Part hardware -

املكونات املادية

HARDWAREMuhammad S. Hassan

املحاضرةأهداف

التعرف على املكونات املادية للحاسب اآللي.

ما هي وحدة املعالجة املركزية؟ وما هي أجزاؤها؟

ما هو الجزء الذي يعتبر بمثابة العقل للحاسب اآللي؟

ما هي وحدة قياس سرعة الحاسب اآللي

ما أنواع ذاكرة الحاسب اآللي؟

ما هي وحدة قياس ذاكرة الحاسب اآللي؟

املحاضرةأهداف:تابع

ما هي وحدات املواجهة؟

ما هي وحدات اإلدخال؟

ما هي وحدات اإلخراج؟

ما هي وحدات التخزين الثانوية؟

ما هي وحدة قياس القرص الصلب؟

الحاسبنظاممكونات

سيينأسامكونينإلىالحاسبنظاممكوناتتنقسم:هما

املاديةاملكوناتHardware

البرمجيةاملكوناتSoftware

املاديةالحاسبمكونات

يقصد باملكونات املادية(Hardware)جهاز التي يتكون منها والقطع االلكترونيةاألجزاء.ومشاهدتهاونستطيع ملسها حاسبالهيرئيسةمكوناتجهاز الحاسب الى خمس يقسم:

Central Processing Unit (CPU)وحدة املعالجة املركزية 1.

Processorاملعالج •

Main Memoryالرئيسية الذاكرة •

Interface Unitوحدة املواجهة . 2

Input Unitوحدة اإلدخال . 3

Output Unitوحدة اإلخراج . 4

Secondary Storage Unitوحدة التخزين الثانوية. 5

املاديةالحاسبمكونات

System)النظاملوحة Board)

األماللوحةعليهايطلق(Mother Board)،األساسيةاللوحةوهي،

ترونيةااللكالقطعمنكبيرةمجموعةمنوتتكون النظامصندوق داخلتقع

طريقعنطاقةبالتغذيتهاويتمالحاسبأجزاءجميعبهاويتصلعليهااملثبتة

Power)الكهربائيةالطاقةمزود Supply) النظاملوحةوتتكون

.املواجهووحداتالذاكرةووحدةاملركزيةاملعالجةوحدةمن

Centralاملركزيةاملعالجةوحدة Processing Unit

اـعــالــجوحدة:أوال

Processorامل

مجموعة من عبارة عن ، وهي الرئيس ي لجهاز الحاسب عبارة عن املحرك كون الدارات االلكترونية داخل رقاقة صغير الحجم مصنوعة من مادة السلي

فيذها وفق وتنبمعالجة البيانات وتوصل به اطراف معدنية للتوصيل ، تقوم . التي ترسل اليها التعليمات واألوامر البرمجية

:جزئيين رئيسيين من تتكون

.املنطقيةاجراء العمليات الحسابية واجراء االعمال تتولى : الحساب واملنطق دائرة 1.

.ي الحاسباملختلفة فعلى جميع العمليات التي تقوم بها الوحدات تقوم باألشراف : التحكــم ائــرة د2.

Centralاملركزيةاملعالجةوحدة Processing Unit

اـعــالــجوحدة:أوال

Processorامل

قياس سرعة املعالجةنية وذلك عن يتم قياس سرعة املعالج بعدد العمليات التي تتم معالجتها في الثا

.Hzويرمز لها بالرمز ” Hertzهيرتز“طريق الوحدة

عة مع التطور املطرد لسرعة الحاسب بدء استخدام وحدات أعلى لقياس سراملعالجة

Kilo Hertz (KHz) = 1000 Hz

Mega Hertz (MHz) = 1000 KHz

Giga Hertz = 1000 MHz

Centralاملركزيةاملعالجةوحدة Processing Unit

اـعــالــجوحدة:أوال

Processorامل

وحدة الحساب واملنطقيتم

Centralاملركزيةاملعالجةوحدة Processing Unit

اـعــالــجوحدة:أوال

Processorامل

أهم العوامل التي تحدد نوعية أداء املعالج للمعالجالشركة املصنعة

تعتبر شركةIntel وAMD من أشهر الشركات في إنتاج وحدات املعالجة املركزية

سرعة املعالج

تقاس تعتبر سرعة وحدة املعالجة املركزية عامال اساسيا يحدد سرعة تشغيل الكمبيوتر وهيرتزعادة بامليجاهرتز أو الجيجا

القدرة على تمرير البيانات

Centralاملركزيةاملعالجةوحدة Processing Unit

اMainالرئيسيةالذاكرةوحدة:ثانيا Memory Unit

البياناتبباالحتفاظتقومفهيالحاسببجهازالرئيسيةاألجزاءمنالرئيسيةالذاكرةوحدةتعدمختلفةترونيةإلكشرائحعنعبارةهي.املختلفةالعملياتإجراءعنداملعالجيحتاجهاالتيوالتعليمات

