احتاج بحث عن ( مكونات الحاسب )

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته



بليز اللي عنده هالبحث ينزله قبل يوم الثلاثاء وجزيل الشكر لكم ...........

ابشري بالخير بشوف لك البحث ..

مكونات الحاسب الآلي

لماذا تستخدم الحاسب الآلي :

آلة حاسبه سريعة جدا جدا
لحفظ المعلومات الحرفية والرقمية وإرجاعها بسرعة كبيرة وبكيفيات غير محددة .
دقة المعلومات وخاصة البيانات المخرجة .
محاكاة بعض الأجهزة مثل : الفيديو ، التلفزيون ، الفاكس ، التلفون .
الدخول على الشبكات العالمية والخاصة Network - Internet
التحكم في التشغيل وتوقيف الأجهزة والآلات .
الرسم الدقيق والسريع للخرائط والرسومات باختلاف أنواعها وغيرها من استخدامات الكثيرة المتنوعة .
مكونات الحاسب الآلي :

أولاُ : مكونات مادية ( Hard Ware ) وهي التي يمكن مشاهدتها مثل الشاشة , لوحة المفاتيح , الفأرة … وغيرها .

ثانياُ : مكونات غير مادية ( Soft Ware ) وهي التي لا يمكن مشاهدتها ولكن يمكن أن نرى تأثير عملها مثل البرامج .

أولاُ : المكونات مادية ( Hard Ware ) وتنقسم المكونات المادية الى ثلاثة أقسام وهي :

وحدات الإدخال Input Units :

1-الفأرة MOUSE

2-لوحة المفاتيح KEY BOARD

3-الماسح SCANER

4-القلم الضوئي LIGHT PEN

5- عصا الألعاب JOYSTICK

6-الميكروفون MICROPHONE

7-الكاميرا CAMERA

وحدات الإخراج : Output Units

1-الشاشة SCREEN OR MOINTER

2- الطابعة PRINTER

3- الراسمة PLOTER

4-السماعات SPEKERS

وحدة النظام SYSTEM UNIT

وهو الصندوق المعدني الذي يحوي تقريبا جميع مكونات الحاسب الأساسية . وتأخد هذه الوحدة اشكالا مختلفة منها الطولي (البرجي) TOWER الذي يوضع جانب الشاشة أو تحت الطاولة ، ومنها العرضي (المكتبي ) DESKTOP و الذي عادة ما يوضع تحت الشاشة . وتتكون هذه الوحدة غالبا من الآتي :

1-وحدة اللوحة الأم MOTHER BOARD :

وهي لوحة الكترونية لها شقوق كثيرة ومتعددة تحمل معظم مكونات وحدة النظام مثل المعالج

و الذواكر وكروت توصيل الأجهزة المادية الأخرى (وحدات الإدخال والإخراج ) .

2-وحدة المعالجة المركزية (المعالج ) CENTERAL PROCESSING UNIT (CPU) :

المعالج هو عبارة عن رقاقة صغيرة من السيليكون تحتوي على دارات الكترونية معقدة , ويتكون من الآتي :

وحدة الحساب والمنطق ARITHMERTIC LOGICAL UNIT
والتي يتم داخلها معالجة العمليات الحسابية والمنطقية .

وحدة التحكم CONTROL UNIT (CU)
وهي تعتبر بمثابة الدماغ بالنسبة للحاسب ويمكن من خلالها اصدار الأوامر لجميع أقسام الحاسب والتنسيق فيما بينها من أجل القيام بالوظائف المطلوبة فيما بينها .

وتتنوع المعالجات وتختلف من حيث الأداء والسرعة ، وهي تميز حاسب عن آخر . وتقاس سرعة المعالج بوحدة ميقا هرتز MHz (أي مليون ذبذبة في الثانية الواحدة ) .

ولعل من أشهر المعالجات هي معالجات شركة انتل ونذكر فيما يلي تطور انواعها وسرعاتها :

ا- المعالجات الأولى عائلة 80XXX ومنها :

80286 - 80386 - 80486 - 80486DX2 - 80468DX4

ب-المعالجات عائلة البنتيوم الجيل الأول :

PENTIUM-100MHZ, P-133, P-166, P-200, P-MMX-233

ج-المعالجات عائلة البنتيوم الجيل الثاني :

PII- 233, PII-266, PII-300, PII-333, PII-350, PII-400…

د- المعالجات عائلة البنتيوم الجيل الثالث :

المعالجات الجديدة PIII-450 , PIII-500 ………





3- الذاكرة الرئيسية (MAIN MEMORY (RAM /ROM :

ذاكرة الوصول العشوائي
RANDOM ACCESS MEMORY RAM

تتألف ذاكرة الرام من صف أو صفوف من الرقاقات الإلكترونية تعمل كذاكرة عمل مؤقتة ، وتعتبر كطاولة العمل الرئيسية بالنسبة للحاسب حيث يوضع فيها كل البيانات والنتائج وتعليمات البرامج للرجوع اليها عند الحاجة ، وبدون هذه الذاكرة لا يستطيع الحاسب العمل . وتحتفظ هذه الذاكرة بكل ما سبق طالما أن الحاسب يعمل ، وبمجرد إطفاء الحاسب أو انقطاع التيار عن الحاسب تفقد هذه الذاكرة جميع محتوياتها .وتتميز هذه الذاكرة بسرعة وصول عالية تتراوح من 60-50 Ns . وكلما ازداد حجم هذه الذاكرة كلما كان الحاسب أسرع وتتراوح أحجامها :

-......1MB -2MB -4MB - 8MB - 16 MB -32 MB -64 MB - 132 MB

ب - الذاكرة المخبئة CACHE MEMORY

وهي ذاكرة الكترونية خاصة بالمعالج وعادة ما تكون بداخله ، وهي تشبه ذاكرة الرام ولكنها أسرع منها (وقت الوصول يصل الى حوالي 20 Ns ) ويستخدمها المعالج في تخزين بعض البيانات الخاصة والمتكرر استخدمها ليسهل الرجوع اليها بسرعة فائقة .

ج -الذاكرة المقروءة فقط : READ ONLY MEMORY (ROM

وهي عبارة عن ذاكرة الكترونية لا نستطيع التغير في محتوياتها ، وتحتوي على معلومات موضوعة من قبل الشركة المصنعة للجهاز (أو اللوحة الأم ) ، تفيد هذه المعلومات في عملية التشغيل الأولية (BOIS) للجهاز والقيام ببعض الوظائف الضرورية الأخرى .

4-القرص الثابت (الصلب ) HARD DISK

وهو عبارة عن أقراص معدنية مطلية بمادة ممغنطة موضوعة داخل علبة محكمة الإغلاق ومفرغة من الهواء . اذ تخزن المعلومات فيه بشكل دائم مع امكانية حذفها أو اعادة تخزينها فيه . ويعتبر القرص الصلب أكبر مخزن للمعلومات في الحاسب وتصل سعة التخزين في هذه الأيام من 10 GB الى حوالي 100 GB (GB = مليون ميقا بايت ) ويمتاز القرص الصلب ايضا بسرعة وصول للبيانات عالية مقارنة ببقية أنواع الأقراص الاخرى تصل لحوالي 10 Ms (10 مليون جزء من الثانية ) .



5- مشغل الأقراص المرنة FLOPPY DISK DRIVE

وهو الجهاز الخاص بتشغيل الأقراص الممغنطة المرنة المتنقلة . ويقوم بعمليات قراءة وتخزين البيانات من والى القرص المرن .

أما الأقراص المرنة :فهي تتكون من أسطوانات مصنوعة من مادة بلاستكية ومطلية بمادة مغناطيسية بنية اللون ،وتمتاز أنها مخازن متنقلة، ولكن سعتها التخزينية محدودة .. ويوجد مقاسات من هذه الأقراص نذكر منها الآتي :

-أقراص مقاس 5 ¼ بوصة : وهي قديمة لم تعد موجودة الآن الا نادرا .

-أقراص مقاس 3½ بوصة : وهي أقراص مغلفة بغطاء بلاستيكي صلب مربع للحماية يبلغ طول ضلعه 3½ بوصة ، كما يوجد به ثقب للحماية من التسجيل وبفتحة محمية للتخزين والقراءة . وتتراوح السعة التخزينية لهذه الأنواع ما بين 1.44 MB الى حوالي 3 MB

6-مشغل القرص الليزري LAZER DISK DRIVE -CD- ROM - RAM -DVD

وهو الجهاز الخاص بتشغيل الأقراص الليزرية الخاصة بهذا النوع من المشغلات . وتستخدم هذه المشغلات شعاع الليزر بدلا عن المغنطة لعمليات قراءة وتخزين البيانات من وإلى قرص الليزر .

