مقدمة عن الحاسب الالي

مــكـــونـــــات الحاســـــب الآلي
وهى نوعان المكونات الماديه (أجهزة) Hardware , والبرمجياتSoftware
1- المكونات المادية للحاسب (الأجهزة) Hardware
الوحدات المادية هي أي جزئ ملموس ومرئي في الحاسب الآلي أو متصل بالحاسب الآلي. وتنقسم الوحدات المادية إلى اربع أقسام هي :
• وحدات الإدخال Input Unite.
• وحدات الإخراج output Unite.
• وحدة المعالجة المركزية CPU
• وحدة التخزين unite storage

جهاز الحاسب
أولا: وحدات الإدخالInput Units
وهى تلك الأجهزة والوحدات المسئولة عن إدخال البيانات والبرامج المختلفة للجهاز .

أمثلة لوحدات الإدخال :
? لوحة المفاتيح Key Board :
تعتبر لوحة المفاتيح من أهم وحدات إدخال البيانات للحاسب الآلي. وتستخدم لوحة المفاتيح في إدخال بيانات من حروف و أرقام. و تحتوي لوحة المفاتيح علي:
• مفاتيح الحروف والرموز(أ، ب، B ، A ، ” ، & ).
• مفاتيح اللوحة الرقميةو التي تستخدم في إدخال الأرقام و العمليات الحسابية.
• مفاتيح الأسهم و التي تستخدم في تحريك مؤشر الكتابة.
• مفتاح العالي (Shift) ويستخدم في إدخال الحروف والرموز المكتوبة أعلي أزرار الكتابة وله استخدامات أخرى.
• مفتاحي تغيير اللغة (Alt + Shift).حيث يستخدم مفتاحي (Alt + Shift) في الجانب الأيمن من لوحة المفاتيح لتغيير لغة الكتابة إلى العربية. أما مفتاحي (Alt + Shift) في الجانب الأيسر من لوحة المفاتيح فلتغيير لغة الكتابة إلى الإنجليزية

لوحة المفاتيح
? الماوس Mouse :
هي إحدى وحدات إدخال الحاسب الآلي. وللماوس مفتاحان أيمن و أيسر.
وقد يوجد مفتاح في الوسط في بعض الانواع . عند تحريك الماوس يتحرك مؤشر الماوس في جميع الاتجاهات على الشاشة. و هو علي شكل سهم .
و للماوس أربعة استخدامات هي:
• الإشارة (Pointing) بحيث تستطيع الإشارة إلى أي شيء موجود علي الشاشة.
• الاختيار(Selection) بالضغط علي زر الماوس الأيسر أثناء الإشارة علي شيء معين علي الشاشة.
• النقل (Move)باستمرار الضغط علي الزر الأيسر للماوس مع سحب الشيء الذي تريد نقله الي المكان الجديد و تسمي هذه العملية سحب وإسقاط(Drag and Drop).
• فتح القوائم المختصرة((lists open من خلال الضغط على الكلك الأيمن للماوس ، وتختلف تلك القوائم باختلاف المكان الموجود فيه مؤشر الماوس.
? الماسح الضوئي (Scanner):
يعتبر الماسح الضوئي وحدة من وحدات إدخال الحاسب الآلي. و يتم توصيله بالحاسب الآلي لإدخال الصور و الرسومات بجميع أنواعها بحيث تستطيع رؤيتها علي الشاشة وإعادة استخدامها و التغيير فيها.

الماسح الضوئي
? الميكروفون:
هو أيضا وحدة من وحدات إدخال الحاسب الآلي و يستخدم في إدخال الأصوات بحيث يمكنك إدخال و تسجيل صوتك أو بعض المحادثات أو المحاضرات.
? الكاميرا الرقمية (Digital Camera):
هي أيضا وحدة من وحدات إدخال الحاسب الآلي. و يتم توصليها بالحاسب الآلي لإدخال صور تم التقاطها بحيث تستطيع مشاهدتها علي الشاشة و التغيير فيها.

