار مغناطیسی یکی از حافظه های جانبی است که دیگر چندان مورد استفاده قرار نمیگیرد . در گذشته به علت ارزان بودن و توانایی ذخیره اطلاعات در حجم بالا و ماندگاری طولانی آن ها به خصوص در پشتیبان گیری اطلاعات بسیار مناسب بوده مورد استفاده قرار میگرفته است . در این حافظه همچنین می توان اطلاعات را به طور مکرر پاک یا مجدد بر روی آن نوشت لذا بهترین نوع حافظه در آن زمان بوده است .
آشنایی با دسترسی مستقیم و ترتیبی :

به طور کلی دسترسی به حافظه ها در کامپیوتر ها به دو صورت امکان پذیر می باشد .
1- دسترسی مستقیم : در این روش برای رسیدن به اطلاعات در مدت زمان کوتاهی طول می کشد به طور مثال برای شفاف سازی فرض کنیم بر روی یک دیسک 4 آهنگ وجود دارد هنگامی که کاربر بخواهد از آهنگ 1 به آهنگ 4 برود بلافاصله میتواند در مدت کوتاهی به آن برسد .
2- دسترسی ترتیبی : در این دسترسی برای رسیدن به اطلاعات کاربر باید ناخواسته اطلاعات قبل از مورد درخواستی خود را بگذراند تا به آن برسد . مثلاً در مثال بالا اگر کاربر بخواهد از آهنگ 1 به آهنگ چهارم برود باید آهنگ دوم و سوم را نیز گوش دهد تا به آهنگ چهارم برسد .
مثال : دسترسی در نوار مغناطیسی ترتیبی و در دیسک سخت مستقیم است.

شناخت دستگاه های ورودی و کاربرد آن :

هر کامپیوتر برای عملکرد خود داده ها را از دستگاه های ورودی میخواند و پس از پردازش آنها بر روی دستگاه های خروجی ارسال می کند .

آشنایی با KEY BOARD و نواحی آن :

آشنایی با KEY BOARD و نواحی آن :
 
 صفحه کلید ها مهمترین دستگاه ورودی است . با وجود این همه تغییر و تحول در دنیای کامپیوتر صفحه کلید ها تفاوتی چندان پیدا نکرده اند و فقط در شکل و ظاهر و اندازه آن ها را متمایز نموده است . آرایش صفحه کلید ها ی IBM (شرکتی آمریکایی )بر اساس آرایش استاندارد QWERTY است . یعنی این که در روی صفحه کلید ها حروف Y,T,R,E,W,Q به ترتیب از چپ به راست چیده شده اند . در ضمن آرایش کلید ها کاملا تجربی است .

انواع صفحه کلید :
 
 1- ساده دارای 101 و 102 کلید
2- چند رسانه ای (MULTI MEDIA)
3- چند تکه
4- دارای لوح لمسی (TOUCH PAD)
5- بی سیم ‌
** در ضمن صفحه کلید های کنونی که رایج فراوانی نیز دارند از نوع چند رسانه ای هستند .**

نواحی صفحه کلید :
 