وتتميز أقراص الليزر بالسعة التخزينية الكبيرة والتي تبدأ من 650 MB . . ويقاس سرعة قراءة البيانات فيها بالمعيار ( X ) ، وقد تدرجت سرعات مثل هذا النوع من المشغلات حسب الآتي :

........1X -2X –4X ……………..- 24X –32X –40X – 48X-54X

ويوجد منها أنواع حسب القدرة على اعادة الكتابة ونوع البيانات المخزنة كما يلي :

ا- مشغلات أقراص الليزر للقراءة فقط : COMPACT DISK READ ONLY MEMOERY DRIVE (CD-ROM)

وهي المشغلات المنتشرة في جميع الأجهزة المتوفرة الآن وهي تستطيع قراءة أقراص الليزر المقروءة فقط ولا يمكنها اعادة الكتابة او التخزين على الأقراص . أما السعة التخزينية للأقراص المقروء ة تبلغ حوالي 650 MB في معظم الأحوال .

ب-مشغلات أقراص الليزر للقراءة والكتابة: COMPACT DISK READ &WITE MEMOERY DRIVE -CD-RAM)

وهي مشغلات تشبه مشغلات CD-ROM ولكنها تختلف عنها في امكانية اعادة الكتابة والتخزين على هذه الاقراص .

ج - مشغلات أقراص الليزر للقراءة والكتابة من النوع الرقمي :

DIGITAL VIEDO DISK READ &WITE MEMOERY DRIVE (DVD-RAM)

وهي مشغلات أقراص ليزرية ذات تقنية تخزين عالية وسعات تخزينية كبيرة جدا تبلغ اكثر من 4 GB

وتستخدم في تخزين أفلام الفيديو وغيرها من البيانات التي تحتاج الى سعات تخزين كبيرة .



7-نواقل البيانات DATA BUS

عبارة عن الكيبلات الخاصة التي تستخدم في توصيل اجزاء الحاسب الخاصة بالبيانات ومن اشهرها :

- ناقل بيانات المعالج ( لنقل الببيانات من والى المعالج ) ويكون معدل نقله مرتفع جدا .

- ناقل بيانات الذاكرة ( لنقل البيانات بين المعالج والذاكرة الرئيسة RAM )

-ناقل المخرجات ( لاتصال الحاسب بالاطراف التي يتم توصيلها بالحاسب مثل القرص الصلب ومشغلات الاقراص وغيرها ...





8-وحدة الطاقة POWER SUPPLY

هي الوحدة الخاصة بامداد التيار الكهربائي اللازم لاجزاء الحاسب بالجهد والامبير المطلوبين كل حسب حاجته .



9-كروت الأجهزة المادية HARD WARE CARDS

مثل كرت الشاشة والطابعة والماوس والصوت والفاكس وغيرها .

ثانيا :المكونات الغير مادية (Soft Ware )

أما القسم الثاني من مكونات الحاسب الآلي : المكونات الغير مادية (Soft Ware ) أو ما يسمى البرامج فينقسم على النحو الآتي :

1- برامج تشغيلية :

وهي مجوعة من البرامج التي تقوم بتشغيل جهاز الحاسب الآلي والتحكم في وحداته المادية المذكورة اعلاه ولا يستغني اي جهاز عن مثل هذه البرامج من امثلة هذه البرامج :

-الدوس DOS

-الويندوز 95 و98 و 2000

2- برامج تطبيقات وخدمات :

وهي البرامج التي تصمم لعمل نوع معين من التطبيقات والخدمات وتنقسم الى :

تطبيقات جاهزة : مثل برامج ميكروسوفت أوفس 97 و2000 المحتوي على طقم من البرمج لعمل التطبيقات المختلفه مثل معالجة النصوص والجداول الاكترونية وقواعد البيانات وغيرها من التطبيقات مثل الرسوميات والالعاب ... ,

البرامج الخاصة المعدة بواسطة المستخدم أو شركات البرمجة لعمل خدمة معينة لمؤسسة أو منشأة مثل ( برامج المحاسبة

وهذا ثاني


الجزء الأول :
ما هو الحاسب ؟

نظرة عامة :

عند النظر إلى الحاسب عن بعد – والمراد هنا بكلمة عن بعد اي دون الإقتراب منه ومحاولة التعامل معه – فإننا نجده جهاز شديد التعقيد ومن يتعامل معه يشعرنا بالإحباط ، إذ كيف يمتلك هذا الشخص القدرة على التعامل مع ذلك الجهاز العجيب ونعجز نحن عن ذلك ؟ هذا الشعور هو اول حاجز يجب علينا تخطيه عند التعامل مع الحاسب ، دعنا نتخطي هذا الحاجز معا ونقترب من الحاسب أكثر ، تمهل ... فالتعامل مع الحاسب ايضا لن يكون بهذه السهولة !!!
دعنا لا نستعجل الأمر ، واسمح لي أن أخبرك بكل صراحة وبحكم خبرتي السابقة في التعامل مع الحاسب ، الحاسب جهاز في منتهى الغباء !!!
نعم هو جهاز في منتهى الغباء وستدرك معنى كلامي كلما تعمقت في دراسة الحاسب أكثر ، دعني أيضا أقول بمنتهى الصراحة أن الحاسب في تركيبه الأصلي الداخلي عبارة عن مجموعة من المفاتيح (switches) !!!
لا تحاول أن تكذبني فأنا واثق مما أقول ، ولكن اترك كل شواغلك جانبا لأني سأحكي لك حكاية ممتعة جدا ...

التطور التاريخي للحاسب :

دعنا نتخيل أحد الأبناء وهو يساعد أباه في جمع الضرائب ، ولكن لكثرة العمل الملقى على عاتقه يمل هذا الابن ويحاول تخفيف العمل عن نفسه فيخترع أداه تساعده على جمع الاموال وطرحها عبارة عن اداة مكونة من ثمان أقراص مدرجة يمكن إدارتها " لفها " لتعطي نتائج طرح وجمع أرقام .
هذا الإبن ما هو إلا الفرنسي الشهير " Blaise Pascal " " باسكال " الذي يعتبره الكثيرين صاحب أول شكل من أشكال الآلات الحاسبة في العالم !!!
ولكن هذه المعلومة خاطئة نسبيا فهناك رجلان آخران كانا أسبق من باسكال ، وهما الألمانيان " Leonardo da Vinci & Wilhelm Schickard "

الجزء الثاني :

ثم بعد ذلك جاءت العديد من المخترعات التي تعتبر تطوير لآلة باسكال لا داعي للحديث عنها كلها – منعا للملل والإطالة – ولكن النقلة الكبرى كانت باكتشاف ما يدعي باسم ( Punched Cards ) أو " الكروت المثقبة " وهي عبارة عن كروت مصنعة من نوع من الألياف ويوجد بها ثقوب ، هذه الثقوب كانت تمثل الأوامر التي تكون برامج وكانت هذه الثقوب تستخدم للتحكم في شكل الـ ( Patterns ) التي تتكون نتيجة لمرور الأشعة الطيفية من خلال هذه الثقوب لتسقط على سطح يقوم باستقبالها وترجمتها إلى فعل معين ، " لاحظ أن هذا هو مفهوم التحكم الذي نسعى للحصول عليه وهو ما يدعي حاليا بالبرمجة " , التي كان الفضل في اكتشافها يرجع لـ ( Joseph Marie Jacquard ) في العام 1801 م .

" ولنا هنا أن نـعتبر هـذه هي البداية الحقيقية للحاسب الآلي حيث ظهر مفهوم التحكم الآلي بخلاف الآلة التي اخترعها " باسكال " التي كانـت ذات مفـهوم ميكانيكي محض ، إذا نستطيع أن نؤرخ للحاسب منذ ذلك التاريخ " , ( تصور أن تاريخ الحاسب لا يزيد عن 200 عام فقط ، وستري قريبا الفرق بين الأجهزة الحالية والكروت المثقبة ... مع ملاحظة انه مع الوقت معدل التطور يختلف ويزيد تدريجيا يعني في البداية كان معدل التطور بطيء وهذه ما ستراه قريبا أما الآن فمعدل التطور سريع جدا بشكل لا يقارن بالبداية , وهذا منطقي جـدا حيث أن الحـاسب كأي اختراع في بـدايته تكون عـجلة التطور بطيئة بينما مع انتشاره تزيد العـوامـل المسـاعدة على تطـوره ) .

وفي نـفس الوقت أو بعده بـقلـيل عام 1832 م قام ( Charles Babbage ) " تشارلس بابديج " بالعمل على آله مختلفة عن التي اخترعها " جوزيف جاكورد " ولكنها كانت عبارة عن تصميم على الورق ولم تنفذ وقـد ساعده في هذا التصميم ( Lady Ada Augusta Lovelac ) أو " الليدي أدا اوغجست لوفلاس "وكانت بهذا التصـميم و ( Flow Chart ) الذي وضعته مع " تشارلس بابدج " تعتبر أول مبرمجة كمبيوتر بالمفهوم العلمي الحديث .

أما أول استخدام عملي للكروت المثقبة فكان عام 1890 م – لاحظ البعد الزمني للتطور حوالي 90 عاما – وكانت في الولايات المتحدة الأمريكية وذلك بواسطة ( Herman Hollerith ) أو " هيرمان هوليريس " وذلك بغرض إحصاء السكان ونشأ ما يسمى ( Data Processing Machine ) " آلة معالجة البيانات " كأول مرة على الساحة العلمية .

