أجهزة الإدخال و الإخراج
المودم (Modem)[/RIGHT]
external modem
internal modem
يكمن لاجهزة المودم ان تكون داخلية او خارجية، كما يمكن ان تأتي بسرعات مختلفة و أسماء وعلامات تجارية مختلفة.
• المودم الداخلي: تركب هذه الاجهزة على اللوحة الأم داخل علبة الكمبيوتر. عادة يكون تركيب و اعداد هذه الاجهزة اصعب من الاجهزة الخارجية.
• المودم الخارجي: يوضع هذا المودم خارج علبة الكمبيوتر في علبة خاصة به. حيث يمكن تحميله من دون فتح غطاء علبة الكمبيوتر.
أجهزة المودم الداخلية و الخارجية تعمل بنفس الشكل، ولكن الخارجية منها تكلف اكثر بقليل من الأجهزة الداخلية مع وجود بعض المحاسن.
حدود السرعة:
تعمل بعض اجهزة المودم بشكل اسرع من البعض الاخر، ولكنها متوافقة مع بعضها البعض. الأجهزة السريعة دائما تستطيع ان تتواصل مع الاجهزة الأبطأ. تقاس سرعة المودم بعدد البت التي تنقل في ثانية واحدة اوفي الأسواق، نجد فقط اجهزة مودم تعمل بسرعة دنيا هي 56 kbps اي 56 ألف بت في الثانية. وبشكل عام يمكننا القول ان المودم يعمل بسرعة 56K. (bps, bits per second).
الفاكس:
باستخدام البرنامج المناسب، يمكن لأي جهاز مودم ان يتصل مع جهاز فاكس بشكل مباشر. حيث يمكن للكمبيوتر ان يرسل "الفاكس" الى اي كمبيوتر اخر او الى جهاز فاكس, وان يستقبل بنفس الشكل.
وحدات القياس Capacity Units
تستعمل الكمبيوترات رموز تدعى ASCII code لإظهار البيانات.
الـ ASCII code (تلفظ أسكي) هي اختصار للعبارة الانجليزية: الرموز الامريكية القياسية لتبادل البيانات.
كمستخدم للكمبيوتر، ليس من الضروري ان تعرف الرمز الخاص بكل رقم او حرف او أمر ضمن الكمبيوتر، لان الكمبيوتر يقوم بتحويل اوامرك الى هذه الرموز داخليا.
بما أن ذاكرة وسعة الحاسب تقاس بالبايت، عليك ان تعلم كيف تمثل هذه البيانات. ان سعة الذاكرة والتخزين هي كمية من البيانات او الارقام او الاشكال والتي تستطيع التعامل معها في اي وقت كان
كل بايت واحد يعادل ثمانية بت، وحيث ان البت هو عبارة عن احد الرقمين 0 او 1 وهو ما يطلق عليه نظام الترقيم الثنائي ، وهو النظام المستخدم في اجهزة الكمبيوتر ، اما النظام التقليدي هو نظام عشري على اساسيقوم الحاسب بجمع البت ، ونحن نجمع كل 8 بت معا لنقوم بفهم بيانات الحاسب. 10 .
البايت يساوي 8 بت.
الكيلوبايت (KB) تساوي 1.024 بايت، او تقريبا ألف بايت.
الميغابايت (MB) تساوي 1.024 كيلوبايت، او تقريبا ألف كيلوبايت او تقريبا مليون بايت.
الغيغابايت (GB) تساوي 1.024 ميغابايت، او تقريبا ألف ميغابايت او تقريبا مليار بايت.
وحدة المعالجة المركزية CPU (المعالج)
هي عبارة عن الجهاز المسؤول عن تنفيذ التعليمات المستخدمة لمعالجة البيانات. هي بمثابة عقل الكمبيوتر. وسرعة المعالج تحدد بساعة داخلية ، يمكنك ان تتخيل الساعة كنبض المعالج، وسرعة المعالج تقاس بمليون دورة بالثانيةاو MHz .
