وحدة التشغيل المركزية (الكيسة)

موضوعنا سيطول قليلا ولاكن ما من ذيادة الا وفيها افادة ونبداً ببسم الله الرحمن الرحيم
هذه الدروس للمبتدئين فى عالم الكمبيوتر يقدمها لكم منتدى شهرزاد
1- القرص المدمج
وظيفته قراءة الأقراص المدمجة ، لذا يعتبر من الوحدات المهمة لأن معظم البرامج و نظم التشغيل تباع على أسطوانات مدمجة،أما إذا رغبت في تسجيل بياناتك على هذه النوعية من الأقراص فستحتاج إلى وحدة تسجيل الأقراص.

يتكون القارئ من ثلاثة أجزاء رئيسية :

*محرك لتدوير القرص المدمج.
*منظومة الليزر و العدسات تتركز وظيفتها في قراءة البيانات من على القرص المدمج .
*منظومة التتبع وظيفتها هي تحريك منظومة الليزر حتي يتمكن شعاع الليزر من تتبع المسار اللولبي على القرص المدمج .

طريقة قراءة البيانات من القرص المدمج:

يقوم رأس القراءة بتركيز شعاع الليزر علي مسار البيانات ، و يمر من خلال طبقة البلاستيك لينعكس عندما يصطدم بطبقة الالمنيوم نحو خلية الكترو-ضوئية وظيفتها الاحساس بالتغيير في الضوء.
إما أن يصطدم شعاع الليزر بجزء مرتفع فينعكس على الخلية الإكترو-ضوئية و يمكن تمثيل هذه الحالة ب( 1 )، أو يصطدم شعاع الليزر بجزء منخفض فلا ينعكس علي الخلية الإكترو-ضوئية و يمكن تمثيل هذه الحالة ب ( 0 ) ، ثم يتم تجميع الواحدون و الأصفار لتكوين البت ثم البايت .




القرص المدمج :

القرص المدمج ترجمة حرفية ل "compact disc" باللغة الإنجليزية .
طوّرت هذه التقنية شركتا فيليبس وسوني عام 1981، كوسط لتسجيلات موسيقى الستيريو.
و هو عبارة عن أسطوانة بسيطة من البلاستيك ، يبلغ سمكها 1.2 مم تقريبا و قطرها يساوي 12 سم تقريبا ، ويمكن للاسطوانة أن تحمل 650 ميغابايت من البيـــانات ( 74 دقيقة) أو 700 ميغابايت (80 دقيقة).
إن الطبقة العلوية من أقراص CD ، وهي الطبقة التي يطبع عليها عنوان ومحتويات القرص، هي في الواقع أكثر عرضة للتلف من الطبقة السفلية ذات السطح الصافي. وإذا خُدش السطح العلوي بعمق كاف تتلف طبقة الألمنيوم العاكسة وبالتالي تلف القرص المدمج .
يتم تخزين البيانات، كسلسلة من البتات، على مسار حلزوني واحد، يبدأ من مركز القرص، ويمتد نحو حافته الخارجية.
2- الاقراص المرنة وقارئها
وظيفته قراءة و تسجيل الأقراص المرنة ،الشيء الذي يمكننا من الإحتفاظ بملفاتنا المهمة عليها و أيضا في تشغيل الحاسب إذا حدت تلف أو عطل لوحدة التخزين الرئيسية.

يتكون القارئ من أربعة أجزاء رئيسية :

*رؤوس القراءة و الكتابة و المسح :

يوجد رأسان أحدهما للقراءة و الكتابة والآخر لمسح البيانات من القرص.

*محرك الاقراص المرنة :

يدور بسرعة تصل الى 600 دورة في الدقيقة ليساعد على قراءة البيانات و الانتقال الى الملف المناسب بسرعة مناسبة.

*محرك الرؤوس :

يقوم بتحريك الرؤوس التي تكتب وتقرأ و تمسح الى مكان الملف الهدف.

*اللوحة الالكترونية :

تتحكم بكل العمليات التي يقوم بها قارئ الأقراص المرنة من نقل و قراءة و كتابة و مسح للبيانات.