" يعتبر هذا المفهوم أساسي ورئيسي جدا في عمل الحاسب وظهوره كان أيضا فتحا في علم تتطور الحاسب حيث كانت المرة الأولى التي يظهر فيها مفهوم معالجة البيانات وهو حاليا علم قائم بذاته وله متخصصيه من المهندسين وهو الغرض الرئيسي من الحاسب كما سنرى بالتفصيل في الأجزاء القادمة من المنهج " .

وقام هذا الحاسب بعمل جدولة للبيانات الخاصة بالسكان في حوالي سنتين ونصف – وهي مدة اقل من المتوقعة حيث كان يتوقع ان يتم جدولة هذه البيانات في حوالي عشر سنوات - , كانت الكروت المثقبة تمثل المدخلات (Inputs )والمخرجات ( Outputs )والذاكرة ( Memory ) – لاحظ أننا سنستخدم هذه المصطلحات الإنجليزية بكثرة خلال دراستنا للحاسب – على شكل واسع النطاق في الحسابات التجارية خلال الـ 50 سنة التي تلت هذه الفترة , أي حتى التسعينيات من هذا القرن .

" اسمح لي أن أخبرك بمعلومة صغيرة جدا في هذه المرحلة – جميعنا سمعنا بشركة ( IBM ) هذه الشركة ما هي إلا تطور لشركة ( Hollerith ) التي أسسها منشأ هذا الجهاز الذي استخدمت فيه الكروت المثقبة ، لتكن بعد ذلك من أكبر الشركات في مجال صناعة الاكترونيات التي هي سمة العصر الحديث والأجهزة الحديثة – وهذا ما سنتناوله في الفقرة التالية ... " .


الجزء الثالث :

الكمبيوترات الالكترونية :

مع بداية الحرب العالمية الثانية بدأ الكمبيوتر الإلكترونية تأخذ أهمية وطنية , حيث كانت الحسابات الدقيقة لدقة الاهداف التي تصيبها المدافع التي تعمل بالكمبيوتر مسألة حياة أو موت , كذلك التقنية التي استخدمت لتطوير القنبلة الذرية كانت تحتاج قدرة أعلى على إجراء الحسابات بسرعة ودقة من التي كانت موجودة قبـل الحـرب العالمية الثانية , ولذلك ففي عام 1944 م صنعت شركة ( IBM ) الجهاز المعروف باسم ( Mark I ) أو اسم ( IBM Automatic Sequence–Controlled Calculator " ASCC" ) وكان هذا الجهاز يتكون من 750000 مكون ، ويزن 5 طن ، " لك أن تتخيل حجم هذا الجهاز!!!!!!!! " كانت البيانات تدخل له في صورة شريط من الكروت المثقبة وكان يقوم مع كل ضخامته بحوالي 3 عمليات في الثانية الواحدة فقط " قارن ذلك بسرعة الأجهزة الآن ؟؟!! " .

ثم طُـوِّرَ هـذا الجهاز فظـهر منـه ( Mark II ) و ( Mark III ) وكان تصـميمه وتطويره بواسطة ( Howard H . Aiken ) في هارفارد .

كل هذا كان قبل ظهور ما يدعى الصمامات المفرغة ( Vacuum Tubes ) التي أيضا تعتبر فتحا في تاريخ تطور الحاسب لا يقل في أهميته عن الكروت المثقبة .

الصمامات المفرغة :

صمم العالم ( Dr . John Vincent Atanasoff ) الذي كان مدرس مساعد بجامعة ( Lowa State College ) جهاز كمبيوتر الكتروني رقمي ( Electronic Digital Computer " EDC " ) يعمل بنظام العد الثنائي ( Binary System ) وكان بذلك أول من صمم جهاز الكتروني رقمي هو ومساعده بواسطة الصمامات المفرغة .

لا داعي للخوض في شكل الصمامات المفرغة ، وطريقة عملها ، حيث انه رغم سهولة شرح ذلك إلا أنه سيحيد بنا عن هدفنا الرئيسي من هذه الحكاية بمعرفة تاريخ تطور الحاسب .

ولكن هذا النموذج الذي صنعه الدكتور " أتاناسوف " لم ينل الشهرة بينما اطلع عالم آخر هو الدكتور ( Dr . Mauchly ) على تصميمه وصمم الجهاز الشهير ( ENIAC ) واستخـدم فـيه كثير من أفكار " أتاناسوف " , والآن مـا هي حكاية ( ENIAC ) ؟ ومن صممه ولماذا ؟ ...هذا ما سنراه في الفقرة المقبلة !!!

صمم الدكتوران ( Dr . Mauchly & J . Presper Eckert ) - اللذان كانا يعملان بجامعة بنسلفانيا في فلادلفيا – في العام 1942 م الجهاز ( Electronic Numerical Integrator And Computer " ENIAC " ) وكان يتكون من مجموعة من المفاتيح حوالي 80000 صمام مفرغ ليقوم بحوالي 5000 عملية في الثانية الواحدة , هذا الجهاز صمم لمساعدة الجيش الأمريكي .

وبعد اكتشاف الصمام الثنائي أو ما يسمي ( Diode ) قام نفس العالمان بتصنيع ما يدعى ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer " EDVAC " ) وكان يتكون من 4000 صمام مفرغ و 10000 صمام ثنائي .

لا داعي هنا أيضا لشرح شكل وطريقة عمل الصمام الثنائي " الدايود " – مع ان ذلك سهل جدا وبسيط – ولكن يكفي أن تعلم أن الصمام الثنائي يصنع من شبه موصل وأشباه الموصلات هي مواد تختلف نسبة ومقدار توصيلها للتيار الكهربي نتيجة لتغير عامل معين – يكفي هذه الفكرة حاليا – وأشهر أشباه الموصلات التي تستخدم على نطاق واسع حاليا - والتي كان اكتشافها هو باب للعديد من الاختراعات في عالم تطور الكمبيوتر والعديد من الأجهزة الالكترونية كما سنرى قريبا – هو السليكون " Si " و مركباته ونسبة الشوائب التي تتكون بها هذه المركبات ، ( لاحظ أيضا أن مفهوم التحكم الذي كنا نبحث عنه يظهر هنا بشكل واضح فتغير كمية التيار المارة في شبه الموصل نتيجة لتغير عامل معين تمكنني بشكل عكسي من تغيير كمية التيار المارة باستخدام هذا العامل وهذا مفهوم التحكم الذي سبق أن تكلمنا عنه ) .

وبعد النجاح الذي حققه كلا من (ENIAC) & (EDVAC) صمما نفس العالمان جهاز آخر يدعي (UNIVAC) اختصارا لـ ( UNIVersal Automatic Computer ) ، وبعد أربع سنوات من العمل على هذا التصميم خرج إلي النور أول جهاز كمبيوتر تجاري وظهرت فيه العديد من الخصائص التي نعرفها الآن مثل التخزين حيث استخدم هذا الجهاز الشرائط الممغنطة ( Magnetic Tapes ) كوسيلة لتخزين البيانات والعديد من الخصائص الأخرى المستخدمة حاليا وكان هذا تغيرا جذريا وتطورا كبيرا عن أجهزة IBM التي كانت تستخدم الكروت المثقبة , وكان بداية هذا التطور بالجهاز ( 46 UNIVAC I ) و ذلك عام 1951 م وكان مصمما للاستخدامات الحكومية والتجارية ، وكانت هذه هي أيضا بداية عصر جديد يمكن أن نسميه عصر الترانزيستورات والذاكرة الممغنطة .


الجزء الرابع :

الترانزيستورات والذاكرة الممغنطة :

كانت الصمامات المفرغة كبيرة الحجم – في حجم زجاجة المياه تقريبا – وكذلك كان ينتج عن استخدامها حرارة كبيرة جدا وبالتالي فهي كانت غير عملية بالمرة , ولذا فقد عمل العالم ( Dr. William Shockley ) على تطوير الترانزيستور الذي هو عبارة عن صمام مفرغ ولكنه صغير جدا – في حجم أستيكة القلم الرصاص – و أيضا لا ينتج عنه الكمية من الحرارة التي كانت تنتج من استخدام الصمامات وبالتالي فهو عملي أكثر ، " لاحظ انه سيكون أيضا فتحا في عالم تطور الكمبيوتر ولك أن تتخيل الفرق في الحجم الذي وفره هذا الاختراع من حجم زجاجة المياه إلى حجم استيكة القلم الرصاص يعني تقريبا العُشْر وأيضا عامل تقليل الحرارة وهو عامل مهم حيث أنه علم كامل في تصميم الدوائر الإلكترونية يسمى علم الحرارة يدرس الحرارة التي تنتج عن استخدام المكونات الالكترونيات و كيفية تسريب هذه الحرارة لأنها تسبب الضرر وربما تسببت في حرق الدائرة الإلكترونية بالكامل " .

