نبذة عن الحاسب الآلي

1. الأجهزة والبرامج.7. كيف يعمل الحاسب الآلي.2. تعريف الحاسب الشخصي8. عمليات المعالجة.3. الأنظمة المختلفة للحاسبات الشخصية.9. اللوحة الأم.4.الأجزاء الخارجية لنموذج حاسب شخصي10.المسارات الإلكترونية والمخارج والكروت و الذاكرة 5. أنواع الحاسبات. 6. المكونات الداخلية للحاسب


أولا: الأجهزة والبرامج:

1- الأجهزة :وهي أي قطعة أو جزء من الحاسب يمكن رؤيته بالعين أو لمسه باليد .

2- البرامج :هي مجموعة من التعليمات الإلكترونية تقوم بإعطاء الأوامر للجهاز .


ُثانيا: تعريف الحاسب الشخصي :

هو تجميع كبير لعدد من المفاتيح الإلكترونية وتستخدم هذه المفاتيح في تنظيم مايسمى بالأرقام الثنائية 1 أو 0

وقد أصدرت شركة أي بي ام أول حاسب شخصي لها عام 1975 ويسمى باسم موديل 5100

ثالثا:الأنظمة المختلفة للحاسبات الشخصية:

يوجد عدة أنظمة من الحاسبات الشخصية ويتم تمييزها عن بعضها بعدة عناصر ومنهاالمعالج .

رابعا:الأجزاء الخارجية لنموذج حاسب شخصي

• الصندوق الرئيسي : وهو صندوق مصنوع من البلاستيك المقوى أو المعدن ويحتوي علىجميع المكونات الداخلية للحاسب .

• لوحة المفاتيح : وهي وسيلة الاتصال بالحاسب والتي يمكن من خلالها إدخالالأوامر والتعليمات للحاسب

الفارة : وهي عبارة عن وسيلة إدخال للحاسب تعتمد على حركة كرة تحدد اتجاه مؤشرعلى الشاشة .

• الشاشة : وهي وسيلة إظهار البيانات والمعلومات والرسومات . •السماعات الخارجية : وهي سماعات خارجية تستخدم للاستماع للملفات الصوتية .

خامسا:أنواع الحاسبات :

- الحاسب الرقمي وهو الحاسب الشخصي .

- الحاسب العلمي ( له عمل ثابت ) مثل حاسب قياسات درجات الحرارة .

- الحاسب التمثيلي ( الهجين )( 1+2 ) مثل أجهزة الفضاء والدراسات العلمية .

سادسا:المكونات الداخلية للحاسب

•اللوحة الأم .

• وحدة الإمداد بالطاقة .

• كيابل لنقل الطاقة ولنقل البيانات .

• كروت صوت وشاشة وغيرها .

• المشغلات وأدوات التخزين .

• المعالج والذاكرة .

• البطارية .

سابعا:كيف يعمل الحاسب الآلي.

•يقوم المستخدم بإدخال البيانات أو الأوامر عبر أجهزة إدخال مثل لوحة المفاتيح .

• بعد ذلك تدخل هذه الأوامر عبر وسائل نقل للبيانات تسمى الكيابل إلى مراكزالمعالجة

• تقوم الذاكرة المؤقتة والمعالج بعمل معالجة للحصول على النتائج المطلوبة .

• بعد ذلك تنتقل هذه المعلومات أو النتائج إلى وحدات الإخراج أو التخزين عبرناقل البيانات ومن أمثلة وحدات الإخراج الشاشة ومن أمثلة وحدات التخزين القرص الصلب

* وحدات الإدخال :لكي يعمل الحاسب الآلي ويحقق الفائدة المطلوبة لابد من وجودوحدات أو أدوات تقوم بإرسال الأوامر إلى وحدات المعالجة وهذه تسمى بوحدات الإدخال .

1) الفارة: وهي وحدة تحكم وإدخال تستخدم لتحريك مؤشر الشاشة وتستخدم لتنفيذ أحد الخياراتالمتاحة .