مراحل قراءة و كتابة البيانات :

*استقبال أمر الكتابة أو القراءة.
*تشغيل المحرك لتدوير القطعة المرنة داخل القرص المرن.
*تشغيل المحرك الدقيق لتحريك رؤوس القراءة و الكتابة لتتجه نحو المكان الهدف.
*قراءة أو كتابة أو مسح البيانات.




القرص المرن :

اخترع القرص المرن ( floppy disk drive) في سنة 1967 من قبل شركة IBM . و كان ذو حجم كبير نسبيا يبلغ 8 بوصة (20.32 سنتمتر) مما جعل شركة IBM تطوره بعد فترة ليصبح ذو حجم 5.25 بوصــــة (13.34 سنتمتر) و يحمل 360 كيلوبايت فقط من البيانات مقارنة ب1.44 ميغا بايت مع اقراصنا الحالية ذات 3.5 بوصة(8.89 سنتمتر) .

يتكون القرص المرن من:

*غلاف خارجي للقرص المرن مصنوع من البلاستيك الصلب.
*أسطوانة من البلاستيك المرن بداخل القرص المرن طليت بمادة مغناطسية.
*غطاء معدني متحرك.
3- قارىء اقراص الديفيدى DVD
ابتكار جديد وتطور عظيم في عالم صناعة الكمبيوتر، وظيفته قراءة أقراص الدي في دي التي اخترعت أساسا لتسجيل الأفلام و الموسيقى عليها لقدرتها التخزينية العالية ،و تمتاز أيضا بمعدلاتها الكبيرة لنقل البيانات للاستخدامات المتعلقة بتطبيقات البيانات مقارنة بالأقراص المدمجة.



* قرص DVD :

DVD اختصار ل digital video disk أي قرص فيديو رقمي و هو أيضا اختصار ل digital versatile disk أي قرص متنوع رقمي .
و تحتفظ أقراص DVD بالبيانات وبالمعلومات بقدر يصل إلى سبعة أضعاف تلك المعلومات التى يمكن ان تحفظها أقراص CD وذلك فى بداية ظهورها، أما الآن فقد زادت إلى أضعاف النسبة السابقة.
والسبب في ذلك راجع إلى تصغير أبعاد العناصر الممثلة للبيانات، فتقلصت خطوة المسار -أي المسافة بين الأخاديد- من 1.6 ميكرون، إلى 0.74 ميكرون فقط، وانخفض قياس التجويف من 0.83 ميكرون إلى 0.40 ميكرون.
4- القرص الصلب
يعتبر القرص الصلب وحدة التخزين الرئيسية داخل الحاسوب ، وظيفته الأساسية تخزين البيانات والمعلومات ، بما في ذلك نظام التشغيل وغيرها من البرامج الأساسية.

يحتوي القرص الصلب :

من الداخل على:

*رؤوس للقراءة و الكتابة .
*أقراص مغناطيسية.
* محرك رؤوس القراءة و الكتابة .
*محرك الأقراص المغناطيسية.
* لوحة إلكترونية توجد أسفل القرص الصلب.
* الذراع الحامل لرؤوس القراءة و الكتابة.



و من الخارج على:

*وصلة مخصصة لتزويده بالطاقة .
*وصلة مخصصة لحزام البيانات .
*إبر لتعديل الإعدادات الخاصة بالقرص الصلب .



توجد أنواع عديدة من الأقراص الصلبة منها ما يستخدم التقنيات التالية:

*تقنية IDE:

اختصار ل Integrated Drive Electronics ، تسمح هذه التقنية بإيصال الأقراص الصلبة عبر فتحتي IDE ، المتواجدتين على اللوحة الأم ، تسمى الأولى ب primary أي الأولية و الثانية ب secondary أي الثانوية ، توصل وحدتان بكل فتحة إحداهما تسمى ب "slave" أي "عبد" و الأخرى ب "master" أي "سيد" .