أيضا هناك مفهوم جديد ظهر هو مفهوم الذاكرة المغناطيسية و هو تطور جديد كان غير مستخدم قبل ذلك الوقت ، باستخدام الذاكرة الممغنطة زاد حجم البيانات المسجلة من 8000 إلى 64000 كلمة , كذلك كان استخدام الشرائط الممغنطة يمكنني من إدخال الأوامر والبرامج إلى الكمبيوتر مباشرة أمر وراء أمر دون الحاجة إلى فك وتركيب مثلما كان يحدث مع الكروت المثقبة .


في هذا التوقيت كان السباق على أشده بين السوفيت والأمريكان في علوم الفضاء , على من سيكون الأول في هذا العلم , ففي حين لجأ السوفيت إلى تكبير المركبات الفضائية لتحمل أجهزة الكومبيوتر لجأ الأمريكان إلى تصغير أجهزة الكومبيوتر لتتناسب مع مركبات الفضاء , وقد صرفت العديد من الملايين على هذه الأبحاث التي كان هدفها الأساسي هو تصغير الكومبيوتر , والتي كانت مهمة جدا في تاريخ تطور الكومبيوتر حتى يصل لشكله الحالي .
وكانت كنتيجة مباشرة أو غير مباشرة لهذه الأبحاث ظهور تطور آخر غير الترانزيستور هو ظهور الدوائر المتكاملة أو ما تعرف حاليا باسم ( IC's ) وهي اختصارا لكلمة ( Integrated Circuits ) , واعتقد أن هذا المصطلح غير غريب على أذنك حيث أنك شئت أم أبيت قد سمعت هذا المصطلح من قبل حينما كنت تصلح جهاز الراديو أو التليفزيون ؟ !!! أليس كذلك ؟ دعنا نعرف أكثر عن هذا المصطلح .


الجزء الخامس

الدوائر المتكاملة ( IC's ) :

كان الترانزيستور تطور كبير جدا ولكنه كان غير كافي , بمعنى أن ظهور عدد أكبر من الترانزيستورات معا على قطعة واحدة من شبه الموصل بمساحة أصغر وكمية حرارة أقل كان أفضل بكثير وهذا هو تعريف الدائرة المتكاملة .

ففي عام 1958 م صنع ( Jack Kilby ) - وكان يعمل بشركة للتصنيع المكونات الالكترونية - أول مجموعة من المكونات الكترونية معا على قطعة من شبه موصل واحدة , ثم بعد ذلك في عام 1961 م قامت الشركة التي صنعت هذه القطعة بتصنيع قطع أخرى منها , ثم في عام 1967 م صنعت هذه الشركة شريحة عليها مئات الترانزيستورات معا .

ظهر بعد ذلك مفهوم آخر و هـو مفهوم الـ ( chip ) و " الشبات " هي عبـارة عن مجمـوعة من الـ ( IC's ) مجتمعة مع بعضها – لاحظ أننا سنستخدم الأسماء الإنجليزية كما هي من الآن و حتى نهاية المنهج - .

الشبات ( Chips ) :

في عام 1970 م قامت شركة فيرتشايلد بتصنيع أول ( Static RAM ) 256 بت مستخدمة الشبات – لا ترهق نفسك بمعرفة معني كلمة رام هنا فكل شيء سيتضح فيما بعد من خلال بقية أجزاء الكتاب - , بينما قامت شركة انتل ( Intel ) - وهي من أشهر الشركات في هذا المجال ولابد انه سبق ان سمعت عنها من قبل – بتصنيع أول ( Dynamic RAM ) 1024 بت ، وكانت الأجهزة التي تستخدم هذه الشبات قليلة جدا , بينما كانت الآلات الحاسبة التي منتشرة بين الناس جميعا من طالب المدرسة إلى العلماء , ولذا فقد صممت شركة إنتل شريحة " شِبَّايَه " ذات استخدامات عامة والتي يمكن استخدامها في الآلة الحاسبة كما يمكن استخدامها مع أجهزة أخري , وباستخدام الأفكار التي استخدمت لتصميم هذه الشريحة صممت شركة انتل الشريحة 8008 في عام 1972 م التي احتوت على حوالي 3300 ترانزيستور واعتبرت أول معالج دقيق وقد زود هذا المعالج بمترجم للغات العالية ( High-level ********s ) ويقصد بها لغة الإنسان التي تتكون من حروف وأرقام وسمي هذا المترجم باسم ( PL/M ) .

وحدثت طفرة هائلة جدا عندما صممت شركة انتل في عام 1974 م أول معالج دقيق متعدد الأغراض يدعي 8080 , والـ 8080 عبارة عن شريحة واحدة تحتوي على مكون مبرمج بشكل كامل , والـ 8080عبارة عن مكون يعمل بنظام 8 بت – وسنعرف معني هذا الكلام لاحقا – ويحتوي على 4500 ترانزيستور ويمكنه أن يقوم بحوالي 200000 عملية في الثانية –لاحظ السرعة والفرق بينها وبين سرعة الأجهزة التي كانت تعمل بنظام الكروت المثقبة التي كانت تقوم بعمل 3 عمليات في الثانية أي حوالي 70000ضعف سرعة الأجهزة القديمة التي تعمل بنظام الكروت المثقبة - .

ومنذ ذلك الحين والتطور في تصنيع " الشبات " مستمر كما واكب تصنيع هذه الشبات معالجات أخرى من قبل شركات مثل موتورولا وروكول ( motorolla 6800 & Rockwell 6502 & …….) وشركات أخرى ولكن حاليا تسيطر شركتان على مجال تصنيع المعالجات شركة ( Intel ) الأمريكية وتسيطر على حوالي 60 % من سوق المعالجات في العالم وظهرت في الآونة الأخيرة شركة أخري يابانية تنافسها في هذا المجال هي شركة ( AMD ) ومازالتا في صراع على سوق المعالجات في العالم كما هناك العديد من الشركات الصغيرة التي تأخذ حيزا صغيـرا فـي مجـال تصنيع المعالجات مثل الشركة المصنعة للمعالج ( Cyrex ) وهي فئة من المعالجات لم تصمد أمام المعالجات الخاصة بشركة انتل .


الجزء السادس:

الحاسبات الشخصية PC's :

كان ظهور هذه المعالجات هو اللبنة الأولى لظهور الحاسبات الشخصية ودعنا نتساءل ما معني كلمة حاسب شخصي أي حاسب خاص ويمكن استخدامه في المنزل بعكس الحاسبات التي كانت تصنع قبل ذلك والتي كانت تستخدم من قبل الحكومة أو وكالات الفضاء أو الجيش وهكذا , والذي مهد لظهور الحاسب الشخصي هو ظهور هذه المعالجات الصغيرة الحجم ومتعددة الأغراض والتي مكنت من إنتاج حاسب شخصي صغير الحجم بعكس الأجهزة القديمة وذلك حتى يمكن اقتنائه في المنزل وكذلك متعدد الأغراض وكان الفضل يرجع في انتاج أول حاسب شخصي إلى ( Ed Roberts ) صاحب شركة ( MITS ) الذي صممت جهازا يدعى ( Altair 8800 ) واستخدم فيه المعالج 8080 الذي صنعته شركة انتل ومعه رام 256 , وكان مبرمج بمفهوم المفاتيح .

وفي عام 1975 قام بيل جيتس – وهو اشهر من نار على علم حاليا حيث انه صاحب شركة ميكروسوفت ومؤسسها و من اغني 10 رجال على مستوى العالم رغم صغر سنه – ومعه باول ألن وكتبوا مترجم الـ ( BASIC ) للجهاز ( Altair ) وباعوا منه 2000 نظام سنة 1975 م .

ولن نخوض أكثر في الكلام عن أنواع وأشكال الحاسبات التي ظهرت بعد ذلك , كل ما يهمنا هنا هو أن الحاسب أخذ يتطور وتزيد سرعته و مازال التطور مستمرا – حيث أننا قد وصلنا في الوقت الحالي الى سرعة حوالي 3000.000.000 عملية في الثانية الواحدة ولك أن تقارن بين هذه السرعة في عام 2004 م مع سرعة المعالج 8080 التي كانت 200000 عملية في الثانية والذي ظهر عام 1974 م يعني منذ ثلاثين عاما تضاعفت السرعة بمقدار 15000ضعف ولك هنا أن تلاحظ سرعة ومقدار التطور -

وبهذه الحكاية الظريفة أكون قد أعطيتك مقدمة تاريخية مبسطة ومختصرة لتاريخ تطور هذا الجهاز الذي تعتقد انه جهاز صعب ومعقد وهو كما سبق أن أخبرتك جهاز بسيط جدا وسهل و التعامل معه من ابسط الأمور .

أعتقد أن هذه المقدمة قد قربت بينك وبين الجهاز الغريب الذي لم تتعامل معه من قبل , وقد تشجعت الآن لنخطو أول خطوة لنا مع هذا الجهاز الغريب وهي معرفة مكوناته .


الجزء السابع :


مكونات الحاسب :

سنقوم بشرح مكونات الحاسب بشكل مفصل ثم سنرفق في نهاية هذا الشرح شكل توضيحي وسهل يحتوي على جميع البيانات الخاصة بمكونات الحاسب .