وقد بلغت سرعة المعالج في اول حاسب شخصي طرحته 4.77MHz IBMاما اليوم فقد تصل سرعة المعالج فقد تصل سرعته الى 500MHz، بالتالي معالجة كم اكبر من الكلمات في الوقت نفسه.ان معالج بسرعة 500MHz مناسبة للاعمال المكتبية. ومع زيادة قوة المعالج هذه الايام ، فانه يجب علينا التكلم اليوم ب جيجاهيرتز والتي تعادل 1000ميجاهرتز.
المعالج يتألف من جزئين رئيسيين هما:
- وحدة التحكم (CU):
تقوم وحدة التحكم بإرشاد أجزاء الكمبيوتر الاخرى عن كيفية تنفيذ تعليمات البرامج المختلفة. توجه وحدة التحكم جريان الإشارات الإلكترونية بين الذاكرة المركزية (التي تحتوي على البيانات المؤقتة والتعليمات و نتائج المعالجة) ووحدة الحساب والمنطق (ALU). كما تقوم وحدة التحكم بتوجيه الإشارات بين وحدة التحكم و أجهزة الإدخال و الإخراج.
- وحدة الحساب و المنطق (ALU):
كما يشير اسمها، تقوم هذه الوحدة بتنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية.
العمليات الحسابية تضم العمليات الحسابية: الجمع، الطرح، الضرب و التقسيم.
العمليات المنطقية هي عمليات مقارنة: حيث يمكن مقارنة قيمتين لتحديد اذا كانت القيمة الأولى تساوي (=)، أصغر (>) أو أكبر (<) من القيمة الثانية.
لوحة النظام (اللوحة الأم، الرئيسية):
توجد لوحة النظام داخل علبة الكمبيوتر وتضم هذه اللوحة كل أجزاء الكمبيوتر الحيوية حيث تكون موصولة باللوحة مباشرة. تكون وحدة المعالجة المركزية ضمن اللوحة الرئيسية بالإضافة لكل الأجزاء الإلكترونية الأخرى. بعض الأجهزة الأخرى، مثل القرص الصلب، تكون موصولة الى اللوحة الرئيسية بشكل مباشر أو باستخدام كابل خاص. هذه اللوحات اصبحت اليوم أصغر من السابق وأصبحت تضم مكونات أكثر.
الذاكرة
ذاكرة الوصول العشوائي RAM
مقارنة بسرعة المعالج، تعتبر سرعة القرص الصلب بطيئة جدا، لذا لا يمكن للمعالج والقرص الصلب ان يعملا معا. الحل هو استعمال الـ RAM كمساحة لتحميل البرامج التي يحتاجها المعالج من القرص الصلب، ومن ثم اعادتها الى القرص الصلب بعد الانتهاء منها. وهكذا فان المعالج وجد جزء يمكنه العمل بسرعة تناسب سرعته.
تقاس سعة ال RAM بالميجابايت (MB) أو الجيجابايت (GB). وكلما كانت سعة الـ RAM أكبر كلما كان المعالج قادر على العمل بشكل اسرع. للحصول على أفضل أداء للكمبيوتر من الضروري تركيبذات سعة لا تقل عن 128 MB. RAM
المشكلة الوحيدة في الـ RAM هي انها تخزن البيانات مؤقتا. كلما توقف الكمبيوتر عن العمل، ستختفي محتويات الـ RAM. ولكن ذلك لن يشكل خطرا على البيانات بما اننا نقوم بحفظها على قرص قبل ذلك. والا فان كل شئ سوف يحذف.
كل أجهزة الكمبيوتر تحتاج الى استخدام الذاكرات. مثلا، عند استعمال برنامج معالجة النصوص لانشاء مستند جديد، كل حرف يتم ادخاله يسجل ضمن مكان خاص في الذاكرة. عندما ننتهي من معالجة النص، يجب ان يتم حفظ المستند الى القرص. ثم في المرة القادمة عند استعمال المستند يتم تحميل المستند من القرص الصلب الى الذاكرة ليتمكن المعالج من تعديل هذا المستند.
