مقدمة في الحاسب الآلي وتطبيقاته

1. مقدمة في الحاسب الآلي وتطبيقاته CS 2316106-3 أ.حسن محمد الثبيتيالكلية الجامعية بمكة المكرمةقسم علوم الحاسب الآلي

2. الفصل الأول: المفاهيم الأساسية لتقنية المعلومات مكونات الحاسب الآلي

3. مكونات الحاسب

4. المكونات المادية Hardware • هي الأجزاء الملموسة المترابطة المكونة للحاسب الآلي, مثل: • اللوحة الأم وما يتبعها من من ملحقات مثل الذاكرة, كرت الشاشة, كرت الصوت, ... وغيرها. • الفأرة , لوحة المفاتيح. • الطابعات , الراسمات. • وسائط التخزين, الأجهزة السمعية والبصرية. • كل القطع الإلكترونية المتعلقة بالحاسب الآلي.

5. المكونات المادية Hardware وحدة المعالجة المركزية CPU وحدة التحكم Control Unit وحدة الحساب و المنطق ALU وحدة الإدخال Input Units وحدة إخراج Output Units وحدة الذاكرة Memory Unit وحدة التخزين Storage Unit • وحدة المعالجة المركزية (Central Processing Unit). • وحدة الذاكرة (Memory Unit). • وحدات الإدخال (Input Units). • وحدات الإخراج (Output Units). • وحدات التخزين (Storage Units).

6. وحدة المعالجة المركزية(Central Processing Unit) هي التي تقوم بمعالجة البيانات وذلك بإجراء كافة العمليات الحسابية والمنطقية عليها, وتنقسم بدورها إلى: وحدة التحكم (Control Unit):هي الوحدة التي تتحكم في تدفق البيانات بين وحدات الحاسب المختلفة, وكذلك تتحكم في نقل نتائج المعالجة من وحدة إلى أخرى ( من وحدة الحساب والمنطق إلى الذاكرة مثلاً ) كما تتحكم في نقل النتائج إلى وحدات الإخراج كالشاشة والطابعة أو حدة التخزين. وحدة الحساب والمنطق (Arithmetic and Logic Unit ):هي الوحدة التي يتم فيها إجراء العمليات الحسابية والمنطقية مثل ( الجمع, الطرح, الضرب, القسمة, أكبر من , أصغر من , يساوي, لا يساوي).

7. وحدة المعالجة المركزية(Central Processing Unit) وحدة التحكم Control Unit وحدة الحساب والمنطق Arithmetic and Logic Unit “ALU” وحدة قياس سرعة CPU هي القيقاهرتزGHz

8. وحدة الذاكرة (Memory Unit) • ذاكرة للقراءة فقط. • لا تفقد محتوياتها عند إيقاف تشغيل الجهاز. • تحتفظ بالبيانات الأساسية التي يحتاجها الجهاز لبدء التشغيل و الغير قابلة للتغيير مثل (معلومات وحدات الإدخال و الإخراج المتصلة بالجهاز ملفات نظام التشغيل(. • لايمكن تعديل بياناتها إلا من قبل مبرمجين متخصصين. • ذاكرة الوصول العشوائي. • تفقد محتوياتها بمجرد إيقاف تشغيل الجهاز. • تستخدم للاحتفاظ المؤقت بالبيانات أثناء العمل على الجهاز و الملفات القابلة للتغير أو الكتابة عليها. • هي ذاكرة للمستخدم يمكنه التعامل معها و تعديل بياناتها.

9. Input Unitsوحدات الإدخال الماسح الضوئي Scanner الفأرة Mouse لوحة المفاتيح Keyboard عصا التحكم بالألعاب Joystick قارئ الأعمدة Barcode reader بالإضافة إلى الميكروفون والقلم الضوئي

10. Output Unitsوحدات الإخراج السماعات Speakers شاشة العرض Monitor الطابعة Printer بالإضافة إلى الراسمات لإنشاء المطبوعات الكبيرة كتصاميم البناء

11. وحدات تستخدم للإدخال و الإخراج شاشة اللمس أجهزة وحدات الأشعة فوق الحمراء ووحدات البلوتوث

12. وحدات التخزين Storage Units وحدات تخزين داخلية (الأقراص الصلبة (Hard Disks وحدات تخزين خارجية (القرص المرن، الذاكرة الفلاشية، القرص الصلب الخارجي)

13. وحدات التخزين Storage Unit تستخدم لتخزين البيانات و يمكن استرجاعها إذا طلب المستخدم وهي وحدات لا تفقد محتوياتها عند إيقاف التشغيل. أنواع وحدات التخزين الأقراص المدمجة CD-ROM الأقراص المرنة Floppy Disks الأقراص الصلبة Hard Disks الأقراص الرقمية DVD ملاحظة: يطلق اسم الأقراص الضوئية على كل من الأقراص الرقمية و الأقراص المدمجة و ذلك لأنها تستخدم تقنية الليزر في تخزين البيانات.