كما أن جسم الإنسان يتكون من أعضاء مختلفة يمكن تحديد مكان كل عضو ومعرفة عمله ورؤيته بالإضافة إلى عقله و أحاسيسه ومشاعره التي تتحكم في قراراته وهي أشياء لا يمكن رؤيتها فنحن لا نعلم أين يوجد الحب مثلا وأين الكره ولماذا ننجذب نحو شخص ما كل هذه أشياء لا يمكن رؤيتها , كذلك جهاز الكومبيوتر يتكون من مكونات مادية تشبه الأعضاء ومكونات غير مادية ( أو برمجية ) وهي تشبه المشاعر التي تشكل القرارات عند الإنسان وهي كذلك تشكل القرارات التي يتخذها الجهاز وهناك نوع ثالث سنعرفه عند الكلام عنه بمزيد من التفصيل .

حتى الآن لم نتطرق لأي كلام صعب أو غير معروف فكل كلامنا حول المشاعر والأعضاء وهي أشياء تحيط بنا , أعتقد أنك الآن مستعد للتعامل مع مصطلحات الحاسب .

دعني أخبرك أن الحاسب يتكون من :
• Hardware .
• Software .
• Firmware .

لا تدع هذه المصطلحات الإنجليزية تخيفك فسنشرحها مصطلح مصطلح ونوضحها جميعا , دعنا نشرع في ذلك :

Hardware :-

كلمة Hardware ترمز إلى المكونات المادية للحاسب و نقصد بها المكونات التي يمكن رؤيتها ولمسها وهي تشبه الأعضاء في الإنسان – لاحظ أن تعاملنا هنا سيكون من خلال المصطلحات الأجنبية فقط - .

وينقسم الـ Hardware في الحاسب إلى ثلاثة أقسام :

1- Input Units .
2- Output Units .
3- CPU .

1- وحدات إدخال :-
وهي عبارة عن وحدات تستخدم في الحاسب بغرض إدخال البيانات إلى الحاسب و أشكالها متعددة .
مثالها : لوحة المفاتيح , الفأرة ، الماسح الضوئي , القلم الضوئي ، الميكرفون , الديسكات , والأقراص الضوئية .
For Ex :
Key Board , Mouse , Scanner , Light Pen , Joy stack disks , CDs .


2- وحدات إخراج :-

وهي عبارة عن الوحدات التي يستخدمها الحاسب لإخراج المعلومات وأيضا أشكالها متعددة .

مثالها : الشاشة , الطابعة , السماعات , الديسكات , والأقراص الضوئية .

For Ex :
Screen , printer , speaker , disks , CDs .

• لاحظ هنا أن الديسكات والأقراص الضوئية وهي وحدات تستخدم أساسا للتخزين يمكننا أن نعتبرها مجازا وحدات إدخال و إخراج في نفس الوقت .

3- وحدة المعالجة المركزية :-

حيث تشير ( CPU ) وهي اختصارا لـ ( Central Processing Unit ) إلى وحدة المعالجة المركزية وهي التي تقوم بجميع العمليات المطلوبة من الحاسب حيث تعتبر قلب الحاسب النابض , وتتكون وحدة المعالجة المركزية من ثلاثة مكونات رئيسية :
1- ALU .
2- Main Memory .
3- CU .

وشرحها بالتفصيل كالتالي :

1- وحدة الحساب والمنطق .

حيث تعتبر ( ALU ) اختصارا لـ ( Arithmetic Logic Unit ) و معناها وحدة الحساب والمنطق وهي الوحدة التي تقوم بجميع العمليات المنطقية والحسابية الخاصة بالحاسب ومن هنا يتضح مدى أهمية هذه الوحدة .

2- وحدة الذاكرة الرئيسية .

حيث تعتبر Main Memory أو الذاكرة الرئيسية من أهم الوحدات المكونات لوحدة المعالجة المركزية حيث أنها المسئولة عن الاحتفاظ بالأوامر ونقلها من وإلى وحدة الحساب والمنطق وتتكون من :
• RAM " Random Access Memory "
• ROM " Read Only Memory "


3- وحدة التحكم .

وهي الوحدة المسئولة عن التحكم في عمل وحدة المعالجة المركزية والتنسيق بين وحدة الذاكرة ووحدة الحساب والمنطق وكذلك عملية التزامن التي تنظم تتابع وتوقيتات عمل هذه الوحدات , وبالتالي فهي جزء في غاية الأهمية من أجزاء وحدة المعالجة المركزية التي تعتبر كم سبق أن ذكرنا عقل الحاسب وقلبه النابض .


الجزء الثامن :

Software :

ويرمز المصطلح Software إلى المكونات غير المادية و هي عبارة عن البرامج التي يستخدمها والتي يستخدمها المستخدم وكذلك طريقة التفاهم المتبادلة بين الحاسب والمستخدم وبين المكونات المادية للحاسب وببعضها حيث أن وجود المكونات المادية بمفردها لا يعطي أي نتيجة وستكون عبارة عن مواد صلبة فقط أما العقل الذي يدير هذه الأعضاء فهو الـ Software وينقسم إلى :

1- OS " Operating System " .

وهو عبارة عن نظام التشغيل ونظام التشغيل هو البرنامج المسئول عن تربيط مكونات الجهاز المادية ببعضها وتمكين المستخدم من التحكم في هذه المكونات المادية من حيث إضافتها أو إزالتها أو التعامل معها ومثال عليه أشهر و أقدم نظم التشغيل وهو ( DOS " Disk Operating System " ) والذي سنتحدث عنه باستفاضة في المرحلة القادمة من الكتاب وكذلك من الأمثلة عليه ( Windows ) وأيضا سنتناوله بالتفصيل في جزء آخر من المنهج مع ملاحظة أن ( Windows ) يعتبر نظام تشغيل ولكن ليس بالمفهوم الكامل وسأوضح معني هذه العبارة في آخر الكلام عن Software .

2- Application Programs .

وهي عبارة عن برامج التطبيقات المختلفة التي توفر للمستخدم كافة احتياجاته من الجهاز مثل :
• Microsoft Word : الذي يستخدم في أعمال الكتابة والطباعة
• Microsoft Excel : الذي يستخدم في كتابة الجداول وتطبيقاتها
• Microsoft Access : ويستخدم في تطبيقات قواعد البيانات
* ………………………… etcetera .
وغيرها من البرامج التطبيقية .

3- Programming ******** .

وهي برامج تعتبر وسيط بين نظم التشغيل والبرامج التطبيقية حيث أن المستخدم العادي يتعامل مع البرامج التطبيقية بينما يتعامل المستخدم المحترف مع لغات البرمجة وهي لغات تستخدم لعمل البرامج التطبيقية وتوجيه الحاسب للقيام بأعمال معينة حسب احتياجتنا منه و الذي يتعامل معها هو المبرمج ولابد من أن يكون على دراية كاملة بهذه اللغة ومن الأمثلة عليها :

• BASIC :

وهي لغة برمجة قـديـمـة جـدا وظهـرت منها نسـخا كثيرة وأحـدث أشكالها ( Visual BASIC ) حـيث ظــهر مـع ظهور مـفهوم الـبـرمجة الشـيئية ( Object-Oriented ) وهي لغة رغم سهولتها إلا أن تطبيقاتها متعددة .

• Java :

وتعتبر من أهم لغات البرمجة في العصر الحالي وقد تم نظرا لأهميتها عقد أكثر من مؤتمر خاص بها تحت اسم مؤتمر مبرمجي الجافا الأول والثاني , وذلك نظرا لأهميتها وكثرة المتعاونين معها وتفوق إمكانياتها كلغة برمجة .

• C++ & C Sharp .

وهي أيضا من أكثر لغات البرمجة من حيث الإمكانيات .
وغيرها وغيرها الكثير من لغات البرمجة ....

(1) قلنا أننا سنقوم بالكلام عن RAM & ROM في ختام هذا الجزء من المنهج ، وأنا أرى أنك قد أصبحت مهيأ للكلام عنهما بشكل جيد وتوضيح الفرق بينهما حيث أنك ستسمع عنهما كثيرا من كل من يتعامل مع جهاز الكومبيوتر باعتبارهما من اهم الأجزاء المكونة للجهاز وسنوضحهما فيما يلي :


الجزء التاسع :

• RAM " Random Access Memory "

ويترجم اسمها إلى ذاكرة القراءة العشوائية أو ذاكرة التمرير العشوائي وكلمة تمرير هنا في محلها بالفعل حيث أن عملها جزء منه هو التمرير حيث أن جميع الأوامر والبيانات التي تدخل أو تخرج من المعالج ( Processor ) لابد لها من المرور أولا على الـ ( RAM ) التي تعمل كمخزن بجوار المعالج حيث أن المعالج لا يحتوي على ذاكرة خاصة به كافية للتعامل مع كمية البيانات - أو بمعني أدق الإشارات - التي ترسل إليه أو تخرج منه ، ولذا فلابد من وجودها ، ومن هنا نستطيع أن نقول أن جميع البرامج التي يتعامل معها المعالج في نفس اللحظة لابد من وجودها على ذاكرة الـ ( RAM ) ومن هنا يمكن أن نقول أن المستخدم يتعامل معها بشكل غير مباشر حيث أنك بتنشيط أي برنامج او تشغيله فإنك بدون أن تدري تكون قد أرسلته إلى الـ ( RAM ) ومما سبق فذاكرة الـ ( RAM ) تتغير لحظيا ، أي أن محتوياتها تختلف باختلاف البرامج التي يعمل عليها المعالج من لحظة على أخرى – ومن هنا يطلق عليها بالإنجليزية مصطلح جميل جدا وهو مصطلح ( Volatile ) ولمعرفة معنى هذا المصطلح دعني أخبرك أن البنزين يطلق عليه ( Volatile substance ) أي مادة متطايرة و من خلال ذلك يمكنك ان تستنتج أن الـ ( RAM ) تعتبر ذاكرة متطايرة أي تتغير لحظيا ولذا شبهت بالبنزين الذي نعرفه جميعا بتبخره السريع ، واعتبرت ذاكرة متطايرة .