عند تشغيل الكمبيوتر، يبدأ عمل الذاكرة، حيث تقوم بتخزين نظام التشغيل و البرامج الأخرى التي تقوم باستخدامها، وعند إيقاف تشغيل الكمبيوتر كل البيانات الموجودة ضمن الذاكرة سيتم حذفها.
تركب الذاكرة الـ RAM على اللوحة الأم ضمن علبة الكمبيوتر، بالقرب من المعالج، وتكون الذاكرة على شكل رقاقات .
ذاكرة القراءة فقط (ROM)
هي ذاكرة للقراءة فقط يقوم المعالم بقراءة البيانات من ذاكرة القراة ولكنه لا يستطيع كتابة او تغيير المعلومات الموجودة عليها .وهي عبارة عن ذاكرة دائمة ، وبشكل عام تحتوي على اوامر يحتاجها الكمبيوتر حتى يعمل ، وهي تحمل عادة من مصنع الكمبيوتر. توجد هذه الذاكرة على اللوحة الام .وتحتوي على برامج ، حيث تقوم هذه البرامج بتنفيذ مهام عديدة، عند تشغيل الكمبيوتر يقوم البرنامج المسمى ROM-BIOS بإجراء فحص ذاتي للكمبيوتر للتأكد أن جميع أجزاء الكمبيوتر تعمل بشكل سليم، ثم يقوم هذا البرنامج بتحميل نظام التشغيل من القرص الصلب إلى الذاكرة RAM.
ذاكرة الفورية
معظم الحاسبات الحديثة تأتي مزودة ب Flash BIOS بدل من ROM BIOS . هذه الرقاقة تحتوي نفس نوع البرنامج ، ولكن ميزتها هي انه يمكنك تحسينها عن طريق انزال برنامج معين مزود من مصنعالكمبيوتر.
أدوات التخزين
القرص الصلب HardDisk
هو جهاز التخزين الرئيسي في الكمبيوتر. وهو عبارة عن جهاز داخلي، اي يركب ضمن علبة الكمبيوتر. يكون القرص الصلب مغلق بإحكام ليعزله عن الهواء الخارجي. الآلية التي تقوم بالقراءة والكتابة يجب انتكون دقيقة جدا لتضمن جودة أداء القرص.
القرص الصلب يتكون من عدة اقراص صلبة مصنوعة من المعدن، الزجاج أو السيراميك، حيث تكون هذه الاقراص مرتكزة على بعضها البعض بشكل متقارب جدا.
تدور الأقراص حول المحور بسرعة عالية جدا (ألاف الدورات في الدقيقة)، بحركة معاكسة لاتجاه دوران عقارب الساعة.ويقسم القرص الصلب الى اقسام وملقسم الى اجزاء . ان كل قسم يقع خارج او درخل القرص لا يستخدم لضمان الاداء الجيد مع الاخذ بعين الاعتبار الوقت اللازم للوصول للبيانات . تستخدم في بعض الاحيان لانزال رأس القرص عند ايقاف القرص الصلب.
يعمل الكمبيوتر بطريقة ثنائية، مما يعني ان البيانات تخزن كأصفار أو واحدات (0 أو 1) تسمى بت. يوجد على القرص الصلب ملايين من هذه البتات، توضع جنبا الى جنب على طبقة مغناطيسية بسماكة تقاس بالمايكرون، وتغطى بطبقة رقيقة للحماية.
تصنف الأقراص الصلبة حسب:
• سعة تخزينها: (أي كمية المعلومات القادرة على تخزينها) وتقاس بالغيغابايت (GB)، أو مليار بايت. يمكن الأن شراء أقراص صلبة ذات سعة تقارب 40GB أو 250GB.
• سرعة دورانها: (أي سرعة الأقراص ضمن علبة القرص الصلب). كلما كانت سرعة دوران القرص اكبر كلما كان القرص يعمل بسرعة أكبر. الأقراص الصلبة الحديثة تدور بسرعة تصل الى 5400 و7200 و10000 دورة في الدقيقة.ولأداء افضل يجب علينا أن نخفض هذا الوقت.