.والسعةالحجمحيثمن

همارئيسيننوعينإلىالذاكرةتنقسم:

Read(ROM)فقطالقراءةذاكرة-1 Only Memory:

مامسحمكنيوالالحاسبجهازلتشغيلالالزمةاملعلوماتفيهاتخزن النظاملوحةعلىمثبتةذاكرةهيو .إليهااإلضافةأوبداخلها

Random(RAM)العشوائيةالقراءةذاكرة-2 Access Memory:

بهابرامجبالالخاصةوالتعليماتبالبياناتلالحتفاظاملركزيةاملعالجةوحدةتستخدمهاذاكرةوهي .مؤقتا

.مختلفةسعاتذاتوهي.الحاسبجهازإغالقعندبداخلهاماوتفقد

مقارنة بين أجزاء وحدة الذاكرة الرئيسية

العشوائيذاكرة الوصول

Random Access Memory (RAM)بالحاستفقد محتوياتها بمجرد إيقاف تشغيل 1.اء العمل تستخدم لالحتفاظ املؤقت بالبيانات أثن2.

للتغير ة البيانات املخزنة عليها قابلو الحاسب على .أو الكتابة عليها

عديل هي ذاكرة للمستخدم يمكنه التعامل معها و ت3..بياناتها

فقطذاكرة القراءة

Read Only Memory (ROM)بالحاسال تفقد محتوياتها عند إيقاف تشغيل 1.تي الاألساسية والبرمجيات تحتفظ بالبيانات 2.

ة التشغيل و الغير قابلالحاسب لبدء يحتاجها معلومات وحدات اإلدخال و اإلخراج )للتغيير .(ملفات نظام التشغيلبالجهاز و املتصلة

.بياناتها تعديل ال يمكن 3.

اInterfaceالتوجيهوحدة:ثالثا Unit

وحدة تنظم هذه الوحدة عملية تبادل البيانات بين وحدة املعالجة و وحدات الذاكرة الرئيسة املوجودة على لوحة نظام الحاسب وبين ال

.املتصلة بهااألخرى داخل لوحة النظام أو :تتكون هذه الوحدة من ثالثة مكونات رئيسية هي

.Data Busنواقل البيانات 1.

Expanding cards andبطاقات التوسعة 2.slots

Portsاملنافذ أو البوابات 3.

اInterfaceالتوجيهوحدة:ثالثا Unit

(: Data Buses)نواقل البيانات

تربط التيو املوصالت االلكترونية مجموعة من الدوائر هي ام على لوحة النظبين الدارات االلكترونية املختلفة

.كوحدة املعالجة املركزية ووحدة الذاكرة الرئيسية

تقوم نواقل البيانات بنقل اإلشارات والنبض ات ايضا

الكهربائية بين الوحدات املختلفة ولوحة النظام

اInterfaceالتوجيهوحدة:ثالثا Unit

Expansion)التوسعةبطاقات Card and

Slots):

كلالشمستطيلةفتحاتأوثقوبعنعبارةهيبيتوتثادخاليمكن،النظاملوحةعلىمثبتة

اقةبطمثل،عليهاللتوسعةمختلفةبطاقاتدموتستخ.وغيرهاالشبكةبطاقاتأوالرسوم.الحاسبجهازامكانيةلزيادة

اInterfaceالتوجيهوحدة:ثالثا Unit

Portsاملنافذ

تسمى واإلخراجلاالدخاوحداتلربط،النظاملوحةعلىمثبتةفتحاتعنعبارةوهي،البواباتأيضا

.املختلفةالوحداتوبينبينهاالبياناتبتدفقوالسماح

:املنافذمنمختلفةأنواعيوجد

Serialالتسلسلياملنفذ1. Ports

Parallelاملتوازي املنفذ2. Ports

Universalالعامالتسلسلياملنفذ3. Serial Bus (USB)

Universalالعامالتسلسلياملنفذ4. Serial Bus2 (USB2)

IrDAمنفذ5.

PS/2منفذ6.