ولي هنا سؤال :

إذا كانت الـ ( RAM ) ذاكرة متطايرة وتتغير محتوياتها لحظيا فهل تعتقد أننا إذا قطعنا التيار الكهربي عن الجهاز - أو قمنا بإغلاقه - أن الـ ( RAM ) ستحتفظ بهذه المحتويات بعد انقطاع التيار ؟

والإجابة المنطقية لهذا السؤال لا , فالـ ( RAM ) تفقد محتوياتها كلها بانقطاع التيار الكهربي عنها , ونظرا لأنها تحتفظ بجميع البرامج والأوامر التي يتعامل معها المعالج وبالتالي فهي ذاكرة والذاكرة لابد لها من سعة , وبما انها تستخدم للتمرير إلى المعالج فلابد لها ايضا من سرعة ، وبالتالي فالـ ( RAM ) تحدد بعاملين :

1- السرعة .
2- السعة .

• أما السرعة فنسميها الـ ( Pass ) وتدخل كعامل من عوامل تحديد سعر الـ ( RAM ) , وتظهر دائما مكتوبة على الـ ( RAM ) كما أن هناك برامج تقوم بقياسها ،على سبيل المثال قد تجد الـ ( RAM ) مكتـوبا عليها ( PC133 Hz ) ومعناه أن الـ ( Pass ) الخاص بهذه الـ ( RAM ) هو 133 هيرتز " الهيرتز هو وحدة قياس التردد ويساوي ذبذبة على الثانية " وبالتالي فإن هذه الـ ( RAM ) تقوم بعمل 133 ذبذبة في الثانية الواحدة ، وقد يزيد هذا الرقم حسب نوع الـ ( RAM ) .

• أما بالنسبة للسعة فهي أيضا عامل من عوامل تحديد سعر الـ ( RAM ) وتقاس أساسا بوحدة البايت و الـ ( RAM ) الحديثة سعتها تقاس بالميجا بايت " ويساوي 1024 كيلو بايت , والكيلو يساوي 1024 بايت " – وسنتحدث بالتفصيل عن وحدات قياس السعة بعد دراسة نظام العد الثنائي في جزء آخر من هذا المنهج - .

ومما سبق ونظرا لأن الـ ( RAM ) لها سعة وسرعة وتلعب دور الوسيط بين المعالج وبقية أجزاء الجهاز فهي تدخل كعامل من عوامل تحديد سرعة وكفاءة الجهاز ككل , وللـ ( RAM ) العديد من الأنواع وأهمها :

1- Dynamic RAM ( DRAM ) :

وهي من أكثر أنواع الـ ( RAM ) انتشارا , وهي تمسك بالبيانات لفترة قصيرة جدا ولابد من عمل إعادة تنشيط لها بشكل مستمر من خلال مولد الكهرباء الموجود بالجهاز و إذا لم تتم إعادة التنشيط لها تفقد محتوياتها وهذه العملية تتم بشكل اتوماتيكي .

2- Static RAM ( SRAM ) :

وهذا النوع من الـ ( RAM ) يستمد طاقته من البطارية الموجودة على اللوحة الأم , وهو اكثر سرعة من النوع السابق , ويحتفظ بمحتوياته لفترة طويلة وسعته تتراوح بين 128 كيلو بايت و4 ميجا بايت .

3- Synchronous DRAM ( SDRAM ) :

وهذا النـوع له سـاعة تتوافق مع سـاعة الجـهاز , وهـو أكـثـر كفاءة من الـ ( DRAM ) العادية , ويستخدم عادة في صنع الذاكرة الخاصة بكارت الشاشة " سنقوم بالكلام عنه في جزء آخر من المنهج " .

4- Rambus Dynamic RAM ( RDRAM ) :

وقد تم تطوير هذا النوع بواسطة شركة RamBus .Inc وهي تقنية جديدة تستخدم لتصنيع الـ ( RAM ) ذات السرعات العالية أكبر من 800 ميجا هيرتز , ولابد من تثبيتها على لوحات أم متوافقة معها - حيث أن لكل نوع من الأنواع السابقة التقنية الخاصة به في الاتصال باللوحة الأم , ولا يمكن الخلط بينها أو تركيب إحداها مكان الأخرى - وتعمل على لوحات المصنعة بواسطة شركة Intel .

وهذه هي أهم أنواع الـ ( RAM ) المستخدمة حاليا , ولا داعي للخوض فيها أكثر من ذلك فما زلنا حديثي عهد بجهاز الكومبيوتر ولا أريد أن أثقل رأسك بالمعلومات.

ولكن مما سبق يمكن أن نستخلص أن أهم صفات الـ ( RAM ) هي :

1- عملها الأساسي هو تمرير البيانات والتعليمات من وإلى المعالج .
2- تتغير محتوياتها لحظيا بتغير الوظائف التي يقوم بها المعالج .
3- تفقد محتوياتها بانقطاع التيار الكهربي عنها ولذا تسمي ذاكرة متطايرة .
4- يتعامل المستخدم معها بشكل غير مباشر في كل تعاملاته مع الجهاز .
5- تتحدد بعاملين هما السعة والسرعة .
6- تدخل كعامل رئيسي من عوامل تحديد كفاءة وسرعة وسعر الجهاز .
7- يمكن تغيرها بسهولة لرفع كفاءة الجهاز عن طريق تغيرها بأخرى ذات سعة أو سرعة اكبر .


الجزء العاشر :

• ROM " Read Only Memory "

لعلك لاحظت معي من معنى الاسم الخاص بالـ ( ROM ) – اذا كان لديك معرفة باللغة الإنجليزية – ان الترجمة الحرفية لهذا الاسم هي " ذاكرة القراءة فقط " ، ولكني لا أحب هذه التسمية لأنها غير دقـيقة تماما , وانمـا يمكننا أن نقول أن الـ ( ROM ) كانت في بداية تصنيعها ذاكرة للقراءة فقط ، بينما الأنواع الحديثة منها فيمكن القراءة والكتابة عليها , نحن حتى الآن لم نقل ما هي وظيفة هذه الذاكرة الرئيسية .

تعد الـ ( ROM ) من أهم مــكونات الجهاز وهي عبارة عن شريحة الكترونية ( Chip ) تصنع ضمن مكونات اللوحة الأم , ووظيفتها الأساسية هي انها المسؤولة عن تحميل الجهاز عند بداية العمل , حيث يكون الجهاز في البداية تحت سيطرتها , حيث تحتوي على الـ Firmware الذي يوجه الجهاز للعمل والتعرف على مكوناته , يكفى هنا أن تعرف هذا القدر عن عمل الـ ( ROM ) , وهناك خطأ شائع هو أن بعض الناس وللأسف من الذين يعملون في مجال الكومبيوتر يطلقون على الـ ( ROM ) اسم الـ ( BIOS ) وهذا الكلام أيضا غير دقيق , حيث أن الـ ( BIOS ) هو عبـارة عن جـزء من الـ Firmware المـوجود على الـ ( ROM ) , كذلك هناك بعض الناس يطـلقون على الـ ( ROM ) اسم شريحة الـ ( CMOS ) وهذه عبارة غير دقيقة أيضا حيث أن الـ ( CMOS ) هي عبارة عن تقنية الجزء من الـ ( ROM ) المخزن عليه الـ ( BIOS ) .

بعكس الـ ( RAM ) فإن الـ ( ROM ) ذاكرة ( Non-Volatile ) أي غير متطايرة , وهذا أمر طبيعي فكما قلنا أن وظيفتها هي بداية ونهاية عمل الجهاز وبالتالي فلابد من أن تحتفظ بمحتوياتها , و الـ ( ROM ) الحديثة بعكس الأنواع القديمة منها يمكن للمستخدم التعامل معها وتغير بعض محتوياتها , ونظرا لأن كل وظيفتها هي في بداية ونهاية عمل الجهاز فهي لا تعتبر عاملا ذا أهمية كبيرة في تقييم كفاءة وسرعة الجهاز , ونظرا لأنها تصنع على اللوحة الأم فمن البدهي أيضا أن يتم تغير اللوحة الام كلها عند حدوث عطل فيزيائي – أي فسادها بشكل فيزيائي مثل كسرها او كسر أحد ارجلها أو احتراقها - .