*تقنية SCSI:

اختصار ل Small Computer System Interface ،تمتاز هذه التقنية بقدرتها التخزينية العالية و بسرعتها العالية و بقدرتها على توصيل وحدات كثيرة .

*تقنية USB:

ما يميز هذه التقنية هو قدرتها على توصيل ما يناهز 127 وحدة ،كما أن ظهور USB.2 بسرعة نقل للبيانات أعلى زاد من أهميتها.

من أهم ما يحدد كفاءة القرص الصلب و جودته :

* معدل نقل البيانات:
و يقصد به عدد البايتات التي يتم نقلها من القرص الصلب في الثانية.

* زمن الوصول :
و يقصد به الزمن المستغرق بين طلب المعلومة من القرص الصلب و وصول أول بايت منها ،وتحسب بالمليثانية .

* سرعة دوران القرص الصلب :
تقاس بعدد الدورات في الثانية، فكلما زادت سرعة الدوران كلما كان أفضل لنقل البيانات .

* ذاكرة الكاش :
تقاس بالكيلوبايت ، فكلما زاد حجمها كلما زادت سرعة نقل البيانات.

* نوع التقنية المستخدمة :
الإختيار يرجع بالأساس لاحتياجات المستخدم.

* الكثافة التخزينية :
يقصد بها عدد البايتات التي يمكن تخزينها في مساحة معينة من القرص الصلب.

* السعة :
يقصد بها سعة القرص الصلب وتقاس بالجيغابايت.
5-الذاكرة وما يطلق عليها الرامة
وظيفتها الإحتفاظ بنسخ من البرامج و الملفات التي نطلب تشغيلها و تمحى هذه النسخ بعد إيقاف التشغيل لتترك مكانها لبرامج أخرى.
6-بطاقة العرض ما يطلق عليها كرت الشاشة
تعتبر من الوحدات المهمة في تحديد وضوح الصورة على الشاشة خاصة إذا كنت من مستخدمي برامج الألعاب ثلاثية الأبعاد أو برامج الصور و الرسومات المتقدمة.

وتتكون أساسا من:

المنافذ:

وهي عبارة عن فتحات للربط مع الأجهزة الأخرى أذكر منها :

*منفذ الشاشة.
*منفذ التلفاز.
*منفذ الفيديو.
*منفذ الكاميرا.
*منفذ آلة العرض.

المعالج :

في الماضي ،لم تتوفر بطاقة العرض على معالج خاص بها بل كانت تعتمد على المعالج الرئيسي للحاسوب .
أما الآن فقد أصبحت بطاقة العرض الحديثة تحتوي على معالج GPU وهي اختصار لـ "Graphic Processing Unit" ترجمة ل "وحدة معالجة الرسومات" .

الذاكرة :

إن أداء بطاقة العرض يعتمد بشكل كبير على حجم و نوع و سرعة الذاكرة.

7-المعالج
يعتبر عقل الحاسب الشخصي،وظيفته التحكم في كل العمليات التي تتم داخل الحاسوب وسرعته تلعب دورا كبيرا في سرعة الحاسب ككل.
يحتوي على الملايين من الترانزستورات المجموعة في شريحة صغيرة جدا مصنوعة من مادة السليكون .

يضم المعالج الوحدات التالية :

وحدة التحكم والسيطرة:

تعتبر الوحدة المسؤولة عن التحكم بمسير البيانات داخل المعالج وتنسيق تبادلها بين أجزاء المعالج الداخلية.

وحدة الاتصال بالناقل:

تعتبر الوحدة المتحكمة في نقل البيانات بين المعالج والاعضاء الاخرى المكونة للحاسوب.

وحدة الحساب والمنطق:

تقوم بمعالجة العمليات الحسابية وتنقسم الى :

*وحدة الأعداد الصحيحة :

مهمتها معالجة العمليات الحسابية التي تتكون من أعداد صحيحة.

*وحدة الفاصلة العائمة :

مهمتها معالجة العمليات الحسابية التي تتكون من أعداد عشرية.