ا-التوجيهوحدة:ثالثا Interface Unit

Portsاملنافذ

التسلسلياملنفذSerial Port

.األخرى تلوواحدةبالتسلسل(البيانات)الكهربائيةاإلشاراتيرسلمنفذوهو

لتوصيليستخدمفأصبحاآلنأمااملفاتيحولوحةالفأرةلتوصيليستخدمكانوقديما.الخارجيواملودمباأللعابالتحكمعصامثلامللحقاتبعض

منفذ(PS|2):

يللتوصمخصصوهواملتسلسلاملنفذمكانليحلIBMشركةبواسطةاملنفذهذاطور .النظامبلوحةاملفاتيحولوحةالفأرة

ا-التوجيهوحدة:ثالثا Interface Unit

Portsاملنافذ

املتوازي املنفذParallel Port

أسرعوهومجتمعةإشاراتثمانيةمنمتوازيةحزمفي(البتات)الكهربائيةاإلشاراتإلرسالمنفذوهوالضوئيةاملاسحاتوبعضالطابعةمثلامللحقاتلتوصيلويستخدماملتسلسلاملنفذمن

العامالتسلسليالناقلمنفذUniversal Serial Bus (USB):

مزاياهافمنبالحاسألجهزالرئيسةاملنافذضمنمنوأصبحت.قصيرةفترةمنذظهرتالتياملنافذأحدريفتعإلىالحاجةدون واحدمنفذخاللمنالحاسبملحقاتمنكبيرعددتوصيليمكنأنه

.امللحقاتلهذهسابق

USBمنفذتدعمالحاضرالوقتفيالحاسبمللحقاتاملصنعةالشركاتمنتجاتمعظموأصبحتالتخزينوحدات،الضوئيةاملاسحاتالطابعات،الفأرات،،املفاتيحلوحة)امللحقاتتلكومن

.(الخارجية

Input unitsوحدات اإلدخال

العمليات بالحاسب للتعامل معها واجراءاملعالجة البيانات الى وحدة بإدخال تقوم وهي .عليها داخل الجهاز

:تتنوع الى أنواع عدة من أهمها ما يلي

لوحة املفاتيح(Keyboard.)الفأرة(Mouse. ) املاسح الضوئي(Scanner. ) االعمدةقارئ(Bar Code Reader. ) القلم الضوئي(Light Pen.) بااللعابعصاة التحكم(Joy Stick.) شاشة اللمس(Touch Screen.) جهاز ادخال االصوات(Sound Input.)

اإلدخال وحدات

لوحة المفاتيحKeyboard

الفأرةMouseالماسح الضوئي

Scanner

قارئ األعمدةBarcode

عصا التحكم باأللعاب الميكروفونmicrophoneJoystick

Output Unitsوحدات اإلخراج :أبرزها ما يلي ومن . بعد معالجة البيانات يتم عرض النتائج عن طريق وحدات االخراج

( :Monitor)العرض شاشة 1.

: أجهزة شاشات العرض للحاسب في أمور عدة من أهمها ما يلي تتفاوت

.دقة العرض . * كون جهاز العرض ملونا أو أحادي اللون *

. مساحة شاشة العرض . * التقنية املستخدمة للعرض *

(: Printer)اآللة الطابعة 2.:وتتفاوت اآلالت الطابعة في أمور منها

الطباعة نوعية التقنية املستخدمة في:

* طابعة نقطيه . * طابعة نفاثة * ليزرية طابعة.

الطابعة سرعة.

الطابعة دقة.

(. Plotter)الرسم البياني أجهزة 3.

( .Speakers)الصوتية السماعات 4.

اإلخراج وحدات

شاشة العرضDisplayالطابعة

Printers

السماعاتSpeaker

الراسماتPlotterجهاز إسقاط العرض

Projector

Secondaryالثانويةالتخزينوحدات Storage Units

:مقدمةقبلمنلهااالحتياجمدىعلىبناء موضعينفيالبياناتبتخزينالحاسبجهازيقوم

بهاحتفاظاال يتماملعالجةوحدةقبلمنفورياتستخدمالتيفالبياناتاملعالجة،وحدة

أما،بيانهسبقكماالنظاملوحةعلىاملوجودة.RAMالعشوائيةالذاكرةوحدةفي

والتيالثانويةخزينالتوحدةفيتخزينهافيتمفوريااملعالجةوحدةتطلبهاالالتيالبيانات

ةبوابطريقعنبهوترتبطخارجهأوالنظاموحدةصندوق داخلموجودةتكون قد

.لذلكمناسبة

Secondaryالثانويةالتخزينوحدات Storage

Units

ورةبصواملعلوماتالبياناتبحفظاألساسيةالحاسوبذاكرةبدعمالوحداتهذهتقوم

.مستقبالإليهاالرجوعيمكنبحيثدائمة

الثانويةالتخزينوحدةأمثلةومن:

Floppyاملرن القرص1. Disks

Compact(الليزرية)الضوئيةاألقراص2. Disks

Digitalالرقميةاألقراص3. Video Desks

Hardالصلبالقرص4. Desks

Secondaryالثانويةالتخزينوحدات Storage

Unitsالبياناتسعةقياسوحدات لتالية قياس القدرة التخزينية لوحدات التخزين وكذلك حجم البيانات بداخلها بواسطة وحدات القياس ايمكن:

(1;0. )ويعتبر أصغر مقياس ( رقم ثنائي واحد ) وهو يمثل نبضة كهربائية واحدة :Bitالبت

(هجائي واحد حرف )عبارة عن ثمانية أرقام ثنائية :Byteالبايت

الكيلوبايتKilo Byte (KB): بايت لكل كيلوبايت واحد1024ويمثل

امليجابايتMega Byte (MB): كيلوبايت لكل ميجا بايت واحد1024ويمثل

بايت الجيجاGiga Byte (GB): ميجابايت لكل جيجابايت واحد1024ويمثل

بايت التيراTera-Byte (TB): تخزين جيجابايت لكل تيرابايت واحد وهي حاليا تعتبر أكبر مقياس لل1024وتمثل

Quizسؤال

ميجابايت2علىيحتوي قرصلدينا

الحروفعددفكم.البياناتمن

.القرصذلكفياملخزنةالهجائية

.التخزينوحداتبعضيليفيماوسنستعرض

Floppyاملرنةاألقراصمحرك-1 Disk Drive:

1،44تتعدىالتخزينوبإمكانيةبوصات3،5القرصهذاقطريبلغمرن قرصعلىالبياناتبتخزينيقومالنظامصندوق فييثبتجهازوهو

.ميجابايت

Hardالصلبالقرصجهاز-2 Disk Drive:

وكذلكبياناتالقراءةبسرعةاملرنةاألقراصمحركعنالجهازهذاويتميزالثابتبالقرصأحياناويسمىالنظامصندوق داخليثبتقرصهو

:بحسبالصلبالقرصأجهزةوتختلفبايتجيجا120عنتزيدالبياناتمنجداكبيرةكميةتخزينإمكانية

منفذطريقعن(متحرك)الحاسبصندوق خارجأو(ثابت)الحاسبصندوق داخل:موضعهاUSB

مستمرتزايدفيوهيجيجابايت200أوبايتجيجا120أوجيجابايت80أوجيجابايت40:التخزينسعة.

27Secondaryالثانويةالتخزينوحدات Storage

Units

Compactاملدمجةاألقراصمحرك-3 Desk (CD):

وهي.كلالشأنظرللضوءعاكسةمادةمنمكونةمستديرةشبهأوالشكلمستديرةأقراصبقراءةاملدمجةاألقراصمحركيقوم

ميجابايت700–200بينتخزينيةقدرةذات

املدمجةاألقراصمحركاتمننوعانوهناك

(CD-ROM)الضوئيةاألقراصقارئ يسمىالنوعوهذاعليهابالكتابةيسمحوالاألقراصيقرأ:األول النوع

(CD-Writter)الضوئيةاألقراصبكاتبيسمىالنوعوهذاعليهابالكتابةويسمحاألقراصيقرأ:الثانيالنوع

نوعينفهيعليهاللكتابةاملستخدمةلألقراصبالنسبةأما

.CD-RWوتسمىمراتعدةبالكتابةتسمحوأقراصCD-Rواحدةمرةبالكتابةتسمحأقراص

28 Secondaryالثانويةالتخزينوحدات Storage

Units

Digitalالرقميالفيديوأقراصمحرك-4 Video Desk (DVD):

4,7يقربماليإتصلألقراصهالتخزينيةوالسعهللتخزين(الليزر)ضوئيةتقنيةويستخدماملدمجةباألقراصشبيهوهو

فيضاأيويستخدمالفيديوشرائطلتسجيلغالباويستخدماملدمجالقرصأضعاف6منأكثرأيالبياناتمنجيجابايت

بايتجيجا8.5التخزينيةسعتهاألقراصهذهمنجديدنوعهناكوالكمبيوتريةاأللعابأجهزة

MAGNATICاملمغنطالشريط-5 TABE:

تكون املمغنطةطةاألشر محركاتوأغلبللبياناتاالحتياطيةالنسخلعملغالباويستخدماالعتياديالتسجيلبشريطشبيه

كلوالشالتخزينسعةحيثمناملمغنطةاألشرطةوتختلفداخليهأنواعأيضاوهناكبالحاسبتوصلوخارجية

الخارجي

USBلإلزالةالقابلةاألقراص-6 – FLASH Memory:

يصل(USB)بمنفذمباشرةتوصيلهويتملإلزالةقابلتخزينكقرصويعمل(القلميشبه)الحجمصغيرجهازعنعبارة

ميجابايت512إلىفيهالتخزين

29 Secondaryالثانويةالتخزينوحدات Storage

Units