• متوسط زمن الوصول للمعلومة: وهو عبارة عن الفاصل الزمني بين تلقي القرص الصلب الأمر لايجاد بيانات معينة و إيجادها فعليا. يقاس هذا الوقت بالميلي ثانية، وكلما كان هذا الوقت اصغر كلما كان القرص الصلب أسرع.
القراءة والكتابة تنفذ عن طريق رؤوس موجودة على جانبي القرص
الأقراص الصلبة الخارجية:
توضع الأقراص الصلبة (الداخلية) داخل علبة الكمبيوتر، بينما توصل الأقراص الصلبة الخارجية بواسطة سلك الى مؤخرة علبة الكمبيوتر. بعض الأقراص الصلبةالخارجية يتم توصيلها الى منفذ الـ USB، وبعضها الأخر يتطلب تركيب بطاقة خاصة داخل علبة الكمبيوتر.
السرعة: تكون الأقراص الخارجية عادة أبطأ من الأقراص الداخلية، ولكن الأقراص المرتفعة الثمن يمكن ان تعطي نفس أداء الأقراص الداخلية.
السعة: عادة تكون مثل سعة تخزين الأقراص الداخلية.
دخلت توشيبا كتاب جينييس للارقام القياسية بتقديمها اصغر قرص صلب - اداة بقياس 0.85 انش وسعة 4 جيجابايت
في غضون سنوات قليلة ، ستصبح السعة اكبر وبسعر اقل. كل هذا سوف يغير نموذج التخزين في الحاسبات الشخصية الصغيرة والهواتف الذكية . يمكننا ان نتوقع ان تصنع محركات اقراص صلبة في الهواتف في المستقبل
أجهزة التخزين الأخرى
الأقراص المرنة Floppy Disk:
تعتبر الأقراص المرنة أجهزة تخزين متحركة (متنقلة)
الأقراص المرنة عبارة عن أقراص رقيقة من البلاستيك مغطاة بطبقة من أوكسيد الحديد ومركبة ضمن غطاء بلاستيكي صلب. القياس الشائع للأقراص المرنة هو 3.5 إنش (بوصة). يوجد قياسات أخرى هي 5.25 إنش و 8 إنش ولكنها لم تعد مستعملة اليوم. إن قياس القرص المرن ليس الطريقة الرئيسية لوصف الأقراص المرنة، إنما سعة القرص هي العامل المهم في تصنيفها. القرص المرن ذو الكثافة العالية قادر على تخزين 1.44MB من البيانات. الأقراص القديمة (ذات الكثافة المنخفضة)، وبنفس قياس أقراص الكثافة العالية، كانت تخزن 720KB فقط.
يوجد على القرص المرن فتحتان. واحدة منهما لها قطعة قابلة للإنزلاق تستعمل لفتح أو إغلاق الفتحة. تسمى فتحة حماية الكتابة. لتتمكن من تسجيل البيانات على القرص، او حذفها، يجب ان تكون هذه الفتحة مغلقة. لتقرأ او تكتب على القرص المرن لابد من وجود محرك خاص بها.
السعة: 1.44MB
السرعة: بطيئة جدا.
قبل استعمال القرص المرن لتخزين البيانات، يجب تهيئة القرص. التهيئة هي عملية تحضير القرص للتخزين. في الوقت الراهن، معظم الأقراص تأتي مسبقة التهيئة. التهيئة هي كرسم خطوط دائرية على ورقة بيضاء. بنفس الطريقة تهيء الاقراص الصلبة قبل بيعها. يجب توخي الحذر عند تهيئة قرص صلب أو مرن لأن كل البيانات الموجودة ضمن القرص ستحذف.
التهيئة الكاملة تقوم بثلاث مهام:
- حذف المعلومات الموجودة على القرص.
- تحضير القرص لتخزين البيانات.
- التأكد من أن القرص لا يحتوي على اي مشاكل فيزيائية او مغناطيسية.