? وحده الاسطوانات (Disk drives)
يمكن إدخال البيانات عن طريق الاسطوانات المرنة والاسطوانات المدمج CD ROM والاسطوانات الرقمية DVD .
ثانيا: وحدات الإخراج output Units
وهى تلك الوحدات المسئولة عن جميع عمليات عرض واستخراج النتائج التى قام بتنفيذها الحاسب وفقا للتعليمات التي قام المستخدم بإصدارها إليه.
أمثلة لوحدات الإخراج :
? شاشة العرض Monitors
و هي من أهم وحدات إخراج الحاسب الآلي بحيث تظهر الشاشة ما يتم إدخاله للحاسب الآلي من حروف و أرقام و صور الخ. كما تعرض الشاشة البيانات المسجلة مسبقا على جهاز الحاسب.
? السماعات (Speakers):
السماعات هي وحدة من وحدات إخراج البيانات من الحاسب الآلي. وتستخدم في إخراج الأصوات والموسيقي. و يمكنك التحكم في درجة علو و انخفاض الصوت.
? الطابعة (Printer):
وهي أيضا وحدة من وحدات إخراج البيانات من الحاسب الآلي. و تستخدم في إخراج البيانات والمعلومات (حروف – أرقام – صور) مطبوعة على أوراق.

طابعة ملونة
? وحده الاسطوانات (Disk drives)
يمكن إخراج البيانات عن طريق الاسطوانات المرنة والاسطوانات المدمج CD ROM والاسطوانات الرقمية DVD .
ثالثا: وحدة المعالجة المركزيةCPU
تنقسم وحدة المعالجة المركزية إلى ثلاث أجزاء وهى :
• وحدة الحساب والمنطق((Arithmetic logic Unit (ALU).
• وحدة التحكم ((Control unit (CU) .
• الذاكرة الرئيسية Main Memory.

• وحدة الحساب والمنطق (ALU)
تقوم هذه الوحدة بإجراء العمليات الحسابية مثل عمليات الجمع والطرح والقسمة … الخ والعمليات المنطقية هى أي عملية التى يتم فيها المقارنة بين كميات أو عمليات فرز وترتيب مثل عمليات أكبر من أو أصغر من أو يساوى .
• وحدة التحكم (CU)تقوم بتنسيق العمليات بين الوحدات المختلفة للحاسب حيث أنها تتحكم فى كل المدخلات والمخرجات من والى الوحدات المختلفة فى الحاسب.





• الذاكرة
يحتاج الحاسب إلي استرجاع وتذكر المعلومات التي يتعامل معها تماما كما يحتاج الإنسان كذلك لذا يجب حفظ المعلومات إما مؤقتًا أو بصفة دائمة.تعالج المعلومات ثم تخزن في صورة رقمية باستخدام النظام الثنائي، وهو النظام العددي الذي يستخدم رقمين فقط(0 ، 1).ونحن في حياتنا نستخدم النظام العشري الذي يستخدم عشرة أرقام (من صفر إلي 9).
وحدات القياس الذاكره: تقاس سعة الذاكرة بالوحدات الأساسية الأربعة الآتية :
• الخانة البايت Byte :هي مقدار الذاكرة المطلوبة لتمثيل حرف واحد بالتدوين الثنائي، وتتكون الخانة (البايت) من ثماني خانات (بت Bit ) أي رقم ثنائي والتي يمكنها تمثيل الرقمين الثنائيين (0 ، 1).
• الكيلو بايت Kilobyte: KB والكيلو بايت الواحد = 1024 بايت.
• الميجابايت Megabyte :: الميجا بايت ( اختصار M أو MB )= 1024كيلوبايت.
• الجيجا بايت Gigabyte:الجيجا بايت ( اختصار G أو GB )= 1024 ميجابايت.
أقسام الذاكرة الرئيسية Main Memory :
تنقسم الذاكرة الرئيسية إلى ثلاث أنواع هي :
? ذاكرة التداول العشوائي Random Access Memory(RAM):
تستقبل هذه لذاكرة البيانات والبرامج من وحدة الإدخال كما تقوم باستقبال النتائج من وحدة الحساب والمنطق وتقوم بتخزينهم تخزيناً مؤقتاً ( حيث تفقد هذه الذاكرة محتويتها بمجرد فصل التيار الكهربي ) لذا سميت بالذاكرة المؤقتة أو المتطايرة . وكلما زادت سعة الذاكرة زادت كمية البيانات وحجم البرامج التي يمكن تداولها في نفس الوقت .
? ذاكرة القراءة فقط Read Only Memory(ROM):
تحتوى على البرامج والبيانات الأساسية اللازمة لتشغيل الكمبيوتر وتلك البيانات والبرامج قد تم تسجيلها من قبل الشركة المصنعة . وهى ذاكرة ثابتة لا تتأثر بانقطاع التيار الكهربائي وسميت بذاكرة القراءة فقط لأنه لا يمكن الكتابة عليها أو التعديل أو الإلغاء لمحتوياتها بواسطة المستخدم بل يمكن فقط قراءة ما بداخلها.
? الذاكرة المخبأة (cache memory):
وتستخدم خلال عمليات التشغيل وهى عبارة عن ذاكرة تخزين مؤقت ذات سرعة عالية جدًا تفوق سرعة الذاكرة الرئيسية. وتستخدم للتخزين المؤقت للبيانات والتعليمات المطلوب استرجاعها مرات عديدة أثناء عمليات تشغيل البيانات مما يساعد على سرعة تشغيل البيانات . وتقدر سعة الذاكرة المخبأة بحوالي 512 كيلو بايت أو أكثر .

