বাংলাদেশে ইলেকট্রনিক্স নিয়ে গবেষণা শুরু হয়েছে। রোবটিক্সে জাতীয় এবং
অন্তর্জাতিক প্রতিযোগিতা গুলোতে আমাদের দেশের টিম ভালো করছে। ওয়ালটন,
স্যামস্যাং এর মতো প্রতিষ্ঠান মোবাইল ফোন, ট্যাবলেট পিসি তৈরির কিছু কিছু
কাজ বাংলাদেশেই করছে। এছাড়া টেসিসে তৈরি হচ্ছে দোয়েল কম্পিউটার । তাই
আমাদের দেশেও যে নিকট-ভবিষ্যতে কম্পিউটার তৈরি হবে তা চিন্তা করাটা
কাল্পনিক হবে না। "আমরা বানাবো আমাদের কম্পিউটার" সিরিজটির মাধ্যমে আমরা
কিভাবে কম্পিউটারের প্রসেসর, র্যাম, অন্যান্য মেমরি ডিভাইস, কন্ট্রোল এবং
টাইমিং সেকশন সমূহ কিভাবে কাজ করে, কিভাবে তৈরি হয়, ইন্টার্নাল গঠন কেমন।
মাইক্রোপ্রসেস প্রোগ্রামিং ইত্যাদি বিষয় সম্পর্কে জানতে পারবো।
আমরা অনেকেই চিন্তা করি আমি নিজেই যদি নিজের কম্পিউটার বানাতে পারতাম তাহলে খুব ভালো হতো। তাদেরকে বলছি আসেন এখন থেকেই হোম ওয়ার্ক শুরু করি , হয়তো এমন সুযোগ এই জীবনেই আমি বা আপনি পেয়েও যেতে পারি। এটা তো বলতেই পারি বিল গেটস যখন কম্পিউটারের অপারেটিং সিস্টেম বানাতে শুরু করেছিলো বা স্টিভ জবস যখন এ্যাপেল কম্পিউটার বানাতে শুরু করেছিলো তাদের থেকে আমাদের সুযোগ সুবিধা অনেক বেশি।
শুরুতেই আমরা একটা সাধারণ মাইক্রোকম্পিউটারের ব্লক ডায়াগ্রাম দেখবো
উপরের ছবিটাতে একটা মাইক্রোকম্পিউটারের ব্লক ডায়াগ্রাম দেখানো হয়েছে। যেখানে তিনটা প্রধান অংশ রয়েছে,
RAM সম্পর্কে কিছু কথা
RAM হচ্ছে Random Access Memory । এটাকে আবার volatile memory ও বলা হয়। মজার ব্যাপার হচ্ছে volatile memory এর সাথে ভুলে যাওয়ার একটা সম্পর্ক আছে। RAM এমন এক ধরণের মেমরী যা শুধুমাত্র যতক্ষণ বিদ্যুৎ সরবরাহ থাকে ততক্ষণ ডাটা সংরক্ষণ করতে পারে। আর একবার বিদ্যুৎ সংযোগ বিচ্ছিন্ন হলেই সব ভুলে যায় অর্থাৎ মেমরিতে সংরক্ষিত ডাটা মুছে যায়। খুবই মারাত্নক একটা ব্যাপার , কিন্তু এই RAM ই আমাদের কম্পিউটারের জন্য একটা অপরিহার্য উপাদান। আমরা যখন কোন কাজ করি বা গেম খেলি তখন অসংখ্য ডাটা নিয়ে কাজ করতে হয়। প্রতিটা মূহর্তে মমেরি থেকে ডাটা নিয়ে আসতে হয় আবার মেমরিতে রাখতে হয়। আর অস্থায়ীভাবে এই কাজ করে RAM । আর আমরা যখন Save কমান্ড দিয়ে কোন ডাটা সংরক্ষণ করি তখন তা স্থায়ীভাবে স্থায়ী মেমরি যেমন ম্যাগনেটিক হার্ড ডিস্ক বা ফ্লাস ডিস্কে জমা হয়।
ROM সম্পর্কে কিছু কথা
