تعريف الحاسوب ومقدمة عنه

تعريف الحاسوب      
هي جهاز الكتروني معقد التركيب يقوم باستقبال البيانات ومعالجتها ومن ثم تخزينها او اظهارها للمستخدم بصورة اخرى وله القدرة على انجاز عمليات متعددة في ثواني بسيطة .
واذا نظرنا للحاسب نظرة شاملة نجد ان وظيفة الحاسب ليس فقط باستقبال البيانات ومن ثم معالجتها حسب رغبتنا وإخراج نتائج عملية المعالجة وتخزينها بل يمكنه ايضا نقلها الى جهاز حاسب آخر أي تبادل المعلومات مع الحواسيب الأخرى أي تكوين ما يسمى بالشبكات . 
 المقدمة
تتزايد أهمية استخدام الحاسبة في شتى مجالات الحياة ، ولعله لم يحدث من قبل ان تطور علم من العلوم كما تطور علم الحاسبات خلال السنوات الثلاثين الأخيرة ، فقد كان الحاسب سابقاً كبير الحجم ، غالي الثمن ، كثير الاعطاب ، محدد الامكانات ، قليل الاستخدام لا يقترب منه إلا المتخصصون الذين يفهمون كل دقائقه. واسع الامكانات وله دور هام في جميع امكانات الحياة ويستطيع كل فرد تعلم اساليب استخدامه دون ان يكون متخصصا او واسع المعرفة في علومه.
وتعود سرعة تطور الحاسب وتوسع مجالات استخدامه الى عوامل كثيرة لعل من أهمها انه آلة مهمتها مساعدة العقل البشري على التعامل مع المعلومات الحسابية او غير الحسابية . ولأن التعامل مع المعلومات هي مسألة مشتركة في شتى امور الحياة العملية والعلمية منها في مجالاتها المختلفة او الادارية بأنواعها المتعددة او حتى الشخصية . فقد وجد الحاسب من خلال ذلك الترحاب الواسع للتطور واتساع نطاق الاستخدام .

فوائد الحاسوب  :
1- انجاز حسابات شركتك أو مؤسستك بالكامل مهما كان حجمها .
2- استقبال البث الفضائي (أي نفس عمل المستقبل Receiver)
3- مشاهدة التلفزيون.
4- الاستماع للراديو.
5- الاستمتاع بالألعاب المختلفة.
6- ان تقوم بتصميم وطباعة الرسوم واللوحات الإرشادية.
7- ان تطبع الرسائل والخطابات.
8- ان تقدم النصائح والاعلانات خلال شاشات عرض كبيرة في واجهة الشركات أو المؤسسات او المدن.
9- ان تتصل بشبكة الإنترنت: فتقوم بإرسال واستقبال البريد الإلكتروني وتصفح الويب وتتصل بالآخرين بالصوت والصورة.
10- القيام بأعمال أكثر تعقيدا مثل الرسم الهندسي الثلاثي الأبعاد او التصاميم الهندسية.
11- تشغيل الموسيقى وكذلك مشاهدة الفديو.
12- تشغيل البرامج التعليمية مثل تعليم الفيزياء، الكيمياء ..... الخ.

أشكال الحواسيب  :
تختلف اشكال الحواسيب باختلاف الهدف من تصميمها فمنها ذات الحجم الكبير تسمى الحواسيب الفائقة Super Computers والنوع الآخر الحواسب الكبيرة Main forms ويقتني هذا النوع من الحاسبات الوزارات والمؤسسات الحكومية الكبيرة ويكون حجمها كبيرا نوعا ما . يأتي نوع آخر هو الحواسيب الصغيرة Mini Computer يستخدم هذا النوع شركات التصميم واخيرا الحواسيب الصغرية Micro Computer وتسمى حواسيب شخصية ويستخدمها والأفراد.
مكونات الحاسوب :
يمكن تقسيم مكونات الحاسب إلى جزئين رئيسيين هما :
أولاً - المكونات المادية او المعدات  (Hardware): وتشمل جميع المكونات المادية والدوائر المنطقية .
ثانياً  - المكونات البرمجية(Software)  : وهي البرامج اللازمة لتشغيل الدوائر المنطقية وتشكيلها لتنفيذ مهمة معينة .
أولاً : قسم المعدات (Hardware) :
المعدات هي المكونات المحسوسة من الكمبيوتر والتي يمكن لمسها باليـد وهي مكونات إلكترونية أو كهربائية أو ميكانيكية. ومن الممكن تقسيمها إلى أربع أقسام :
1- وحدات إدخال (Input Units) :
هي حلقة الوصل ما بين الانسان والحاسبة (وحدة المعالجة المركزية ) حيث ان وظيفتها تنحصر في تحويل البرامج والبيانات من ارقام وحروف ورموز الى نبضات كهربائية تفهم من قبل الحاسبة . وجهـاز الإدخال الأساسي (Standard Input) هو لوحة المفاتيح (Keyboard) وهو لوحة صغيرة مصنوعة من مادة البلاستك وعليها ازرار (مفاتيح) وتستخدم لإدخال البيانات والمعلومات الى البرامج التطبيقية والتشغيلية للحاسب وتحتوي على عدة ازرار تمثل الأحرف الأبجدية الإنكليزية والعربية بالاضافة الى الأرقام وعلامات التنقيط وتحتوي على حوالي (110) مفتاح وتشمل (مفاتيح الأحرف ، الارقام ، الأرقام المنفصلة ، الوظائف ، الخاصة مثل مفاتيح الأسهم والهروب و الجداول وغيرها).   الفأرة Mouse وهي جهاز تأشير هام يتحكم بموقع الأشارة (السهم ) على جهاز الأخراج (الشاشة) وتتم عملية الإدخال بواسطة كرة متدحرجة او بشكل اشارات ليزرية على الوجه السفلي من الفأرة وتتحرك على سطح منبسط تقوم اسطونات داخل الفأرة بتوليد اشارات تتوافق مع الكرة المتدحرجة او الاشارات الليزيرية وتسمى احيانا بالمؤشر وأهم وظائف الفأرة (التحريك ، التأشير، السحب ، النقر بالزر الأيسر ، النقر بالزر الأيمن)  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, عصا التحكم Joystick تستخدم للتحكم في برامج الألعاب وتستخدم لإرسال الأوامر لبرامج الألعاب على صورة نبضات كهربائية متوازية .
2- وحدة المعالجة المركزية (Central Processing Unit (CPU)) :
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, ومن الممكن تمييز ثلاث اجزاء رئيسية :

