تعريف الحاسوب: ( (Computer

1) تعريف الحاسوب: ( (Computer

إن كلمة كمبيوتر Computer مشتقة من كلمة Compute بمعنى يحسب، ويعرف الحاسوب بأنه آلة حاسبة الكترونية ذات سرعة عالية ودقة متناهية يمكنها قبول البيانات و معالجتها وفقا لمجموعة من التعليمات و الأوامر للوصول للنتائج المطلوبة.

2) خصائص الحاسوب:

- سرعة إنجاز العمليات.

- القدرة على تخزين المعلومات.

- دقة النتائج والتي تتوقف أيضا على دقة المعلومات المدخلة للحاسوب.

- تقليص دور العنصر البشري خاصة في المصانع التي تعمل آليا.

3) مكونات الحاسوب:

الحاسوب عبارة عن نظام متكامل من أجزاء مختلفة ( مكونات مادية Hardware) تعمل سويا لإنجاز المهام المختلفة مستخدمة مجموعة من البرامج المخزنة ( مكونات برمجية Software).

أولا: المكونات المادية للحاسوب (Hardware)

تتكون من عدد من الوحدات المختلفة لكل منها عمله الخاص وهي:

1) وحدة الإدخال Input unit

2) وحدة الإخراج Output unit

3) وحدة المعالجة المركزية Central processing unit

4) الذاكرة الرئيسية Main memory

5) وحدة الذاكرة المساعدة Auxiliary memory



وفيما يلي شرح مبسط لكل وحدة:

1) وحدة الإدخال( أدوات الإدخال ) Input Unit :

تقوم هذه الأدوات باستقبال البيانات والمعلومات من قبل المستخدم وإيصالها إلى الحاسوب لتخزينها في ذاكرته الرئيسية لمعالجتها، ومن أدوات الإدخال:

- لوحة المفاتيح Keyboard

- الفأرة Mouse

- الميكروفون Microphone

- القلم الضوئي Light pen

- الماسحة Scaner

ومن أهم أدوات الإدخال:

أ- لوحة المفاتيح Keyboard

وتستخدم في عملية إدخال البيانات على شكل نصوص أو أرقام وقد يختلف موضع بعض المفاتيح في بعض اللوحات عن غيرها لكنها جميعا تحتوي على المجموعات التالية من المفاتيح:

1- لوحة المفاتيح الرقمية Numeric keyboard

عبارة عن مجموعة من مفاتيح الأرقام مرتبة بنفس الطريقة المستخدمة في آلات المحاسبة في المحلات التجارية وتقع هذه المفاتيح عادة في الجانب الأيمن من لوحة المفاتيح وتتضمن هذه المفاتيح مفتاح (Num lock ) الذي يتيح للمستخدم استخدام المفاتيح لإدخال الأرقام عندما يكون مضغوطا ( أي عندما يكون مصباح Num lock مشتعلا )، بينما يتيح للمستخدم استخدام لوحة الأرقام كمفاتيح أسهم للتحرك داخل شاشة الحاسوب وذلك عندما يكون مفتاح (Num lock ) غير مضغوطا ( أي عندما يكون مصباح Num lock مطفأ).



2- المفاتيح الهجائية الرقمية Alpha numeric keys

وهي تشبه المفاتيح الهجائية الرقمية الموجودة في الآلة الكاتبة، وتستخدم لكتابة الأرقام والحروف وتتضمن هذه المفاتيح أيضا كلا من مفتاح ( Shift) لكتابة الحروف الكبيرة وبعض الرموز الخاصة، وكذلك مفتاح( Enter) المستخدم لإدخال البيانات في ذاكرة الحاسوب، مفتاح المسافة( Spacebar)، مفتاح الجدولة(Tab) ومفتاح الحذف (Backspace)

3- مفاتيح الوظائف Function Keys

وهي اثنا عشر مفتاحا الرمز F1 –F12 وتوجد غالبا في أعلى لوحة المفاتيح وتستخدم للعديد من الأغراض اعتمادا على البرنامج المستخدم حيث يمكن تخصيص أية وظيفة لأي مفتاح.

4- مفاتيح الأسهم Arrow Keys

وتستخدم للحركة داخل شاشة الحاسوب وتعرف أيضا بمفاتيح تحريك المؤشر (cursor).