ROM কে বলা হয় Read Only Memory । এই মেমরী শুধুমাত্র মেমরীতে সংরক্ষিত ডাটা রিড করতে পারে , নতুন ডাটা জমা রাখতে পারে না। আমরা যখন কম্পিউটার চালু করি তখন কালো স্ক্রিনের মধ্যে কিছু লেখা ভেসে ওঠে এই লেখাগুলো মাদারবোর্ডের ROM এ সংরক্ষিত থাকে,যেগুলোকে পরিবর্তন করা যায় না। ROM এর সংরক্ষণের জন্য প্রয়োজনীয় ডাটা ROM তৈরির সময় দিয়ে দেয়া হয়। বিদ্যুৎ সংযোগ বিচ্ছিন্ন হলেও ROM এ সংরক্ষিত ডাটার কোন পরিবর্তন হয় না। বর্তমানে এক ধরণের ROM ব্যবহৃত হয় যাকে বলা হয় EEPROM , এই EEPROM এ প্রয়োজনে নতুন ডাটা সংরক্ষণ করা যায় এবং পরিবর্তন করা যায়।
একটা মেমরিকে আমরা কবুতরের একটা ঘরের সাথে তুলনা করতে পারি। যেখানে অনেক গুলো সারি থাকে প্রতিটা সারিতে সমান সংখ্যক কুঠুরি থাকে। মেমরিতেও অনেকগুলো সারি থাকে প্রতিটা সারিতে ৮টা বা ১৬টা বা নির্দিষ্ট সংখ্যক স্থান থাকে যা 0 বা 1 সংরক্ষণ করতে পারে। এক একটা স্থানকে বলা হয় ১বিট যা 0 অথবা 1 ধারণ করতে পারে। আবার এক একটা সারিকে বলা হয় রেজিস্টার । মেমরিতে এরকম প্রত্যেকটা রেজিস্টারের নির্দিষ্ট ইউনিক এড্রেস থাকে।
যখন মাইক্রোপ্রসেসর প্রোগ্রামের ইন্সট্রাকশন অনুযায়ী কোন মেমরীর নির্দিষ্ট রেজিস্টার থেকে ডাটা রিড করতে চায় বা ডাটা পাঠাতে চায় তার পূর্বে ঐ মেমরীর নির্দিষ্ট রেজিস্টারকে নির্বাচন করা হয়। প্রতিটা ইন্সট্রাকশন অনুযায়ী কাজ সম্পন্ন হওয়ার পর প্রোগ্রাম কাউন্টারের মান এক এক করে বাড়তে থাকে।পরবর্তীতে আরো বিস্তারিত জানা যাবে।
ইনপুট/আউটপুট পোর্ট
মাইক্রোকম্পিউটারের মাধ্যমে কার্য সম্পাদন করতে ব্যবহারকারীর কাছ থেকে ডাটা বা কোন ফিজিক্যাল ভেরিয়েবল বা সেন্সরের মাধ্যমে কোন পরিবর্তনের তথ্য গ্রহণ করার জন্য ইনপুট পোর্ট ব্যবহার করা হয়। অন্যদিকে কোন ডাটা প্রক্রিয়াকরণ করার পর বাস্তব জগতে ফিরিয়ে দেয়ার জন্য আউটপুট পোর্ট ব্যবহার করা হয়। ইনপুট পোর্টে আমরা সাধারণত কিবোর্ড,মাউস,মাইক্রোফোন,ক্যামেরা এবং বিভিন্ন ধরণের সেন্সর ব্যবহার করে থাকি। আউটপুট পোর্টে সাধারণত মনিটর,স্পিকার,প্রিন্টার ইত্যাদি ব্যবহার করা হয়।
আমরা অনেকেই চিন্তা করি আমি নিজেই যদি নিজের কম্পিউটার বানাতে পারতাম তাহলে খুব ভালো হতো। তাদেরকে বলছি আসেন এখন থেকেই হোম ওয়ার্ক শুরু করি , হয়তো এমন সুযোগ এই জীবনেই আমি বা আপনি পেয়েও যেতে পারি। এটা তো বলতেই পারি বিল গেটস যখন কম্পিউটারের অপারেটিং সিস্টেম বানাতে শুরু করেছিলো বা স্টিভ জবস যখন এ্যাপেল কম্পিউটার বানাতে শুরু করেছিলো তাদের থেকে আমাদের সুযোগ সুবিধা অনেক বেশি।