أنواع الذواكر
? رابعا: وحدة التخزين Storage unite:
وحدات التخزين هي الوحدات التي يمكن الاحتفاظ بالبيانات والبرامج عليها بصورة دائمة وتنقسم تلك الوحدات إلى: الاسطوانات الصلبة، والاسطوانات المضغوطة (اسطوانات الليزر CD)، والأسطوانة الرقمية المتعددة الجوانب، وذاكرة الفلاش.

o الاسطوانات الصلبة Hard Disks: وحده صغيرة في حجم كف اليد تقريبا وتتميز الاسطوانة بكبر سعتها التخزينية حيث تصل تلك السعة التخزينية الى تخزين أكثر من عشرة آلاف كتاب أى عشر مليارات حرف تقريبا .
o الاسطوانات المضغوطة(اسطوانات الليزر CD)Compact Disks:الاسطوانات المضغوطة أو الاسطوانات الليزر تعتبر أحدث وسائل التخزين حيث تستخدم فى تخزين الصوت ولقطات الفيديو، حيث تصل سعتها التخزينية الى 650 أي ستمائة وخمسون مليون حرف. ويعيب على هذه النوعية أنها لا يمكن التسجيل عليها إلا مرة واحدة فقط.
o الأسطوانة الرقمية المتعددة الجوانب (DVD Digital Versatile Disk):وهو نوع من الأسطوانات المدمجة عالي السعة يستخدم لتخزين 2-10 جيجا بايت من المعلومات.
o ذاكرة الفلاش (Flash Memory) :هي ذاكرة تستخدم في حفظ البيانات وتتميز بصغر الحجم والسعة التخزينيه الكبيرة حيث تصل الى عشرات من الجيجا بايت، كما يمكن أيضا مسح البيانات من عليها والكتابة عليها اكثر من مرة ويتم توصيلها بالحاسب بواسطة مدخل USB .

بعد شرح أجزاء الحاسب المادية بالتفصيل لابد من إيضاح العلاقة ومدي ترابط كل جزء مع الآخر للقيام بالعمليات المطلوبة من الحاسب فمثلا عن القيام بعمليه حسابيه ما أولا لابد من إدخال الأرقام بواسطة وحدات الإدخال وبعد ذلك يتم المعالجة بواسطة وحده التحكم المركزي للحصول علي النتائج التي يتم إخراجها من خلال وحدات الإخراج ثم تخزينها بواسطة وحدات التخزين والشكل التالي يوضح ترابط أجزاء الحاسب مع بعضها