 کلیدهای تابعی: بر روی صفحه کلید یکسری کلید بصورت F1 تا F12 وجود دارد که به کلید های تابعی معروفند . با فشار هر کلید در هر نرم کار خاصی انجام می گیرد .
کلید SHIFT : محل این کلید بر روی صفحه کلید در طرفین صفحه کلید می باشد .(دو کلید SHIFT بر روی K.B وجود دارد.) کاربرد: اگر بخواهیم در حالت عادی حرفی مثل a را فشار دهیم همان a تایپ می شود ولی اگر SHIFT را نگه داریم و در حالی که این کلید را نگه داشته ایم کلید a را بفشاریم نتیجه A خواهد شد.
کلید ALT : محل کلید ALT در دو قسمت چپ و راست صفحه کلید وجود دارد . کلید ALT یک کلید ترکیبی است یعنی با فشردن آن به همراه کلید دیگری عمل خاصی صورت میپذیرد .
کلید CTRL : این کلید ترکیبی در دو طرف K.B می باشد و این کلید نیز با ترکیب دیگر کلید ها یک عمل تعریف شده را انجام میدهد.
کلید های مکان نما ARROW KEY : کلیدهای جهت داری هستند که در چهار جهت می توان از آنها استفاده نمود:
LEFT KEY : حرکت مکان نما به یک کاراکتر به سمت چپ.
RIGHT KEY : حرکت مکان نما به یک کاراکتر به سمت راست.
DOWN KEY : حرکت مکان به سمت پایین.
LEFT KEY : حرکت مکان نما ر به سمت بالا.
کلید های PAGE DOWN و PAGE UP : این کلید ها جهت نمایش صفحه بالایی (UP) و صفحه پایینی (DOWN) در واژه پرداز ها بسیار کاربرد دارند.
کلید های HOME و END : کلید HOME مکان ما را به ابتدای خط و کلید END آن را به انتهای خط هدایت می کند.
کلیدهای INSERT و DELETE : کلید INSERT برای درج حروف الفبایی در محل قرار گرفتن مکان نما کاربرد دارد ؛ کلید DELETE هم برای پاک کردن حروف جاری در محل مکان نما است.
کلید ENTER : از مهم ترین ، رایج ترین و پر کاربرد ترین کلید ها می باشد و همانطور که از اسم معلوم است برای صدور فرمان یا تأیید انجام یک عمل است.
کلید ESC : این کلید برعکس کلید ENTER وظیفه لغو انجام عملیات در حال انجام یا در شرف انجام را بر عهده دارد ، در بعضی از محیط ها وظیفه خروج را نیز به عهده دارد .
کلید CAPS LOCK : در صورت روشن بودن این کلید تمام حروف تایپ شده در حالت معمولی به جز عربی ، فارسی و امثال آن به صورت بزرگ تایپ می شود .
کلید NUMERIC LOCK : با خاموش بودن این کلید بخش کلید های ماشین حساب غیر فعال می شود و برعکس در صورت روشن بودن این بخش فعال خواهد شد .
کلید SCROLL LOCK : با روشن بودن این کلید در بعضی از نرم افزار ها وظیفه هدایت مکان نما را دارد و در صورت خاموش بودن عمل قابل انجام در حالت روشن لغو می شود.
کلید PRINT SCREEN : در صورتی که بخواهیم در ویندوز از صفحه نمایش عکس بگیریم از این کلید استفاده می کنیم و اگر بخواهیم متنی را در داس چاپ کنیم هم از این کلید استفاده می کنیم .
آشنایی با MOUSE : یکی دیگر از وسایل ورودی دارای کاربرد انکار ناپذیر که امروزه در چند نوع تک کلید ، دو کلید ،‌سه کلید و در نهایت چند کلید تهیه می شودو برای سیستم هایی مناسب است که از سیستم عامل ویندوز استفاده میکنند . این دستگاه توسط مرکز تحقیقاتی P.A.R.C کالیفرنیا متعلق به شرکت آمریکایی زیراکس طراحی و ساخته شد . علت نام گذاری آن هم به دلیل شباهت آن با موش بوده است .
آشنایی با SCANNER : پویش گر تصویر یا SCANNER ‌که یکی دیگر از وسایل ورودی است جهت وارد کردن تصاویر ، نقشه ها و اشکال گرافیکی به داخل کامپیوتر است . این دستگاه در دو مدل دستی و رومیزی تولید شده و مدل های رومیزی آن که امروزه کاربرد فراوان دارند دارا ری تکنولوژی هستند که می توانند حتی نگاتیو را نیز اسکن نموده وبا کامپیوتر هدایت نمایند .
از دستگاه های ورودی دیگر می توان به موارد زیر اشاره نمود‌: قلم نوری – دسته های بازی – GAME PAD - CONTROL PAD و ........

شناخت دستگاه های ورودی و کاربرد آن :
 