5- مفتاح (Control ) ctrlومفتاح alt ( Alternative) وتستخدم لجعل لوحة المفاتيح تؤدي وظائف أخرى تختلف عن وظائفها الاعتيادية التي تقوم بها.

6- مفتاح esc (Escape) ويستخدم للخروج من معظم البرامج.

ب- الفأرة Mouse:

تتيح الفأرة الحركة داخل شاشة الحاسوب بسرعة لاختيار الأوامر وتنفيذها بدلا من كتابتها، حيث أن مؤشر الفأرة يظهر على الشاشة عند تشغيل أحد البرامج التي تتيح استخدام الفأرة مثل: ( برنامج Windows)

ويمكن استخدام الفأرة لتنفيذ الإجراءات التالية:

· التأشير Point

للإشارة إلى أي شيء على الشاشة، ويتم بتحريك الفأرة على سطح المكتب حتى يلامس مؤشر الفأرة ذلك الشيء.

· التحديد marking

لتحديد مقطع معين من البيانات المعروضة على شاشة الحاسوب يجب وضع مؤشر الفأرة عند بداية المقطع ثم ضغط مفتاح الفأرة الأيسر وتحريك الفأرة حتى يتم تحديد المقطع مع مراعاة مواصلة ضغط مفتاح الفأرة أثناء تنفيذ هذا الإجراء.

· النقرة Click

وتستخدم لاختيار أحد الأوامر حيث يتم ضغط مفتاح الفأرة الأيسر مرة واحدة فوق هذا الأمر.



· النقرة المزدوجة Double click

ويتم إجراؤها بضغط مفتاح الفأرة الأيسر وتحرير الضغط عنه مرتين متتاليتين بسرعة دون تحريك الفأرة، وتستخدم النقرة المزدوجة عادة لتشغيل البرامج عن طريق الرموز الدالة عليها مثال: ( تشغيل البرامج تحت بيئة ًWindows )

· السحب Drag

ويتم بضغط مفتاح الفأرة الأيسر ومواصلة الضغط عليه ومن ثم تحريك الفأرة، حيث يلاحظ تحرك الجزء الذي يقع عليه مؤشر الفأرة باتجاه حركة الفأرة.

2) وحدة الإخراج Output Unit

أدوات الإخراج تتيح للحاسوب إمكانية الاتصال بالمستخدم لكي يعرض عليه النتائج والمعلومات، ومن أهم أدوات الإخراج الشاشة والطابعة.



أ- الشاشة Monitor

هي أكثر أدوات الإخراج شيوعا حيث أنها تتيح رؤية ما يجري عند تشغيل الحاسوب أو أحد البرامج. كما تتيح للمستخدم رؤية الأوامر والمعلومات المدخلة إلى الحاسوب ومراجعتها وتصحيحها قبل إنهاء عملية الإدخال.

ب- الطابعة Printer

تقوم الطابعة بتحويل المعلومات المخزنة بطريقة الكترونية إلى صيغة مطبوعة وهناك العديد من الطابعات التي تتدرج جودتها ما بين الطابعات النقطية ( dot-matrix) وطابعات الليزر( Laster Printer).

ج- السماعات



3) وحدة المعالجة المركزية Central Processing Unit

وتنقسم إلى:

أ- وحدة الحساب والمنطق Arithmetic & Logic Unit

هي المسئولة عن إنجاز:

· كافة العمليات الحسابية مثل: الجمع والطرح والضرب والقسمة.

· كافة عمليات المقارنة مثل : أصغر (<)، أكبر (>)، يساوي (=)، لا يساوي.



ب- وحدة التحكم Control Unit

إذا كانت وحدة المعالجة المركزية CPU هي قلب نظام الحاسوب فإن وحدة التحكم CU هي قلب وحدة المعالجة المركزية، فهي التي تقوم بعملية التنسيق بين أعمال وحدات الحاسوب الأخرى بغرض تنفيذ البرنامج المخزن مسبقا في الذاكرة وبالتالي فإن دورها يبدأ ببداية التشغيل ولا ينتهي إلا بانتهائه.

وظائف وحدة التحكم

- يتم إدخال البيانات والبرامج إلى ذاكرة الحاسوب بناء على إشارات خاصة من وحدة التحكم.