ولكي يكون لديك فكرة عامة عن الـ ( ROM ) فسأسوق إليك أهم انواعها بحسب تطورها فيما يلي :

1- ROM "Read Only Memory" :

وهي أول شكل من أشكال الـ ( ROM ) ولم تكن تسمح للمستخدم بتغيرها حيث تصنع بالشركة وعند تغيير أحد مكونات الجهاز عن لابد من تغير اللوحة الأم معه نظرا لأن الـ ( ROM ) لا تدعم النوع الجديد وبالطبع كانت هذه مشكلة كبيرة .

2- Programmable ROM " PROM " :

ومن اسمها هي عبارة عن ( ROM ) ولكنها قابلة للبرمجة , ولكن للأسف فإنها كانت قابلة للبرمجة مرة واحدة فقط , حيث يقوم المستخدم ببرمجتها حسب المكونات الخاصة بجهازه لأول مرة فقط , وبعد ذلك لا يمكن اعادة برمجتها مرة أخرى , وهنا نلاحظ انه لا فرق بينها بين الـ ( ROM ) الأولى غير أن الـ ( ROM ) كانت تبرمج اثناء عملية تصنيعها أما الـ ( PROM ) فإنها تبرمج من قبل المستخدم .
ولا داعي هنا للحديث عن تقنية برمجتها بالتفصيل ولكن يكفي أن تعرف انها كانت تبرمج عن طريق تطبيق جهدٍ عالٍ على الشريحة يستخدم لتخزين البيانات عليها ولكنه كان أعلي من الجهد المستخدم في الجهاز ولذا كانت البيانات تظل ويُحْتفظ بها , وهي تعتبر نوع بدائي ولكنها كانت خطوة على طريق اكتشاف الانواع الحديثة من الـ ( ROM ) .



3- Erasable PROM " EPROM " :

ومن خلال اسمها فإنها تتميز بأنه يمكن مسحها وإعادة الكتابة عليها مرة أخرى وتتم الكتابة عليها كهربيا عن طريق تسليط فرق جهد عال عليها كما في النوع السابق اما عملية مسحها فيتم ذلك عن طريق تعريضها إلى شعاع من الضوء فوق البنفسجي يمر من خلال حجر من الكريستال ليسقط بعد ذلك على الشريحة مما يسبب مسح محتوياتها , وعندما تكون الشريحة تحت الإستخدام يتم تغطية النافذة الكريستالية " حجر الكريستال " لمنع أي شعاع غير مرغوب فيه من مسح محتوياتها .

وكان من الممكن اعادة الكتابة عليها عدة مئات من المرات واستخدمت بشكل واسع في الحاسبات الشخصية .

4- Electrically EPROM " EEPROM " :

وهي عبارة عن شريحة ( ROM ) ولكن من الممكن مسحها وإعادة الكتابة عليها كهربائيا , فعند برمجتها تتصرف مثل الـ ( ROM ) ولكن عند الرغبة في اعادة برمجتها مرة أخري فإننا بدلا من تسليط شعاع من الضوء فوق البنفسجي على نافذة من الكريستال - كما نفعل في النوع السابق , فإننا نمسحها باستخدام شحنة كهربائية , وهناك ميزة اخرى هي أن عمرها الإفتراضي أكبر من الـ ( EPROM ) حيث يمكن اعادة الكتابة عليها من 10.000- 100.000 مرة .

5- Flash Memory " Flash EEPROM " :

وهي نوع خاص من الـ ( EEPROM ) يـمـكـنك من مسح واعادة الكتابة على الـ ( ROM ) بشكل أكثر سرعة , حيث مع الـ ( EEPROM ) فأنه يمكنك كتابة بايت واحد في نفس اللحظة , اما هنا فيمكنك المسح والكتابة في بلوكات ثابتة تتراوح سعتها من 512 بايت إلى 256 كيلو بايت في اللحظة الواحدة , كما أن للـ ( Flash Memory ) عمر افتراضي أكبر حيث انه يمكن الكتابة عليها وإعادة مسحها من 100.000 إلى 300.000 مرة , وتستخدم حاليا لتحميل برنامج الـ ( BIOS ) عليها كما انها تستخدم في الكاميرات الرقمية والعاب الفيديو .

مما سبق يمكننا أن نلخص خصائص الـ ( ROM ) فيما يلي :

1- وظيفتها هي توجيه الجهاز والسيطرة عليه أثناء عملية تحميل الجهاز أوإغلاقه .
2- يتم تصنيعها على اللوحة الأم ولابد لتغيرها من تغير اللوحة الأم ككل .
3- لا تدخل كعامل مهم من عوامل تحديد سرعة وكفاءة الجهاز .
4- لا تفقد محتوياتها بانقطاع التيار الكهربي عنها .
5- الأنواع القديمة منها لم تكن تسمح بمسحها واعادة الكتابة عليها أو التعديل فيها أما الانواع الحديثة منها فيمكن مسحها واعادة الكتابة عليها والتعديل في محتوياتها .
6- يمكن للمستخدم التعامل معها بشكل مباشر من خلال تغير البيانات المخزنة بها عن طـريق ما يسمى بـالـ ( Setup )الذي هو عبارة عن جزء من الـ ( ROM ) كما سبق أن اوضحنا .

وهذا بعد

ما هو الكمبيوتر ؟

الكمبيوتر هو آلة إلكترونية تستخدم لمعالجة البيانات المدخلة للجهاز، بواسطة وحدة المعالجة المركزية للحصول على معلومات مفيدة، ويتم ذلك بواسطة برامج تكون معروفة للكمبيوتر.

أنواع الكمبيوتر :-
1.كمبيوترات الشبكة (Network) وهي مجموعة من أجهزة الكمبيوتر مرتبطة مع بعضها البعض ويستطيع أكثر من مستخدم العمل عليها.

2. الكمبيوتر الشخصي (Personal Computer ) ويستعمل لشخص واحد فقط.

ما هو الكمبيوتر ؟
مصطلح (كمبيوتر ) يمكن شرحه بعدة طرق وهي :
v تعريف الكمبيوتر كجهاز إلكتروني.

v شرح مفصل عن الكمبيوتر كعلم من العلوم الحديثة.

v شرح مفصل عن جهاز الكمبيوتر الشخصي (PC).



( 1 ) الكمبيوتر كجهاز إلكتروني


الكمبيوتر هو جهاز إلكتروني له القدرة على إجراء عدد هائل جداً من العمليات الحسابية والمنطقية في زمن قياسي جداً (ملايين العمليات في جزء من الثانية)، ويتميز عن العقل البشري (الذي صنعه) بأنه لا يتعب ولا يمل ولا ييأس .



(2) الكمبيوتر كعلم
ينقسم علم الكمبيوتر إلى قسمين أساسيين هما :

üقسم المعدات Hardware

üقسم البرامج Software

أولاً : قسم المعدات (Hardware) :
المعدات هي المكونات المحسوسة من الكمبيوتر والتي يمكن لمسها باليـد وهي مكونات إلكترونية أو كهربائية أو ميكانيكية.

ويمكن تقسيمها أيضاً إلى أربع أقسام :

أجهزة إدخال (Input) :

وتستخدم في إدخال البيانات والمعلومات بأشكالها المختلفة إلى جهاز الكمبيوتر، وجهـاز الإدخال الأساسي (Standard Input) هو لوحة المفاتيح (Keyboard) ويستخدم لإدخال الأوامر والنصوص وهناك أجهزة إدخال أخرى تستخدم لإدخال أشكال أخرى من البيانات مثل الماسح الضوئي Scanner لإدخال الصور، الكاميرا الرقمية لإدخال الصور والأفلام, القلم الضوئي لإدخال التوقيعات والخط اليدوي ورسم الخرائط , الـ Plotter لإدخال المجسمات ثلاثية الأبعاد، الميكرفون لإدخال الأصوات و الموسيقى, الفأرة Mouse لإدخال الأوامر عن طريق النقر أو السحب والإلقاء ( Drag & Drop ), عصا التحكم Joystick تستخدم للتحكم في برامج الألعاب وتستخدم لإرسال الأوامر لبرامج الألعاب على صورة نبضات كهربائية متوازية .

أجهزة معالجة (Processing):



جهاز المعالجة الرئيسي هو وحدة المعالجة المركزية (CPU) وهي اختصار للعبارة (Central Processing Unit) وتعتبر وحدة المعالجة المركزية بمثابة العقل بالنسبة للإنسان حيث تقوم بمعظم عمليات الكمبيوتر الأساسية مثل التحكم في سير البيانات وتحديد عناوين الذاكرة التي يجب القراءة منها أو الكتابة فيها وتحديد أي الوحدات أو البيانات له الأسبقية في التنفيذ وغير ذلك من العمليات, وتنقسم وحدة المعالجة المركزية إلى قسمين رئيسيين هما :



وحدة التحكم (CU) Control Unit : وهي مسؤولة عن التحكم في جميع أجهزة وبيانات الكمبيوتر.