المسجلات :

ذواكر صغيرة جدا وسريعة جدا ، توجد داخل المعالج وذلك لحفظ الارقام المراد معالجتها من قبل وحدة الحساب و المنطق .
8-المودم
تتجلى وظيفته بكل بساطة في تحويل الإشارات الصوتية إلى إشارات رقمية يفهمها الحاسوب و يقوم بالعكس أيضا ، مما يمكننا من :

*تبادل الملفات ورسائل البريد الاكتروني و الفاكسات .
*التواصل بالصوت والصورة.
*البحث الآني والاتصال المباشر.


هناك نوعان من أجهزة المودم:

*مودم داخلي يتم تركيبه على اللوحة الأم.


*مودم خارجي يتم ربطه عن طريق كابل.

9-اللوحة الام المازربورد
عبارة عن لوحة كبيرة ترتبط بها جميع وحدات الحاسوب مثل:الشاشة ووحدات التخزين و الطابعة و المودم و الفأرة...وتلتصق بهذه اللوحة المعالج و الذاكرة و كارت الشاشة...

تصنف الى ثلاثة أنواع رئيسية:

1. لوحة الأم AT.
2. لوحة الأم ATX.
3. لوحة الأم NLX.

و تضم كل من:

المنافد:

المنافذ هي أماكن توصيل بعض ملحقات الحاسوب الخارجية باللوحة الأم.
بعض المنافذ التي توجد على اللوحة الأم:

* منافذ متوازية :

وتسمى LPT1 و LPT2 ... وتستخدم في العادة لتوصيل الطابعة أو الماسح الضوئي .



* منافذ متوالية :

وتسمى COM1 و COM2... وتستخدم لتوصيل الفأرة و بعض الأجهزة المتوالية.



* منافذ PS/2 :

منفذان مخصصان لتوصيل الفأرة و لوحة المفاتيح وهما متشابهان من حيث الشكل و مختلفان من حيث اللون فلون الأول أخضر لتوصيل الماوس و لون الآخر بنفسجي لتوصيل لوحة المفاتيح .
وللإشارة فقط تعتبر منافذ الـ PS/2 منافذ متوالية حديثة .



* منفذ USB :

المنفذ المتوالي العالمي Universal Serial Bus وهو نتاج جهد العديد من الشركات معاً في محاولة لإنتاج منفذ قياسي عالمي يمكن استخدامه لتوصيل أي جهاز من الأجهزة الملحقة بالحاسوب . ويمتاز عن غيره بسرعته في نقل البيانات خاصة مع ظهور الجيل الثاني منه USB.2.



الفتحات:

* فتحة المعالج الدقيق :

عبارة عن قاعدة ذات حجم وشكل معين تحتوي على ملامسات بعدد معين وتستخدم كي يمكن تركيب شريحة إلكترونية ما عليها بحيث يتم التلامس بين ملامسات الشريحة المركبة وملامسات الفتحة وبذلك يحصل الاتصال ما بين الشريحة و ما بين اللوحة الإلكترونية الرئيسية وهي اللوحة الأم .



* فتحات الذاكرة :

تختلف فتحات الذاكرة حسب نوع شرائح الذاكرة ، تتوفر أنواع عديدة من هذه الشرائح كل منها ذو مواصفات ومزايا معينة وأشهر هذه الأنواع هو SDRAM و RDRAM .



* فتحة ISA :

اختصار ل industry standard architecture وهي من الفتحات القديمة و البطيئة ، كما ان حجمها كبير جدا واداؤها منخفض.



* فتحة PCI :

اختصار ل Peripheral Component Interconnect ، ظهرت عام 1992 و تعتبر تعديل للفتحة ISA ،EISA. وقد ظهرت في أجهزة البنتيوم وهي عبارة عن فتحة تركب عليها كروت الأجهزة لتتصل مباشرة بالمعالج .



* فتحة AGP :

طورت شركة أنتل فتحة (AGP (Accelerated Graphics Port والتي صممت بطريقة تجعلها أسرع مرتين من فتحة PCI ، كما ضاعفت Intel من سرعة بطاقاتAGP وذلك بتطويرها بين الفينة و الأخرى .