- تقوم وحدة التحكم بجلب الأمر التالي في التنفيذ من موقعه بالذاكرة وإعادة تخزينه في مكان ( مسجل ) معد لهذا الغرض (Instruction Register).

- إصدار إشارات لكل وحدة من وحدة الحساب والمنطق وكذلك الذاكرة من أجل البدء في تنفيذ الأمر، وإعادة تخزين النتائج في الذاكرة تمهيدا لإخراجها.

- تحديد عنوان الأمر التالي في التنفيذ.

- يتم تكرار العمليات السابقة حتى نهاية البرنامج.



4) وحدة الذاكرة الرئيسية Main Memory:

هي الوحدة التي يتم فيها تخزين المعلومات والبيانات المدخلة عن طريق أدوات الإدخال لمعالجتها أثناء عمل الحاسوب، كذلك يتم فيها تخزين النتائج الوسيطة والنهائية التي تنتج أثناء تنفيذ البرنامج.

ويمكن مقارنة الذاكرة الرئيسية بمجموعة كبيرة من المساحات (Blocks) متساوية السعة بحيث يمكن تخزين جزء من البيانات في كل من هذه المساحات حيث أن لكل مساحة عنوان ((Adress خاص بها يختلف عن عناوين المساحات الأخرى، ويتم

بواسطة هذه العناوين الوصول إلى المساحات المحددة لتخزين قيمة معينة بها أو لقراءة قيمة معينة منها.

كما تقسم هذه المساحات إلى عدد متساو من الخانات ( Bits ) ويمكن تخزين القيمة 0 أو 1 في البت الواحد والذي يعرف بأنه أصغر وحدة تخزين كذلك توجد وحدة تسمى بايت ( Bite ) وهي عبارة عن 8 بت وتتسع عادة لتخزين حرف واحد من البيانات وغالبا تسمى كل 4 بايت باسم كلمة حاسوب( Word)

وغالبا تقاس سعة الذاكرة بوحدة كيلو بايت (Kilobyte ) أو ميغا بايت ((Megabyte

1KB = 1 Kilobyte = 210 byte = 1024 byte

1MB = 1 Megabyte = 220 byte



أنواع الذاكرة الرئيسية

يمكن تصنيف الذاكرة الرئيسية إلى أنواع مختلفة حسب العمل المطلوب منها ونوعية البيانات المخزنة بها.

أ- ذاكرة القراءة والكتابة RAM ( Random Access Memory)

وهي مخصصة لتخزين برامج المستخدم ونتائجها وللمستخدم كامل الحق في تعديل البيانات المخزنة بها أو شطبها ومن مزاياها أنها تفقد محتوياتها بانقطاع التيار الكهربائي.

ب- ذاكرة القراءة فقط ROM ( Read Only Memory )

المعلومات المخزنة في هذا النوع من الذاكرة هي للقراءة فقط فلا يمكن تعديلها أو شطبها ومن مميزاتها أنها لا تفقد محتوياتها بانقطاع التيار الكهربائي.

ج- ذاكرة القراءة فقط المبرمجة PROM ( Programmable Rom)

يضاف هذا النوع من الذاكرة للحاسوب لتخزين بعض البرامج الخاصة التي يحتاج لها

المستخدم إضافة للبرامج الموجودة في ذاكرة ROM.

وبعد عملية تخزين البرامج بها تصبح وكأنها ذاكرة ROM.

د- ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجةEPROM ( Erasable Programmable Rom)

تضاف للحاسب من أجل تخزين البرامج الإضافية الدائمة والتي يحتاج إليها بشكل متكرر، ويمكن إعادة برمجة هذا النوع من الذاكرة أو إدخال التعديلات عليه حسب الحاجة.

5- وحدة الذاكرة المساعدة Auxiliary Memory

وتسمى أيضا الذاكرة الخارجية لأنها تقع خارج وحدة المعالجة المركزية وتستخدم للتخزين الدائم للبيانات والبرامج ،أي البرامج التي ليس لها حاجة أثناء العمل على الحاسوب كما أن البرامج المخزنة في الذاكرة المساعدة لا تتلاشى إذا انقطع التيار الكهربائي، ومن الأمثلة على وحدات التخزين المساعدة:

· وحدة الأشرطة المغناطيسية Tapes

· وحدة الأقراص المغناطيسية، وتنقسم إلى قسمين:

أ- الأقراص المرنة Floppy Disks

القرص المرن هو عبارة عن قرص بلاستيكي مغطى بمادة مغناطيسية وموضوع داخل غلاف بلاستيكي، وتشبه المادة المغناطيسية المستخدمة في الأقراص المرنة تلك المادة المغناطيسية المستخدمة في أشرطة التسجيلات الصوتية ( الكاسيت ).