 کامپیوتر پس از پردازش داده ها اطلاعات را تولید می کند .اطلاعات باید به واحد خروجی هدایت شوند ؛ پس از این که اطلاعات تولید شد باید از طریق واحد خروجی یا به طریق دیگر بر روی دستگاه های خروجی ارسال شوند که به شرح رایج ترین آن ها می پردازیم :
آشنایی با DOT-MATRIX PRINTER ‌: چاپگر سوزنی یک دستگاه خروجی معروف است . این چاپگر درای یک نوار آغشته به جوهر به نام ریبون است . هنگامی که حروف و اشکال از کامپیوتر به آن منتقل میشوند با استفاده تز یک هد که دارای سوزن هایی به نام پین است به ریبون می خورد و چون ریبون بین کاغذ و سوزن ها قرار دارد به اندازه سوزن بر روی کاغذ نقطه ظاهر می شود.
آشنایی با LASER PRINTER : چاپگرهای لیزری یکی از رایج ترین و بهترین چاپگرها هستند طرز کار در این چاپگر ها بدین صورت است که ابتدا کاغذ توسط نور لیزر تحت تابش قرار گرفته سپس به محلول آغشته می شود یا نوعی پودر روی آن کشیده می شود . به دلیل تابش ، اشعه لیزر انرژی دار شده و به همان اندازه (نسبت) انرژی در قسمت های گوناگون کاغذ ، مایع یا پودر در محل تابش انرژی قرار می گیرد.
آشنایی با INK-JET PRINTER : چاپگر جوهر افشان نوع دیگری از دستگاه های خروجی است در این چاپگر ها جوهر به صورت مایع وجود دارد . و از طریق ارتعاش یا حرارت به پودر تبدیل میشود .
آشنایی با MONITOR : مهمترین دستگاه های خروجی نیز صفحه نمایش می باشد که بدون آن نمیتوان با کامپیوتر کار کرد . مانیتور در مدل های گوناگونی تهیه می شود اما مهمترین از آن ها می توان به مدل لامپ اشعه کاتدی (CATHOD RAY TUBE:CRT) و یا مانیتور مدل کریستال مایع (LIQUID CRYSTAL DISPLAY: LCD) اشاره نمود .
از دستگاه های ورودی دیگر می توان به موارد زیر اشاره نمود‌:
بلندگو (SPEAKER) - پلاتر (PALTTER) – رسام و.......

آشنایی با برد اصلی :
 
 MOTHER BOARD یا MAIN BOARD برد مادر یا برد اصلی یکی از قطعات اصلی کامپیوتر به حساب می آید و اگر به CPU لقب مغز کامپیوتر را بدهیم مطمئنا برد اصلی در حکم ستون فقرات خواهد بود. کلیه ی قطعات یک کامپیوتر شخصی چه به طور مستقیم چه غیر مستقیم به این برد وصل میشوند و از این جهت است که نام برد مادر یا اصلی برای این قطعه کاملا مناسب میباشد .
 در حال حاضر شرکتهای بسیاری اقدام به تولید این قطعه ی حساس میکنند و مدلهای مختلف و استاندارد های رنگارنگی را برای این وسیله ارایه کرده اند. اما در گذشته ی نه چندان دور ( اواسط دهه ی 90 میلادی) مادربوردها دارای دو دسته ی کلی بودند که تفاوت آنها در نوع منبع تغذیه ( Power Supply) بود اما به مرور زمان یکی از آنها منسوخ و حذف شد . نوع اول و قدیمی تر دارای کانکتور منبع تغذیه AT و نوع دوم که هنوز هم رایج است دارای کانکتور منبع تغذیه ATX بودند. البته این مورد تنها فرق این دو نوع مادر برد نبود. بلکه همراه منبع تغذیه مدل ATX قابلیت هایی همچون کنترل نرم افزاری سوئیچ خاموش کردن کامپیوتر و توان روشن کردن دستگاه از طریق شبکه و غیره نیز وجود داشت . از بحث منبع تغذیه که بگذریم باید بدانیم در یک مادر برد چه میگذرد و وظیفه ی این قطعه چیست ؟

بخشهای اصلی یک برد اصلی عبارتند از :
 