* فتحة IDE :

عبارة عن موصلات مستطيلة الشكل تحتوي على عدد معين من الابر توصل بسلك بيانات يتصل من الجهة الاخرى بالقرص الصلب و بمحركات الاقراص الصلبة على اختلاف انواعها.



* فتحة FDD :

عبارة عن موصل مستطيل الشكل يتصل بمشغل الأقراص المرنة عن طريق سلك البيانات.

* فتحة مزود الطاقة :



الرقاقات:

* الجسر الشمالي :

عبارة عن شريحة مربعة الشكل تقع في الجزء الشمالي من اللوحة الام، تتمثل مهمتها في وصل المعالج والذاكرة العشوائية وكرت الشاشة مع بعضهم البعض وتنظيم نقل البيانات فيما بينهم.



* الجسر الجنوبي :

عبارة عن شريحة مربعة الشكل تقع في الجزء الجنوبي من اللوحة الام، تتمثل مهمتها في وصل أجهزة الادخال والاخراج مع بعضها البعض ومن ثم وصلها بالمعالج والذاكرة العشوائية.



* رقاقة البيوس :

مهمتها تخزين نظام البيوس BIOS لسترجاعه عند كل عملية إقلاع يقوم بها الحاسب ولا تحتاج لبطارية حتى تحتفظ بمحتوياتها . كلمة BIOS اختصار لجملة Basic Input/Output System و تعني النظام الأساسي لدخول وخروج المعلومة، و يعتبر البرنامج المسئول عن إعدادات اللوحة الأم والعتاد المتصل بها.



* رقاقة سيموس :

CMOS اختصار لـ Complementary Metal-Oxide Semi-Conductor وهي عبارة عن نوع من الذاكرة العشوائية تقوم بتخزين البيانات ، تزود هذه الذاكرة ببطارية صغيرة تقوم بالحفاظ على محتويات هذه الذاكرة عند إطفاء الجهاز .
مهمتها تخزين المعلومات التي يحتاجها البيوس مثل حجم ونوع الأقراص المرنة والصلبة وكذلك التاريخ والوقت وكذلك بعض الخيارات الأخرى .

القافزات :

وهي عبارة عن قطع بلاستيكية صغيرة جدا بداخلها موصلات نحاسية مثبتة على إبر على اللوحةالأم وذلك لتحديد بعض الإعدادات للعتاد ، حديثا تم الاستغناء عن بعض القافزات بخيارات في برنامج البيوس.





بطارية CMOS :

وظيفتها المحافظة على الشحنات الصغيرة التي تعبر عن بيانات شريحة CMOS مثل التاريخ والساعة ومواصفات الأجهزة والإعدادات الخاصة بالحاسوب .





10-مزود الطاقة الا وهوا البور سبلاى
مزود الطاقة عبارة عن صندوق معدني ، له أشكال مختلفة أحدثها مزود الطاقة ATX والذي صمم بحيث يعمل مع الوحات الأم من نوع ATX. ويعتبر مزود الطاقة العضو الحيوي لجهاز الكمبيوتر حيث يقوم بتحويل التيار الكهربائي المتردد خارج الجهاز إلى تيار مستمر داخل الجهاز وبفولتية تلائم عمل أجزاء الجهاز المتعددة.
تأخذ أسلاك مزود الطاقة في معظم الأجهزة شكل ثابت من حيث عدد الإبر ولكن الاختلاف يكون فقط في قيمة الجهود التي تحملها مع الوضع في الاعتبار انه يوجد فرق مسموح به لهذه الجهود وقيمة هذا الفرق تتراوح ما بين 5 إلى 10 % من قيمة الجهد نفسه.
توجد انواع كثيرة من الوصلات التي تزود مكونات الحاسب بالطاقة أذكر منها:

*وصلة Berg .
*وصلة Molex .
* وصلة ATX 20 pins .


.............................................................................................................


اسف على طول الموضوع ولعلكم استفدتم منه واسف ايضاً لاننى لم ادمج صور فى هذا الموضوع للتوضيح وشكراً
.............................................................................................................