مكونات الفارة :

•العلبة : وهي السقف العلوي للماوس لتحديد موضع اليد .

• الكرة الدوارة : وهي التي تصل من خلالها الحركة لمجسمات التحديد .

• كابل : وهو وسيلة نقل الأوامر إلى مركز المعالجة .

أنواع الماوس :

• NORMAL • SCROLL MOUSE • اللاسلكية . • اللمس .

أنواع المنافذ المستخدمة مع الفارة : SERIAL-USB-PS2

2) لوحة المفاتيح : تستخدم لوحة المفاتيح لكتابة التعليمات للحاسب ولإدخال البيانات المطلوبةتشغيلها على الحاسب .

مكونات لوحة المفاتيح :

•تتكون لوحة المفاتيح من 101 ـ 102 مفتاح وهذه اللوحة تعتبر محسنة عن ما سبق منلوحات المفاتيح ذات الـ 83 مفتاح .

• كابل لنقل الأوامر إلى لوحة المعالجة .

أنواع لوحة المفاتيح : لوحة المفاتيح ذات 101 ـ 102 مفتاح . ولوحة المفاتيح MULIMEDIA

أنواع المنافذ المستخدمة : USP-SERIAL-PS2

• الماسح الضوئي : هناك أنواع من الماسح الضوئي ومنها : الماسحة المسطحة ـالماسحة المحمولة .

* أدوات الإخراج :

تعتبر عملية الإخراج هي ناتج عملية معالجة المدخلات .

الشاشة : وهي ساحة العرض وتستخدم لرؤية العمليات الحسابية ونتائجها والرسوموالبرامج التي تكتب في الحاسب .

أنواع الشاشات :

: CRT *شاشة عرض لها شكل التلفزيون ( أنبوب شعاع المهبط. (

LCD *شاشات مسطحة تعتمد على مصدر الضوء الخارجي وتتكون من سطح زجاجي أوبلاستيكي وطبقة موصلة من الكرستال .

حجم الشاشة : يقاس حجم الشاشة بالبوصة حيث يمثل طول قطر وليس الشاشة ويتراوح بين 12-21 بوصة .

درجة الوضوح : هي كمية التفاصيل التي تبنيها الشاشة ، وتقاس بحاصل ضرب عدد النقطالأفقية في الرأسية وكلما زادت عدد النقط زاد الوضوح . PIXELS - النقط .

الطابعات :

هناك ثلاثة أنواع من الطابعات :

• الحبرية . • النقطية . • الليزر .

اختيار الطابعة المناسبة :

• أسعار الطابعة .

• أسعار مواد الطابعة .

• أحجام الورق التي يحتاجها المستخدم وأنواعه .

• توافقها مع البرامج التي يستخدمها المستخدم .

• حجم صندوق الورق الخاص بالطابعة .

• سرعة الطابعة .

• لماذا يحتاجها المستخدم لأي نوع من الاستخدامات .

• معرفة عمر الطابعة الافتراضي وأيضاً عمر مواد الطابعة الافتراضي .

• دقة الطابعة .

ثامنا:عمليات المعالجة:

CPU تتم عملية المعالجة من خلال وحدة المعالجة المركزية وتعتبر أهم شريحة داخلجهاز الكمبيوتر وهناك عدة عوامل تحدد نوعية أداء وحدة المعالجة المركزية .

الشركات المصنعة :

• INTEL

• AMD

• SYRIX

• MOTOROLA

• IBM

السرعة : تتوفر وحدة المعالجة المركزية بسرعات مختلفة تبعاً للنظام المستخدم مثل : PIPIIPIII… وتدل على نوعية المعالج المستخدم بسرعات مختلفة .

أنواع الذاكرة : تختلف الذاكرة المستخدمة في المعالج عن الذاكرة المؤقتة وغيرهافي الجهاز.