শুরুতেই আমরা একটা সাধারণ মাইক্রোকম্পিউটারের ব্লক ডায়াগ্রাম দেখবো
একটা সাধারণ মাইক্রোকম্পিউটারের ব্লক ডায়াগ্রাম
উপরের ছবিটাতে একটা মাইক্রোকম্পিউটারের ব্লক ডায়াগ্রাম দেখানো হয়েছে। যেখানে তিনটা প্রধান অংশ রয়েছে,
- মেমরি
- সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (CPU)
- ইনপুট/আউটপুট পোর্ট
মেমরি
মাইক্রোকম্পিউটারের মেমরি সেকশনটি সাধারণত RAM এবং ROM এর সমন্বয়ে গঠিত হয়। যদিও একটা কম্পিউটার সিস্টেমে প্রধান মেমরি হিসেবে ম্যাগনেটিক হার্ড ডিস্ক বা ফ্লাস ডিস্ক ব্যবহার করা হয়। এছাড়াও মাইক্রোকম্পিউটারে পূর্বে ম্যাগনেটিক ফ্লপি ডিস্ক, ম্যাগনেটিক টেপ ব্যবহৃত হতো। CD বা DVD হিসেবে এখনো অপটিক্যাল ডিস্কের ব্যবহার রয়েছে।RAM সম্পর্কে কিছু কথা
RAM হচ্ছে Random Access Memory । এটাকে আবার volatile memory ও বলা হয়। মজার ব্যাপার হচ্ছে volatile memory এর সাথে ভুলে যাওয়ার একটা সম্পর্ক আছে। RAM এমন এক ধরণের মেমরী যা শুধুমাত্র যতক্ষণ বিদ্যুৎ সরবরাহ থাকে ততক্ষণ ডাটা সংরক্ষণ করতে পারে। আর একবার বিদ্যুৎ সংযোগ বিচ্ছিন্ন হলেই সব ভুলে যায় অর্থাৎ মেমরিতে সংরক্ষিত ডাটা মুছে যায়। খুবই মারাত্নক একটা ব্যাপার , কিন্তু এই RAM ই আমাদের কম্পিউটারের জন্য একটা অপরিহার্য উপাদান। আমরা যখন কোন কাজ করি বা গেম খেলি তখন অসংখ্য ডাটা নিয়ে কাজ করতে হয়। প্রতিটা মূহর্তে মমেরি থেকে ডাটা নিয়ে আসতে হয় আবার মেমরিতে রাখতে হয়। আর অস্থায়ীভাবে এই কাজ করে RAM । আর আমরা যখন Save কমান্ড দিয়ে কোন ডাটা সংরক্ষণ করি তখন তা স্থায়ীভাবে স্থায়ী মেমরি যেমন ম্যাগনেটিক হার্ড ডিস্ক বা ফ্লাস ডিস্কে জমা হয়।
ROM সম্পর্কে কিছু কথা
ROM কে বলা হয় Read Only Memory । এই মেমরী শুধুমাত্র মেমরীতে সংরক্ষিত ডাটা রিড করতে পারে , নতুন ডাটা জমা রাখতে পারে না। আমরা যখন কম্পিউটার চালু করি তখন কালো স্ক্রিনের মধ্যে কিছু লেখা ভেসে ওঠে এই লেখাগুলো মাদারবোর্ডের ROM এ সংরক্ষিত থাকে,যেগুলোকে পরিবর্তন করা যায় না। ROM এর সংরক্ষণের জন্য প্রয়োজনীয় ডাটা ROM তৈরির সময় দিয়ে দেয়া হয়। বিদ্যুৎ সংযোগ বিচ্ছিন্ন হলেও ROM এ সংরক্ষিত ডাটার কোন পরিবর্তন হয় না। বর্তমানে এক ধরণের ROM ব্যবহৃত হয় যাকে বলা হয় EEPROM , এই EEPROM এ প্রয়োজনে নতুন ডাটা সংরক্ষণ করা যায় এবং পরিবর্তন করা যায়।
সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (CPU)
সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (CPU) কম্পিউটারের সকল প্রকার অপারেশন নিয়ন্ত্রন করে থাকে। মাইক্রোকম্পিউটারে মূলত সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (CPU) হচ্ছে মাইক্রোপ্রসেসর। একটা সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট বা মাইক্রোপ্রসেসরের মধ্যে একটা ALU বা এরিথমেটিক লজিক ইউনিট , কিছু সংখ্যক রেজিস্টার, একটা প্রোগ্রাম কাউন্টার এবং টাইমিং এন্ড কন্ট্রোল ইউনিট থাকে। মাইক্রোপ্রসেসরকে তার কার্যাবলী সম্পাদন করার জন্য প্রোগ্রাম করা হয়। এই প্রোগ্রামের ইন্সট্রাকশন অনুযায়ী মাইক্রোপ্রসেসর মেমরি ডিভাইস, ইনপুট/আউটপুট পোর্ট এর সাথে ডাটা বিনিময় করে এবং ALU ব্যবহার করে প্রসেস করে থাকে। এই ডাটা আদান প্রদানের জন্য মেমরিকে এড্রেসিং করতে হয়।একটা মেমরিকে আমরা কবুতরের একটা ঘরের সাথে তুলনা করতে পারি। যেখানে অনেক গুলো সারি থাকে প্রতিটা সারিতে সমান সংখ্যক কুঠুরি থাকে। মেমরিতেও অনেকগুলো সারি থাকে প্রতিটা সারিতে ৮টা বা ১৬টা বা নির্দিষ্ট সংখ্যক স্থান থাকে যা 0 বা 1 সংরক্ষণ করতে পারে। এক একটা স্থানকে বলা হয় ১বিট যা 0 অথবা 1 ধারণ করতে পারে। আবার এক একটা সারিকে বলা হয় রেজিস্টার । মেমরিতে এরকম প্রত্যেকটা রেজিস্টারের নির্দিষ্ট ইউনিক এড্রেস থাকে।
যখন মাইক্রোপ্রসেসর প্রোগ্রামের ইন্সট্রাকশন অনুযায়ী কোন মেমরীর নির্দিষ্ট রেজিস্টার থেকে ডাটা রিড করতে চায় বা ডাটা পাঠাতে চায় তার পূর্বে ঐ মেমরীর নির্দিষ্ট রেজিস্টারকে নির্বাচন করা হয়। প্রতিটা ইন্সট্রাকশন অনুযায়ী কাজ সম্পন্ন হওয়ার পর প্রোগ্রাম কাউন্টারের মান এক এক করে বাড়তে থাকে।পরবর্তীতে আরো বিস্তারিত জানা যাবে।
ইনপুট/আউটপুট পোর্ট
মাইক্রোকম্পিউটারের মাধ্যমে কার্য সম্পাদন করতে ব্যবহারকারীর কাছ থেকে ডাটা বা কোন ফিজিক্যাল ভেরিয়েবল বা সেন্সরের মাধ্যমে কোন পরিবর্তনের তথ্য গ্রহণ করার জন্য ইনপুট পোর্ট ব্যবহার করা হয়। অন্যদিকে কোন ডাটা প্রক্রিয়াকরণ করার পর বাস্তব জগতে ফিরিয়ে দেয়ার জন্য আউটপুট পোর্ট ব্যবহার করা হয়। ইনপুট পোর্টে আমরা সাধারণত কিবোর্ড,মাউস,মাইক্রোফোন,ক্যামেরা এবং বিভিন্ন ধরণের সেন্সর ব্যবহার করে থাকি। আউটপুট পোর্টে সাধারণত মনিটর,স্পিকার,প্রিন্টার ইত্যাদি ব্যবহার করা হয়।