14. وحدات التخزين Storage Unit وحدات التخزين الخارجية External Units الأقراص الصلبة الخارجية الذاكرة الضوئية Flash memory بطاقات الذاكرة Memory cards القرص الضاغط Zip Disk

15. وحدات قياس سعة الذاكرة لتمثيل أي رمز ( Character ) من رموز اللغة يحتاج الرمز لعمل 8 دوائر ( 8 Bits ) معاً فقد اتفق على أن هذه الـ ( 8 Bits ) معاً تشغل وحدة يطلق عليها بايت ( Byte ) وتعتبر الوحدة الرئيسية في قياس سعة الذاكرة. تعريف البت ( Bit ) : هو أصغر وحدة من المعلومات التي يميزها الحاسب الآلي, وهو عبارة عن حدث ( Off / On ). تعريف البايت ( Byte ) : هو مجموعة مؤلفة من ( 8 Bits ), وهو ضروري لتمثيل حرف واحد من المعلومات.

17. الجدول التالي يوضح وحدات ذاكرة الحاسب وقيمها

18. أمثلة تطبيقية مثــــال(1): حاسب سعة الذاكرة الداخلية فيه ( 1 KB ) كم حرف يمكن أن يخزن في هذه الذاكرة؟ الحـــــــــل: يمكن تخزين 1024 حرفاً. مثــــال(2): كم بت يوجد في 4 بايت؟ الحـــــــــل: 4 × 8 = 32 بت

19. الحل بطريقة أخرى • مثــــال(1): حاسب سعة الذاكرة الداخلية فيه ( 1 KB ) كم حرف يمكن أن يخزن في هذه الذاكرة؟ الحـــــــــل بطريقة أخرى: 1 كيلوبايت = 1024 بايت بما أن كل حرف عبارة عن 1 بايت, وأن سعة الذاكرة عبارة عن1024 بايت , بهذا يمكن أن نخزن في هذه الذاكرة لغاية 1024 حرفاً.

20. الحل بطريقة أخرى مثــــال(2): كم بت يوجد في 4 بايت؟ الحـــــــــل بطريقة أخرى: 1 بايت = 8 بت 4 بايت = س بت 1 بايت × س بت = 4 بايت × 8 بت س = 32 إذن يوجد في 4 بايت 32 بت

21. أمثلة تطبيقية مثــــال(3): حاسب سعة الذاكرة الداخلية فيه ( 1 MB ) كم حرف يمكن أن يخزن في هذه الذاكرة؟ الحـــــــــل: يمكن تخزين (202) حرفاً. مثــــال(4): كم بايت يوجد في 4 كيلوبايت؟ الحـــــــــل: 4 × 1024 = 4096 بايت

22. الحل بطريقة أخرى • مثــــال(3): حاسب سعة الذاكرة الداخلية فيه ( 1 MB ) كم حرف يمكن أن يخزن في هذه الذاكرة؟ الحـــــــــل بطريقة أخرى: 1 ميقابايت = 1024 كيلوبايت قاعدة : من كبير لصغير نضربمن صغير لكبير نقسم 1 كيلوبايت = 1024 بايت 1 ميقابايت = 1024 × 1024 بايت 1 ميقابايت = 1048576 بايت بهذا يمكن أن نخزن في هذه الذاكرة لغاية 1048576 حرفاً.

23. الحل بطريقة أخرى مثــــال(4): كم بايت يوجد في 4 كيلوبايت؟ الحـــــــــل بطريقة أخرى: 1 كيلوبايت = 1024 بايت 4 كيلوبايت = س بايت 1 كيلوبايت × س بايت = 4 كيلوبايت × 1024 بايت س = 4096 إذن يوجد في 4 كيلوبايت 4096 بايت

24. الواجب الأول • حول 4096 بايت إلى كيلوبايت؟ • كم عدد الكلمات المخزنة في ذاكرة الجهاز إذا كانت سعة الذاكرة 256كيلوبايت، وكل كلمة تتكون من 8 حروف؟ • ما الفرق بين RAM و ROM؟