 BIOS -1
North Chip & South Chip -2
CPU Socket -3
Power Supply Connector -4
BIOS Basic Input Output System : به صورت یک تراشه ی کوچک روی برد اصلی قرار دارد که اطلاعات مورد نیاز مادر برد در آن به وسیله ی یک باطری نگه داری میشود. این تراشه در هنگام روشن شدن کامپیوتر اقدام به تست قطعات کامپیوتر میکند و در صورت سالم بودن قطعات یک بوق کوتاه می زند و اگر ایرادی پیدا کند به نسبت همان نوع ایراد بوق خاصی را به صدا در میاورد(خود تراشه بلندگو ندارد بلکه سیگنال صوتی لازم را به بلندگو ارسال میکند) سپس بعد از گذراندن مرحله اول بوت این تراشه اقدام به شمارش سلول های حافظه ی رم میکند و بعد از آن شناسایی هارد دیسک و دیگر قطعات متصل به رابط IDE را انجام میدهد.
North & South CHIP : چیپ شمالی و جنوبی به صورت دو تراشه ی مجزا بر روی برد اصلی نصب شده اند که مهمترین بخش یک مادر برد هستند و مرغوبیت و امکانات یک مادر برد را از روی این دو چیپ می سنجند. اگر مادر بردی در اختیار دارید به راحتی این دو تراشه روی آن قابل رویت هستند. روی تراشه ی شمالی که بزرگتر و مهم تر است معمولا خنک کننده ی آلومینیومی یا مسی وجود دارد (و در موارد جدیدتر یک فن کوچک). وظیفه ی این دو تراشه به صورت مختصر برقراری ارتباط کلیه قطعات ورودی و خروجی و داخلی و خارجی با پردازنده ی مرکزی است .
CPU Socket . CPU : به صورت مستقیم بر روی مادر برد نصب میشود و نوع سو کت (محل اتصال و تعداد جای پایه ها) و همچنین نوع و مدل چیپ شمالی و جنوبی است که تعیین میکنند که این مادر برد چه نوع پردازنده ای را پشتیبانی میکند و چه پردازنده ای به اصطلاح قابل استفاده بر روی این برد است .
 Power Supply Connector : به محل اتصال فیش پاور کامپیوتر گفته میشود که دارای دو ردیف ده تایی است که از منبع تغذیه مستقیم به مادر برد وصل میشود و برق مورد نیاز مادر برد و CPU و دیگر اجزا متصل به برد اصلی را تامین میکند .

تکامل طراحی دیجیتال به کمک کامپیوتر

تکامل طراحی دیجیتال به کمک کامپیوتر

طراحی مدارات دیجیتال از 25 سال گذشته تا کنون بسیار متحول گشته است، مدارهای دیجیتال ابتدایی که به سختی‌ میتوان نام سخت‌افزار را بر روی آنها گذاشت، با لامپ‌های خلا و تعداد اندکی ترانزیستور ساخته می‌شدند.
با ظهور تکنولوژی مدار مجتمع، امکان پیاده‌سازی مدارات دیجیتال بر روی یک تراشه فراهم گردید. اولین نسل مدارات‌مجتع یا IC ها، SSI سر نام Small Scale Integration نام دارد که در این نسل تراشه‌ها با تعداد بسیار اندکی ترانزیستور و گیت‌های منطقی ساخته می‌شدند، پس از آن حجم مجتمع سازی در نسل‌های MSI سر نام Medium ScaleIntegration و LSI سر نام Large Scale Integration به سرعت گسترش یافت و به طوری که امکان مجتمع سازی هزاران گیت منطقی، در داخل یک تراشه برای طراحان سخت‌افزار فراهم آمده بود.
در این مرحله روند طراحی بسیار پیچیده و دشوار گردیده بود و طراحان نیاز داشتند تا بخشی از مراحل طراحی را به کامپیوتر بسپارند. به کمک ابزارهای طراحی دیجتال کامپیوتری یا CAD Toolها طراحان توانستند کامپیوتر را در فرایند طراحی اجزای خود سهیم سازند.

نمایی از یک طراحی بسیار پیچیده

با پیشرفت نسل VLSI سر نام Very Large Scale Integration امکان طراحی مدارات مجتمع با میلیون‌ها ترانزیستور فراهم گشته است(مانند تصویر بالا). به دلیل پیچیدگی بسیار زیاد این مدارات ،طراحی و ارزیابی عملکرد آنها به روش‌های سنتی دیگر میسر نیست، به همین خاطر ایده‌ای جهت توصیف طرح به یک زبان قابل فهم برای کامپیوتر مطرح گردید تا زمینه حضور کامپیوتر در پروسه طراحی یک مدار VLSI گسترده‌تر گشته و مسائل طراحی و ارزیابی در پروسه طراحی یک سخت‌افزار جدید، با الگوریتم‌های از پیش تعریف شده، پردازش شوند.