وحدة الحساب والمنطق (ALU) Arithmetic & Logic Unit : وهي المسؤولة عن أداء وتنفيذ جميع العمليات الحسابية و المنطقية داخل الكمبيوتر.

* ملاحظة :

( العمليات الحسابية هي الجمع (+) والطرح (-) والقسمة (/) والضرب (*) ) .

( العمليات المنطقية هي } < , > , =< , => , = , NOT , OR , AND , XOR {



أجهزة تخزين (Storage Device) :

ويتم فيها تخزين البيانات والمعلومات بصورة دائمة أو مؤقتة وتنقسم إلى قسمين :

أ. تخزين داخلي : هو تخزين البيانات داخل جهاز الكمبيوتر نفسه وينقسم إلى قسمين هما :

1.التخزين الداخلي الدائم: وهو إما تخزين في القرص الصلب Hard Disk على صورة كهرومغناطيسية أو في الذاكرة الدائمة ROM على صورة نبضات كهربية.

2.التخزين الداخلي المؤقت: ويتم في الذاكرة المؤقتة الـ RAM حيث يقوم الكمبيوتر بمسح جميع محتويات الـ RAM بمجرد قطع الكهرباء عن الجهاز، حيث يجب أن تكون الـ RAM فارغة تماماً عند بدء تشغيل جهاز الكمبيوتر.

ب. تخزين خارجي : ويكون بحفظ البيانات على أقراص مرنة Floppy أو اسطوانات CDROM أو أشرطة Tape أو قرص ثابت Zip Drive أو قرص صلب بحفظ خارج جهاز الكمبيوتر Hard Disk.

1. أجهز إخراج (Output Device) :



تستخدم لإخراج البيانات من الكمبيوتر إلى المستخدم بأشكال مختلفة للبيانات.

أجهزة الإخراج هي: الشاشة وتسمى جهاز الإخراج الأساسي Standard Output وتستخدم لإخراج البيانات على صورة مرئية , السماعات وتستخدم لإخراج البيانات الصوتية على هيئة مسموعة، الطابعة وتستخدم لإخراج البيانات على الورق ويمكن عن طريقها طباعة البحوث والكتب والمظاريف والمغلفات والبطاقات وأنواع عديدة من الأوراق بأشكال مختلفة .

ثانياً : البرامج ( Software ) :



البرامج هي الجزء غير المحسوس من عالم الكمبيوتر والذي لايمكن لمسه باليد وهي عبارة عن ملايين الإشارات الكهربائية والبقع المغناطيسية، يقوم الكمبيوتر بتحويلها إلى بيانات مشاهدة أو مسموعة بحيث يستطيع المستخدم فهمها والإستفادة منها.

وتنقسم برامج الكمبيوتر إلى ثلاثة أقسام رئيسية هي :

1. نظم التشغيل ( Operation System )

برامج نظم التشغيل هي أهم نوع من أنواع البرامج وتعتمد عليها بقية برامج الكمبيوتر في عملها، وبدون نظام التشغيل لا يستطيع الكمبيوتر العمل، ولا يستطيع أي برنامج من برامج الكمبيوتر العمل بدون نظام تشغيل ، ويعتبر نظام التشغيل حلقة الوصل بين المستخدم وجهاز الكمبيوتر ، حيث يحتوي نظام التشغيل على جميع الأوامر التي تمكن المستخدم من إنشاء وفتح وحفظ الملفات وتصميم البرامج الخاصة وغير ذلك .

النظم التالية تعتبر من أشهر نظم التشغيل :

v نظام التشغيل بالأقراص ( MS DOS ) Microsoft Disk Operation System

من أقوى نظم التشغيل وأكثرها ثباتا وانتشاراً .

v نظام التشغيل Windows 95

يعتبر طفرة في عالم نظم التشغيل ونقطة تحول كبيرة من البيئة النصية إلى البيئة الرسومية .

v نظم التشغيل Windows NT ، Windows 98 ، Windows 2000 تعتير إصدارات مطورة من النظام Windows 95 .

v هناك نظم تشغيل أخرى كثيرة ومتعددة مثلUNIX ، LINUX ، OS/2 ، Novel NetWare .

1. لغات البرمجة ( Programming Languages ):



تنقسم لغات البرمجة إلى مستويات حسب تطورها :

v لغة الآلة وهي اللغة الأم لجميع لغات البرمجة .

v لغة التجميع وهي تطوير وتبسيط للغة الآلة .

v اللغات الراقية وهي أقرب للغة البشر مثل ( بيسيك,فورتران,باسكال,سي,ك وبول وغيرها ) .

v اللغات الراقية جداً وهي لغات تعمل على بيئات رسومية وتتميز بالسهولة والقوة مثل (فيجول بيسيك , ديلفي , فيجول سي ++ , فيجول فوكس برو .... وغيرها ) .

2. البرامج التطبيقية ( Applications ):



البرامج التطبيقية هي أوسع باب للدخول إلى عالم الكمبيوتر ويتم تصميم هذه البرامج عن طريق أشخاص وشركات وتكون هذه البرامج كبيرة جداً وذات قدرة فائقة على تلبية رغبات المستخدم.

توجد برامج تطبيقية تخدم المستخدم في جميع مجالات الحياة مثل (الطب والمحاسبة و الهندسة والإقتصاد والعلوم وبرامج الألعاب للأطفال والكثير الكثير غيرها).

بهذا نكون قد انتهينا من تعريف الكمبيوتر كعلم من العلوم الحديثة وننتقل إلى الباب الثاني لتعريف الكمبيوتر الشخصي كجهاز .



(3) . جهاز الكمبيوتر الشخصي (PC) :



عندما ننظر إلى أي جهاز كمبيوتر عادي نلاحظ أن الأشياء الظاهرة منه هي :

¨ الشاشة.

¨ لوحة المفاتيح.

¨ الماوس.

¨ وحدة النظام ( CPU ).

¨ السماعات.

¨ الطابعة.

ويكون هذا شكل جهاز الكمبيوتر بعد الانتهاء من تجميعه وتسليمه للمستخدم العادي.

*ولكن مهندس الصيانة عندما يرغب بتجميع جهاز كمبيوتر فإنه يحتاج إلى الأشياء التالية:

¨ الصندوق Case.

¨ اللوحة الرئيسية Motherboard .

¨ المعالج + المروحة Processor + Fan.

¨ الذاكرة RAM.

¨ الكروت Cards (Fax modem ,Sound ,VGA) .

¨ القرص الصلب Hard Disk .

¨ مشغل القرص المرن Floppy Drive Disk.

¨ مشغل أسطوانات الليزر CDROM Drive .

¨ لوحة المفاتيح Keyboard .

¨ الفأرة Mouse .

¨ السماعات Speakers .

¨ الشاشة Monitor .

¨ الطابعة Printer .





1. الصندوق Case :

Case with ATX Power Supply Case with AT Power Supply

هو الوعاء الذي يحوي بداخله معظم وأهم أجزاء الكمبيوتر , والشكل الخارجي للـ Case يأتي بتصاميم كثيرة لتوافق ذوق المستخدم لأن المظهر الخارجي للـ Case عندما يكون جذاباً يدفع المستخدم لشرائه , وتوجد في مقدمة الـ Case من الداخل مجموعة أسلاك لتوصيل اللوحة الرئيسية مع الأجزاء التالية من الـCase:

(ملاحظة : كل سلك له نهاية بلاستيكية مكتوب عليها أسمه)

¨ Power للتوصيل مع مفتاح Power SW .

¨ Reset للتوصيل مع مفتاح SW Reset.

¨ SPK (Speaker) للتوصيل مع السماعة الداخلية للـ Case .

¨ Power LED للتوصيل مع الضوء الأخضر في مقدمة الـ Case والذي يدل على وصول الطاقة للجهاز .

¨ HD LED للتوصيل مع الضوء الأحمر في مقدمة الـ Case والذي يدل على عمل الـ Hard Disk (قراءة أو كتابة) .

¨ Turbo للتوصيل مع مفتاح Turbo في الأجهزة القديمة .

¨ Turbo LED للتوصيل مع الضوء البرتقالي والذي يدل على وجود الزر Turbo في وضع ON أي عمل الجهاز بالسرعة القصوى

جزاك الرحمن خيراً وغفر لك ولوالديك..

الف شكر الليث..............

اقتباس:

---

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة جواهر

جزاك الرحمن خيراً وغفر لك ولوالديك..

الف شكر الليث..............

---

لا شكر على واجب اختي ... ما سويت شي ..

بالتوفيق ان شاء الله

يعطيك العافية اخوي الليث

خيتي جواهر بالمرفقات بحث كامل تقريباً مدعم بالصور

عن مكونات الحاسب الآلي

ولو احتجيتي اي شي ثاني راح اكون بالخدمة ان شاء الله



تحياتي لك

هذا ملف من اروع ما يكون

ومدعم بالصور

بالتوفيق

newone_01

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك ... لك مني أجمل تحية .

جزاك الله الجنه.


موفق بإذن الله ... لك مني أجمل تحية .

مشكوووووور والله يعطيك الف عافيه

ب اارد عشاان ااحمل االمرفق بس =)*

مشكورون على الرد