(أ) وحدة التحكم (Control Unit (CU)) : وهي مسؤولة عن التحكم في جميع أجهزة وبيانات الكمبيوتر أي هي التي تدير وتنسق كل العمليات ، فليس لوحدة الحساب والمنطق أن تجري عملية ما دون أن تأمرها وحدة التحكم. ومن الممكن تمييز نوعين من الاعمال التي تقوم بها هذه الوحدة استناداً الى جزئين رئيسيين فيها هما :
    1- مسجل الايعاز (Instruction Register) : وهو الجزء المسؤول عن عملية الاحتفاظ بالخطوة المطلوبة للتنفيذ ان كانت خطوة منطقية او حسابية حيث تقوم بنقل أي جزء من الايعاز لغرض تفسير معنى الايعاز وتحديد العنوان المطلوب اخذ البيانات منه.
    2- مسجل عداد البرنامج (Program Counter) : وهو الجزء الخاص بالاحتفاظ بالايعاز التالي للايعاز الذي ينفذ حالياً وذلك من خلال تحديد العنوان التالي للتنفيذ.

(ب) وحدة الحساب والمنطق (Arithmetic & Logic Unit (ALU)) : وهي المسؤولة عن أداء وتنفيذ جميع العمليات الحسابية و المنطقية داخل الكمبيوتر. حيث ان العمليات الحسابية هي الجمع (+) والطرح (-) والقسمة (/) والضرب (*) و العمليات المنطقية هي } < , > , =< , => , = , NOT , OR , AND , XOR {  . حيث هنالك جزء مهم يدعى المجمع او المركم Accumulator وظيفته تجميع الاجزاء المطلوب جمعها مع بعضها واعطاء النتائج من خلال وحدة السيطرة الى اجهزة الاخراج.

(ج) وحدة الذاكرة الرئيسية (Main Memory Unit)
هي وحدة تخزين البيانات والتعليمات والبرامج المراد تنفيذها حيث تبقى هذه البيانات في الذاكرة .. حتى تُستَخدَم عن طريق وحدة التحكم . ويعتمد حجم العمل على ما ينجزه الكمبيوتر من سعته للذاكرة الرئيسية من معلومات وبيانات في آن واحد . وتتكون الذاكرة الرئيسية من :

1- ذاكرة القراءة Read Only Memory (ROM) :
وهي ذاكرة للقراءة فقط حيث يمكن القراءة منها ولا يمكن الكتابة لها وتتميز بأنها تحتفظ بالمعلومات حتى عندما يتم قطع الطاقة عنها - أي بعد فصل التيار الكهربائي عن الجهاز . تعتبر ذاكرة القراءة ذاكرة غير متطايرة (non-volatile) وهناك أنواع أخرى منها يمكن برمجتها لعدة مرات مثلEPROM  وEEPROM.
تستخدم ذاكرة القراءة ROMلخزن برامج الإقلاع وتعريفات المكونات المادية المربوطة مع جهاز الحاسب عند بدء التشغيل . وبرامج الإقلاع هذه تنفذ عدة مهام عند بدء التشغيل مثل إجراء فحص شامل على جميع مكونات الحاسب للتعرف عليها وعلى حالتها ثم تحميل برنامج نظام التشغيل (OS) وتسليمه السيطرة على النظام .