زبان توصیف سخت‌افزار چیست ؟

HDL سر نام Hardware DescriptionLanguage ، به خانواده‌ای از زبان‌های برنامه‌نویسی گفته می‌شود که جهت مدل‌سازی عملکرد بخشی از یک سخت‌افزار به کار گرفته می‌شوند. توصیف سخت‌افزار به کمک HDLها به دو شکل کلی امکان پذیر است:

روش اول:

مدل‌سازی ساختاری سخت‌افزار، که با تشرح ارتباطات خارجی، اجزای تشکیل دهنده داخلی و اتصالات میان‌ها، جهت توصیف ساختار و اجزای تشکیل دهنده یک سخت‌افزار به کار برده می‌شود.

روش دوم:

مدل‌سازی رفتاری سخت‌افزار، جهت توصیف انتزاعی رفتار یک سخت‌افزار بدون در نظر گرفتن جزئیات ساختار آن می‌باشد که بدون لحاظ کردن اجزای تشکیل دهنده، به توصیف خروجی‌های مدل بر اساس تابعی از ورودی‌های آن می‌پردازد. مدل‌سازی رفتاری یک سخت‌افزار در سطوح مختلفی از انتزاع صورت می‌پذیرد که سطوح بالاتر رفتار سخت‌افزار را به صورت چکیده‌تر با جزئیات کمتری نسبت به سطوح پایین تر انتزاع، توصیف می‌کنند.
طراحی یک سخت‌افزار بر اساس طرح شماتیک مداری که در گذشته از آن به وفور استفاده می‌شد، با اینکه شامل اطلاعات بسیار کاملی در مورد سخت‌افزار و اجزای تشکیل دهنده آن بود، اما در توصیف طرح‌های بزرگ به خاطر حجم بسیار زیاد اجزای تشکیل دهنده طرح بسیار پیچیده گشته و حجم مستندات آن خارج از کنترل می‌گشت. همچنین در روش سنتی طراحی از ایده‌های مطرح شده در طرح هیچ گونه حفاظتی به عمل‌ نمی‌آمد و امکان سواستفاده از آنها توسط اشخاصی که طرح به آنها فروخته می‌شود، وجود داشت.

نمایی از یک سخت‌افزار مدرن، طراحی شده به کمک زبان‌های توصیف سخت‌افزار

در طراحی یک سخت‌افزار با توصیف متنی‌ آن به کمک یک زبان برنامه‌نویسی، هم حجم مستندات طرح کاهش یافته و هم امکان حفاظت ایده‌های طرح به وجود آمده است. علاوه بر این توصیف متنی یک سخت‌افزار به کمک HDLها برای کامپیوتر قابل فهم‌تر از طرح شماتیکی آن سخت‌افزار با اطلاعات تصویری می‌باشد.
مهمترین وجه تمایز یک زبان توصیف‌ سخت‌افزار با یک زبان برنامه‌نویسی متداول مانند C ، در نحوه اجرای خط‌کد‌ها می‌باشد، در زبان‌های برنامه نویسی متداول مانند C خط کد‌های نوشته شده به ترتیب از بالا به پایین اجرا شده تا در نهایت به اتمام برسند، در حالی که در زبان‌های توصیف سخت‌افزار اجرای دستورات ماهیت ترتیبی و سریال نداشته و تمام خط‌کدها به صورت موازی و همزمان اجرا می‌شوند، در واقع برای توصیف سخت‌افزاری که ممکن است از چندین بخش‌ ساخته شده باشد که خروجی آنها به صورت همزمان تغییر می‌کند، زبان‌های برنامه‌نویسی متداول با ماهیت اجرای ترتیبی خود کاربردی ندارند.

شبیه سازی سخت‌افزار به کمک HDLها

شبیه سازی سخت‌افزار به کمک HDLها

به کمک زبان‌های توصیف سخت‌افزار علاوه بر طراحی می‌توانیم یک سخت‌افزار را شبیه سازی کرده تا قابلیت‌ها و عملکرد‌ آن را قبل از پیاده‌سازی آزمایش کنیم. در دنیای واقعی تست کردن یک سخت‌افزار، خود نیازمند یک سخت‌افزار دیگر است که مجموعه‌ای از ورودی‌های مجاز را برای سخت‌افزار زیر تست تولید کرده و خروجی حاصله را با مقدار مورد انتظار مقایسه کند. در فضای مجازی که کامپیوتر در اختیار ما قرار داده است نیز می‌توانیم قبل از پیاده سازی و ساختن سخت‌افزار، عملکرد آنرا با طراحی یک سخت‌افزار جانبی جهت تست، سخت‌افزار اصلی را ارزیابی کنیم، به این ترتیب که به کمک زبان توصیف سخت‌افزار، برنامه‌ای نوشته می‌شود تا زنجیره‌ای از ورودی‌ها را به سخت‌افزار مورد آزمایش داده و خروجی آن را با مقادیر مورد انتظار طراح مقایسه نماید، به این برنامه که جهت آزمایش عملکرد سخت‌افزار نوشته می‌شود، Testbench گفته می‌شود.
زبان‌های توصیف‌سخت‌افزار Verilog و VHDL در میان سایر HDLها محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند که در ادامه مقاله به بررسی و مقایسه‌آنها خواهیم پرداخت.