. CASHE MEMORYوهي ذاكرة مخفاة تقوم بزيادة سرعة المعالج وتنقسم إلىثلاثة أنواع :

128 CASH MEMORY

256 CASH MEMORY

512CASH MEMORY

أنواع المعالجات :

386*لها ناقل بيانات خارجي . عدد الملامسات 132 بن . تستهلك 400 ميلليأمبير . سرعتها تتراوح ما بين 16-33 ميجا هيرتز .

486*لها ناقل بيانات خارجي . وجود معالج حسابي داخل المعالج لأداءالعمليات الحسابية . وجود ذاكرة مخفاة بسعة 16 ك .

*معالجات البنتيوم : مميزات البنتيوم : له عدد 2 من خطوط البيانات التي تنفذ أكثر من عملية في نفسالوقت . وجود مترجم جديد . يتبع البنتيوم تكنولوجيا خاصة بتقليل زمن البحث فيالذاكرة . يوجد بها ذاكرة مخفاة عالية القوة والسرعة .

بنتيوم 1 : سرعاته 90-200 ميجاهيرتز . يستهلك تيار كهربائي يتراوح ما بين 3.25-4.7 أمبير . 296 بن . وهناك نوعان من هذا النظام : MMX ظهر سنة 1997 . 321 بن . يعمل بـ 2.8 فولت . PRO ظهر سنة 1995 وانتشر سنة 1996 . 378 بن . يعمل بـ 3.3فولت .

بنتيوم 2 : يعتبر واحد من أحدث أنواع المعالجات وقد ظهر عام 1997 . سرعاته : 233-266-300-333 وصولاً إلى 450 ميجا هيرتز . يحتوي على 378 بن . يعمل على 2.8 فولت .

ثم ظهر بعد ذلك نظام البنتيوم 3 و 4 اللذان يقومان بنفس نظام البنتيوم 2 معزيادة في سرعات المعالج .

بنتيوم 3 : سرعاته : 500 - 1100 .

بنتيوم 4 : سرعاته : 1300 - 2000 ميجا هيرتز .

أشكال المعالجات :

لدينا نوعين من أشكال المعالجات : SLOT-SOCKET العملية التي تحدث داخل المعالج :

(1) عند إدخال البيانات عن طريقة أدوات الإدخال .

(2) ينقسم المعالج في هذه اللحظة إلى ثلاث مراحل : وحدة التحكم - وحدة الحسابوالمنطق - تسجيل النتيجة . كمثال : 3 + : 5

طريقة تركيب المعالج :يتم تركيب المعالج في المكان المخصص له ثم يتم تركيبمروحة التبريد الخاصة به ومن ثم يتم وصل المروحة في اللوحة الأم لوصلها بالتيارالكهربائي .

اختبار المعالجات :بعد تركيب المعالج يجب التأكد من أن المروحة التي عليه تعملبشكل صحيح . إذا ظهر أن درجة حرارة المعالج مرتفعة بشكل كبير يجب استبداله وإرسالالمستبدل إلى الشركات المصنعة لهذا المعالج .



تاسعا: اللوحة الأم MOTHER BOARD

اللوحة الرئيسية أو كما هو شائع اللوحة الأم هي التي من أهم مكونات الحاسب الآليوكذلك يطلق عليها لوحة النظام . نوعين اللوحة الأم الدارجة في الأسواق : 1-اللوحةالأم المفصلة : حيث تأتي هذه اللوحة بنظام المسارات الإلكترونية التي تسمح بتركيبعدد من الكروت . SLOTS 2-اللوحة المدمجة : وهي اللوحة التي تحتوي على كروت مدمجةمثل كرت الصوت وكرت الشاشة . BUILT-IN

مكونات اللوحة الأم :

(1) المسارات الإلكترونية : وهي مسارات مختلفة الشكل موجودة على المذربوردلتركيب الكروت الخاصة بها .

