لماذا تستخدم الحاسب الآلي :
1. آلة حاسبه سريعة جدا جدا
2. لحفظ المعلومات الحرفية والرقمية وإرجاعها بسرعة كبيرة وبكيفيات غير محددة .
3. دقة المعلومات وخاصة البيانات المخرجة .
4. محاكاة بعض الأجهزة مثل : الفيديو ، التلفزيون ، الفاكس ، التلفون .
5. الدخول على الشبكات العالمية والخاصة Network - Internet
6. التحكم في التشغيل وتوقيف الأجهزة والآلات .
7. 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
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
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 - بارمج العقارات - برامج شؤون الموظفين - وغيرها
1. آلة حاسبه سريعة جدا جدا
2. لحفظ المعلومات الحرفية والرقمية وإرجاعها بسرعة كبيرة وبكيفيات غير محددة .
3. دقة المعلومات وخاصة البيانات المخرجة .
4. محاكاة بعض الأجهزة مثل : الفيديو ، التلفزيون ، الفاكس ، التلفون .
5. الدخول على الشبكات العالمية والخاصة Network - Internet
6. التحكم في التشغيل وتوقيف الأجهزة والآلات .
7. 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
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
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 - بارمج العقارات - برامج شؤون الموظفين - وغيرها