زبان توصیف سخت‌افزار VHDL

زبان VHDL سر نام Very High Speed Integrated CircuitHardwareDescriptionLanguage از جمله HDLهای پرطرفداری است که امروزه در طراحی تراشه‌های با کاربرد خاص و تراشه FPGA به کار گرفته می‌شود.
این زبان در ابتدا به سفارش وزارت دفاع آمریکا جهت مستند‌سازی اطلاعات مدارات دیجیتال و تراشه‌های به کار گرفته شده در ادوات نظامی، طراحی شد. اطلاعات بسیار زیاد و پیچیده مدارات دیجیتال به کار گرفته شده در ادوات نظامی‌، مانع از توسعه سریع آنها می‌شد و اطلاعات طراحی را فقط برای طراح قابل خواندن و پیگیری می‌ساخت به طوری که توسعه همان طرح توسط شخص‌دیگر دشوار بود، به همین خاطر در سال 1980 زبانی طراحی شد که توصیف یک مدار در سطوح مختلف انتزاع در آن میسر باشد. پس از آن ابزارهایی جهت شبیه‌سازی مدارات طراحی شده با این زبان ایجاد شد، سپس ابزار‌های کامپیوتری جهت سنتز کردن کد‌های VHDL عرضه شدند که به کمک این ابزار، توصیف سخت‌افزاری یک مدار را می‌توان به راحتی به معادل فیزیکی آن جهت پیاده سازی و ساخت مرتبط کرد.
در طراحی زبان توصیف سخت‌افزاری VHDL از مفاهیم زبان برنامه‌نویسی Ada بهره برده شده به همین خاطر این زبان در syntax بسیار مشابه Ada می‌باشد. این زبان به گونه‌ای طراحی شده که مسائل همزمانی و موازی‌سازی سخت‌افزار را به خوبی پوشش دهد.
در سال 1983 دوشرکت بزرگ IBM و Texas Instrument به همراه شرکت Intermetrics قراردادی را جهت توسعه این زبان برای کاربرد‌های طراحی مدارات دیجیتال امضا کردند و چهار سال بعد این زبان به توسط IEEE استاندارد سازی شد پس از آن وزارت دفاع آمریکا شرکت‌های تابع خود را مقید ساخت تا تمامی مدارات دیجیتال خود را به این زبان توصیف کنند.
جگنده F-22 یکی از اولین پروژه‌هایی بود که تمامی مدارات و مستندات الکترونیکی آن به زبان VHDL نگاشته شده بود، موفقیت این پروژه موجب شد تا زبان VHDL بیش از پیش توسعه یافته و مورد استفاده قرار گیرد.
در سال 1993 استاندارد IEEE-1076 ویرایش شد و در آن تمهیداتی جهت پوشش دادن به سیگنال‌هایی که در آن واحد چند مقدار به آنها داده می‌شود، اندیشیده شد. در سال 1996 ابزار‌های شبیه سازی و سنتز مدارات دیجیتال توصیف شده توسط VHDL به صورت تجاری عرضه شدند تا مراحل طراحی تا پیاده‌سازی کامپیوتری یک سخت‌افزار به کمک VHDL تکمیل شود.
در سال 2006 کمیته فنی VHDL مستقر در کنسرسیوم Accellera که توسط IEEE جهت به روز‌رسانی استاندارد VHDL ایجاد شده‌ است، نسخه سوم از پیش نویس استاندارد VHDL-2006 را ارائه کرد.
یک نمونه از برنامه VHDL که به توصیف یک گیت AND ساده بدون ملاحظات زمانی پرداخته است در زیر آورده شده است :

std_logic from the IEEE library
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all; -- this is the entity
entity name_of_entity is
port (
IN1 : in std_logic;
IN2 : in std_logic;
OUT1: out std_logic);
end entity name_of_entity; -- here comes the architecture
architecture name_of_architecture of name_of_entity is -- Internal signals and components would be defined here
begin
OUT1 <= IN1 and IN2;
end architecture name_of_architecture;