(2) الروم : BIOS-ROM ROM-READ ONLY MEMORYوهي ذاكرة القراءة فقط وهي عبارة عننظام التشغيل الأولي الخاص بالجهاز ويوجد عدة شركات متخصصة تقوم بإنتاج الروم ولكلشركة أسرار تحتفظ بها عن المكونات المادية والبرامج المستخدمة في إنتاجها ومن هذهالشركات: COMPAQ وتستطيع الحصول على معلومات عن الروم المستخدمةفي حاسبك بالآتي : عند تشغيل الجهاز يتم الضغط على مفتاح زر del فتظهر شاشة الـ SETUP

(3) البطارية : وهي بطارية موجودة على اللوحة الأم والتي تقوم بتغذية الجهازبطاقة كهربائية عند اقفاله كما أنها تحفظ إعدادات الروم .

(4) مسارات الذاكرة المؤقتة :وهي مسارات لوضع وتركيب الرام الذاكرة المؤقتة .

(5) موضع المعالج :ويكون على شكلينSOLT-SOCKET

(6) المنافذ الخارجية :وهي منافذ تركيب الأجهزة الخارجية ووصلها لتعمل معالجهاز.

(7)فتحات الموصلة مع القطع الداخلية للجهاز مثل : IDEO-IDEIويتم ربطها من خلالما يسمى بشريط ناقل البيانات أو كابل البيانات DATA CABLE وهو شريط يمتد من أحدالأجهزة الداخلية مثل القرص الصلب إلى لوحة النظام وهناك نوعان متعارف عليهما : FLOPPY DATA CABLE, HARD DISK DATA CABLE مع العلم أن الثاني يركب مع قارئ الأقراصالمدمج CD-ROM

أنواع اللوحة الأم من ناحية وحدة الإمداد بالطاقة :

ATحيث يكون مدخل وحدة الإمداد بالطاقة على شكل فيشين منفصلين لمد اللوحةالأم بتيار كهربائي وبناء على ذلك يتم اختيار إما وحدة الطاقة أو الغطاء الخارجي .

ATXحيث يكون مدخل وحدة الإمداد بالطاقة على شكل فيشين متصلين .

* الفرق بينهما:

ATيكون على المستخدم إغلاق الجهاز من المفتاح الرئيسي للصندوق .

ATXيقوم الجهاز بإغلاق نفسه تلقائياً عند إعطائه من نظام التشغيل المستخدمأمر الإغلاق .

ملاحظة : يتم اختيار المعالج طبقاً للسرعات المسموحة والمتاحة من قبل اللوحةالأم .

تركيب اللوحة الأم : يتم تركيب اللوحة الأم على قاعة داخل صندوق الحاسب الخارجيبشرط عدم ملامستها وبالتالي يجب وضع قطع بلاستيكية داخل زوايا فتحات اللوحة الأملرفعها عن مستوى ملامسة المعدن ثم يتم ربطها ببراغي خاصة بها .

عاشرا:المسارات الإلكترونية والمخارج والكروت والذاكرة

المسارات الإلكترونية أو ناقل البيانات :

يوجد في اللوحة الأم العديد من ناقلات البيانات وتشمل الآتي :

(1)ناقل بيانات المعالج

(2) ناقل بيانات العناوين

(3) ناقل بيانات الذاكرة

(4) ناقل بيانات المدخلات والمخرجات

ناقل بيانات المعالج :

وهو المسار الرئيسي للاتصال بين المعالج والشرائح المتصلة به ويتم ذلك من خلالناقل النظام الرئيسي والغرض ن ناقل بيانات المعالج هو نقل البيانات من وإلى المعالجبأسرع ما يمكن .

ناقل بيانات العناوين :

يعتبر هذا الناقل جزء من ناقل المعالج ويستخدم في تنفيذ العمليات التي تتم فيالذاكرة حيث يتم تحديد المكان الذي سيتم إجراء العمليات فيه .