أنواع الأقراص المرنة

هناك نوعان شائعان من الأقراص المرنة وهي الأقراص ذات قياس 5.25 بوصة

( Inch ) والأقراص ذات قياس 3.5 بوصة ويميز كل قرص عن الآخر:

- الحجم Size

- السعة Capacity

ويشير الحجم إلى الأبعاد المادية للقرص بالبوصة ( قطر القرص )، بينما تشير السعة إلى الحد الأقصى من المعلومات التي يمكن للقرص أن يستوعبها بالكيلوبايت Kilobyte

أو الميغابايت Megabyte.

وتعتمد سعة القرص على ما إذا كان القرص يخزن المعلومات على وجه واحد من القرص أو على الوجهين، كما تعتمد على كمية المعلومات التي يمكن أن يحشرها القرص في مساحة محددة ( وهو ما يسمى كثافة القرص Disk Density )

والجدول التالي يوضح أنواع الأقراص المرنة المتوفرة للاستخدام:

حجم القرص

نوع القرص

سعة القرص

5.25 بوصة

( DS/DD) ذو وجهين وكثافة عالية

Double-Sided / High-Density

1.2 MB

3.5 بوصة

( DS/DD) ذو وجهين وكثافة مضاعفة

Double-Sided / Double-Density

720 KB

3.5 بوصة

( DS/DD) ذو وجهين وكثافة عالية

Double-Sided / High-Density

1.44 MB

ب- الأقراص الصلبة Hard Disks

يمكن تشبيه القرص الصلب بأنه قرص مرن كبير جدا مرتبط بصورة دائمة بالحاسوب، وعلى الرغم من أن القرص الصلب ليس جزءا أساسيا لعمل الحاسوب إلا أنه يجعل العمل مع الحاسوب أيسر كثيرا مما لو لم يكن هناك قرص صلب.

وللأقراص الصلبة قدرة كبيرة لاستيعاب كميات هائلة من المعلومات كما أن سرعة القراءة منها والكتابة عليها أسرع بكثير من القراءة والكتابة على الأقراص المرنة.





ثانيا: المكونات البرمجية ( Software )

بعد أن تعرفنا على الجزء المادي من الحاسوب يجب التعرف على الجزء الثاني وهو الجزء المتمم للكيان المادي وهو الكيان البرمجي ومن الأمثلة على الكيان البرمجي:

1- البرامج الجاهزة Programs

وهي مجموعة البرامج التي يكتبها المبرمجون لحل المشكلات المطلوب كتابة برامج لها مثل برامج حفظ بيانات الطلاب في المدارس، وبرامج حساب رواتب الموظفين

2- لغات البرمجة Program Languages

وهي اللغات المختلفة التي بواسطتها يقوم المبرمجون بكتابة برامجهم ومن هذه اللغات:

Visual Basic ، Cobol ،Fortran ، Pascal............. إلخ.

3- برامج نظام التشغيل Operating System

هي عبارة عن مجموعة من البرامج الجاهزة التي تكون مسئولة عن تشغيل و ضبط عمل وحدات الحاسوب الأساسية من أجل معالجة البيانات الداخلة بأفضل صورة ممكنة، ويكون بعض هذه البرامج مخزنا تخزينا دائما في الذاكرة الرئيسية ( ROM ) وبعضها الآخر يكون مخزنا على وسيط خارجي في الذاكرة المساعدة. ومن أمثلة أنظمة التشغيل ( Unix ، OS/2 ، PC-DOS ، MS-DOS ).

4- الأنظمة التطبيقية Application System

هي عبارة عن مجموعة من البرامج الجاهزة التي يمكن الاستفادة منها للتسهيل على مستخدم الحاسوب في إجرائه لعمليات مختلفة ومن هذه الأنظمة:

( Lotus ،Microsoft Word ، Excel )