زبان توصیف سخت‌افزار Verilog

زبان توصیف سخت‌افزاری Verilog سرنام VerifyingLogic جهت مدل‌سازی سیستم‌های الکترونیکی ابداع شده است که کلیه مراحل طراحی، ارزیابی و پیاده سازی یک مدار آنالوگ یا دیجیتال یا یک مدار ترکیبی را در چند سطح انتزاع پوشش می‌دهد.
Syntax این زبان بسیار مشابه به زبان C می‌باشد و در توسعه آن از ویژگی‌های زبان C الگو گرفته شده است. این زبان در سال 1981 توسط Phil Moorby در شرکت Gateway DesignAutomation ابداع شد و در سال 1985 نرم‌افزار شبیه‌ساز این زبان به نام Verilog-XL عرضه شد در سال 1989 این شرکت به همراه حقوق معنوی این زبان توسط شرکت Cadance خریداری و سپس مستندات آنرا برای استفاده عمومی، به صورت رایگان در اختیار مردم قرار گرفت.
در سال 1993 این زبان توسط IEEE بازنگری و استانداردسازی شد در همین سال بر اساس آمار EETimes حدود 85 درصد از طراحی‌های مدارات مجتمعی که به کارخانه‌های تولید‌کننده ادوات نیمه‌هادی سفارش داده شدند، به زبان Verilog توصیف شده بودند.
یک نمونه از برنامه Verilog که به توصیف یک فلیپ‌فلاپ پرداخته است در زیر آورده شده است :

module toplevel(clock,reset);
input clock;
input reset;
reg flop1;
reg flop2; always @ (posedge reset or posedge clock)
if (reset)
begin
flop1 <= 0;
flop2 <= 1;
end
else
begin
flop1 <= flop2;
flop2 <= flop1;
end
endmodule

از جمله امکانات زبان Verilog محیط PLI آن سر نام Program LanguageInterface می‌باشد که به کمک آن می‌توان کنترل برنامه را از زبان Verilog بر عهده تابعی که به زبان Cنوشته شده است قرار داد، این قابلیت موجب شده تا زبان Verilog انعطاف پذیر گشته و توسعه برنامه در آن توسط زبان C نیز امکان پذیر باشد.

Verilogدر برابر VHDL

توصیف ساختاری یک سخت‌افزار با زبان Verilog هیچ گونه برتری یا کاستی نسبت به توصیف آن با زبان VHDL ندارد و تفاوت میان این دو زبان بیشتر در توصیف‌های رفتاری یک سخت‌افزار خود را نشان می‌دهند. شکل زیر نشان‌دهنده میزان مقیاس پذیری این دو زبان در سطوح مختلف انتزاع در توصیف رفتاری می‌باشد:
همانطور که مشاهده می‌کنید، زبان Verilog توانایی مدل‌سازی سخت‌افزار تا پایین‌ترین سطح انتزاع یعنی سطح ترانزیستور و سوییچ را دارا می‌باشد در حالی که زبان VHDL توانایی مدل‌سازی سخت‌افزار در بالاترین سطوح انتزاع (تا سطح سیستم) را دارد. علارقم اینکه به کمک قابلیت PLI زبان Verilog تا حدودی می‌توان به توصیف سیستمی یک سخت‌افزار پرداخت، اما اصولا بهره‌گیری از HDL ها جهت توصیف یک سیستم ناکارآمد است و برای این منظور زبان‌های کارآمد دیگری مانند SystemC و System Verilog طراحی شده که به کمک آنها می‌توان سخت‌افزار را از بالاترین سطح انتزاع توصیف نمود. لذا قابلیت‌های توصیف سیستمی VHDL را به سختی می‌توان در زمره برتری‌های آن نسبت به Verilog قلمداد کرد.
انواع داده در زبان Verilog نسبت به VHDL ساده تر و استفاده از آنها آسان‌تر می‌باشد، ضمن اینکه این انواع داده در Verilog به مدلسازی ساختاری نزدیک‌تر هستند، در این زبان برخلاف VHDL انواع داده مشخصی تعریف شده است و کاربر نمی‌تواند انواع داده جدید به آن اضافه کند. به دلیل سادگی استفاده از انواع داده‌ها زبان Verilog نسبت به VHDL ارجحیت دارد.
برای فردی که پیش‌زمینه‌ای در مورد زبان‌های برنامه نویسی ندارد، یادگیری زبان Verilogساده‌تر از VHDL است، چرا که نوشتن کد‌های VHDL کمی پیچیده تر از Verilogمی‌باشد و برای تسلط بر خط کد این VHDL، زمان بیشتری نیاز است، علاوه بر اینکه در زبان‌ VHDL روش‌های متعددی برای مدل کردن یک مدار وجود دارد که در ساختار‌های بزرگ می‌تواند موجب سردرگمی افراد تازه‌ کار شود.