ناقل بيانات الذاكرة :

يستخدم في نقل المعلومات بين المعالج والذاكرة الرئيسية الرام وذلك من خلالشريحة BUS CONTROLLER CHIP التي تقوم بنقل المعلومات ن خلال ناقل المعالج إلى ناقلالذاكرة والعكس . وتختلف أشكال المسارات بالنسبة لهذا الناقل من ناحية نوع الذاكرةمع العلم أن الأنواع الحديثة من البنتيوم تستخدم مسار موحد بالنسبة للرام .

ناقل المخرجات والمدخلات :

يستخدم هذا الناقل في اتصال الحاسب بالأطراف التي يتم توصيلها به كما يمكناستخدامه في إضافة مكونات جديدة إلى الحاسب تساعد في زيادة إمكانياته .

أنواع ناقلات :

المدخلات :

ISA

EISA

LOCALBUS

PCI

AGP

المخارج :

COM

SERIAL

PS2

PARALER PORT

LPT

USP

الكروت : يوجد عدد كبير من الكروت التي توضع وتركب في مسارات اللوحة الأم والتيمن خلالها يتم نقل أشكل المعالجة إلى أنظمة إخراج متعددة .

الذاكرة : تستخدم جميع الكروت الموجودة بالحاسب أجزاء مختلفة من الذاكرة .

أنواع الكروت :

(1 كرت الشاشة : وهو الكرت الرئيسي في الجهاز والذي يقوم بنقل الصورة إلى الشاشةويوجد عدد كبير من الأنواع لكروت الشاشة . كرت PCI وهو كرت يركب على مسار PCI وتتراوح ذاكرته ما بين 4-8 .MB كرت AGP ويتم تركيب هذا الكرت على مسار خاص بكرتالشاشة وتتراوح ذاكرته ما بين 8-64 MBكما أن هناك عدد من كروت الشاشة الخاصةبالفيديو والتلفزيون.

(2كرت الصوت : وهو الكرت الناقل للملفات الصوتية عبر السماعات الخارجية ومنأنواعه :

32BIT

128PIT

256BIT

(3كرت الشبكة : وهو الكرت الخاص بربط الجهاز بأجهزة أخرى عبر كابل الشبكة .

4)كرت الفاكس : وهو الكرت الخاص بعملية توصيل الجهاز بخط الهاتف ويوجد منهنوعان الداخلي والخارجي وتقاس سرعة الفاكس بالكيلو بايت .

طريقة تركيب الكروت :يتم تركيب الكروت في المسار الخاص بها ثم ربط الكرت ببراغيلتثبيته . بعد ذلك يتم تعريفه من خلال نظام التشغيل .

الذاكرة

أنواع الذاكرة :

ROM-READ ONLY MEMORY

RAM-RANDOM ACCESS MEMORY

:BIOS

تستخدم الـ BIOS في اللوحة الأم كمخزن في شريحة الـ ROM وتتحكم برامجها فيالنظام أثناء خطوات تحميل الجهاز ولأن هذه البرامج موجودة دائماً فإنها لا تحمل منمشغلات الأقراص .

RAM

وهي الذاكرة العشوائية أو الذاكرة المؤقتة وهي الذاكرة التي يتم من خلالها تخزينمؤقت لحين قيام المعالج بعمليات المعالجة عليها ثم إرسالها إلى أحد المصادرالخارجية أو إجراء عمليات تخزين في أحد الأقراص الخاصة بذلك .

ما الفرق بين الرام والروم :

RAM هي ذاكرة تخزين مؤقت وتتأثر بعمل الجهاز .

ROM هي ذاكرة القراءة فقط وبياناتها ثابتة لا تتغير .

حجم الذاكرة :

تحدد كمية الذاكرة عدد البرامج التي تستطيع أن تعمل في نفس الوقت ، وتقاسالذاكرة بالبايت ، في وقتنا الحاضر أقل حجم تستطيع وضعه في الحاسب الآلي هو 64 ميجابايت يمكنك تحسين أداء جهاز الكمبيوتر بإضافة مزيد من شرائح الذرة إليه . كما أنهناك عدد من البرامج تتطلب حد معين من الذاكرة .