انتخاب یک زبان توصیف‌ سخت‌افزار

برای انتخاب یک زبان جهت توصیف مدار دیجیتال، عوامل متعددی را باید علاوه بر برتری‌های ذاتی یک زبان خاص مدنظر قرار داد. برخی از این عوامل عبارتند از:

سلیقه شخصی :

اصولا چون اکثر مهندسین و طراحان مدارات دیجیتال به زبان
C مسلط هستند، زبان Verilog را که خط کد مشابه C دارند ترجیح می‌دهند، ضمن اینکه خوانایی کد‌های این زبان بهتر از VHDL است.
موجودیت ابزار‌های شبیه‌سازی و سنتز : در حال حاضر ابزار‌های شبیه‌ساز رایگان متعددی برای زبان Verilog وجود دارند که از میان‌آنها میتوان به کامپایلر Icarus Verilog اشاره کرد، در حالی که ابزارهای شبیه‌ساز متن‌باز اندکی برای VHDL موجود هستند و اقلب ابزار‌های شبیه‌سازی این زبان، به صورت تجاری به فروش می‌رسند.
عوامل تجاری و بازاریابی : بر اساس آمار‌های منتشر شده در سال 1998بازار ابزار‌های شبیه‌سازی زبان Verilog حدود 150 میلیون دلار اعتبار داشت به طوری که اعتبار این بازار نسبت به سال 1994 دو برابر شده بود، در سال 2003 نیز شرکت Synopses یکی از بزرگترین شرکت‌های این بازار چند صد میلیون دلاری، اعلام کرد که تیم توسعه و تحقیقات این شرکت تنها بر روی Verilog متمرکز شده اند و در ابزار‌های شبیه‌سازی این شرکت از VHDLپشتیبانی نخواهد شد.
زبان توصیف سخت‌افزاری Verilog مورد استقبال صنایع بزرگ قرار گرفته است به طوری که امروزه این زبان به عنوان یک زبان پرکاربرد در صنعت طراحی و تولید مدارات دیجیتال شناخته شده است. در مقابل زبان VHDL از سوی جامعه آکادمیک مورد استقبال قرار گرفته و بیشتر در پروژه‌های دانشگاهی از آن بهره گرفته می‌شود.
تمرکز وب‌سایت تخصصی سخت‌افزار ایران نیز با توجه به برتری‌های ذکر شده بر روی زبان توصیف سخت‌افزاری Verilog می‌باشد. به همین منظور جهت فراگیری این زبان خودآموز زیر را به خوانندگان گرامی اهدا می‌کنیم.
خودآموز زبان Verilog نگاشته جناب آقای دکتر صفری استادیار دانشگاه تهران در گروه مهندسی کامپیوتر-سخت‌افزار:
جهت فراگیری زبان توصیف سخت‌افزاری VHDL نیز مراجع و کتب‌های متعددی وجود دارد که بر اساس مشور‌ت‌های صورت گرفته Tutorial منتشر شده توسط سایت cic.org.tw به خوانندگان محترم پیشنهاد داده می‌شود،نسخهPDF این خودآموز را می‌توانید از این آدرس دانلود کنید.
منابع: WayneWolf, "ModernVLSIDesign" 3rd Edition, Prentice-Hall
SamirPalnitkar, "Verilog®HDL: A Guide to Digital Design and Synthesis", Second Edition, Prentice-Hall
DouglasJ.Smith, "HDLChip Design", Doone publications