الأقراص المدمجة CD ROM: 
يمكن للأقراص المدمجة ان تخزن معلومات كثيرية تصل الى عدة ميجابايتات من المعلومات . معظم البرامج الآن تأتي على شكل أقراص مدمجة .وللقراءة من القرص المدمجة لا بد من وجود محرك الاقراص المدمجة. ان محرك الاقراص التقليدي يستطيع قراءة قرص بيانات او قرص موسيقى. ان محتوى الاقراص غير قابل للتعديل . ولكن هناك بعض الاقراص التي تخزن عليها بيانات ، موسيقى او حتى مقاطع فيديو ، وتسمى الاقراص المدمجة القابلة للتسجيل. للكتابة على القرص المدمج فان محرك القرص المدمج وحده لا يكفي ، لابد من وجود محرك نسخ.
الجهاز التقليدي يقرأ الأقراص ذات السعة 650MB أو مايعادل مدة 74 دقيقة من الموسيقى. إن سرعة القرص المدمج الأساسية يرمز لها بواحدة 1X، ثم فيما بعد تم ترميز سرعة الاقراص الأكبر بمضاعفات هذا الرمز. لذا القرص المدمج ذو السرعة 52X يمكن ان يعمل بسرعة أكبر من سرعة القرص الأصلية ب 52 ضعف. في الواقع السرعة 1X تساوي سرعة نقل بيانات بمعدل 150 كيلوبايت في الثانية مما يعني ان القرص ذو السرعة 52X يكتب البيانات بسرعة أقصاها 7800 كيلوبايت في الثانية.ان محرك النسخ يمكنه قراءة الاقراص المدمجة وكذلك الكتابة على كل من الاقراص المدمجة القابلة للتسجيل والاقراص المدمجة القابلة لاعادة التسجيل.
السعة: 650MB
السرعة: أبطأ من الأقراص الصلبة.
أقراص الفيديو الرقمية (DVD):
الـ DVD يحتاج لجهاز خاص مختلف عن الجهاز المستعمل لقراءة الأقراص المدمجة.
ولكن الجهاز المستعمل لقراءة الـ DVD يمكن أن يقرأ الأٌقراص المدمجة وليس العكس.
قرص الـ DVD يستطيع تخزين كمية معلومات أكبر بكثير من القرص المدمج. حيث يمكن ان يخزن ما يقارب الـ 20 CD.
السرعة: أسرع بكثير من الأقراص المدمجة ولكنها تبقى أبطأ من الأقراص الصلبة. يرمز لهذه السرعة بواحدة الـ 1X ولكن قيمتها ليس نفس القيمة المستعملة في الـ CD، حيث تكافئ الـ 1X مايعادل 1350 كيلوبايت في الثانية، اي 9 أضعاف سرعة الـ CD القياسية.
السعة: تصل حتى 17 غيغابايت.
الأقراص المضغوطة (ZIP DISK):
تعد الأقراص المضغوطة من أفضل الوسائل لتخزين البيانات احتياطيا أو نقلها بين أجهزة الكمبيوتر.
السرعة: أبطأ من الأقراص الصلبة.
السعة: 100 أو 250 MB.
الأقراص المضغوطة (JAZ DISK):
الأقراص المضغوطة JAZ تعمل بنفس طريقة الأقراص المضغوطة ZIP. الإختلاف الأساسي بينهما هو ان الأقراص من نوع JAZ يمكن ان تحتوي كمية معلومات اكبر من الأقراص ZIP. لاستعمال الأقراص JAZ نحتاج الى جهاز خاص مختلف عن ذلك المستعمل لقراءة الأقراص ZIP.
السرعة: أبطأ من الأقراص الصلبة.
السعة: حوالي 2 غيغابايت.
أنواع البرامج
[RIGHT]
هناك نوعان من البرامج:
• أنظمة التشغيل
• برامج التطبيقات
أنظمة التشغيل
نظام التشغيل أو نظام البرامج كمايكروسوفت ويندوز إكس بي (Microsoft Windows XP) هو نوع خاص من البرامج حيث يحمل بشكل تلقائي عند تشغيل الحاسوب. نظام التشغيل يسمح لك أن تستخدم السمات المتقدمة للحواسيب الحديثة دون الحاجة لتعلم كل التفاصيل عن كيفية عمل الأجزاء الصلبة للحاسوب. إنه مسؤول عن انشاء علاقة بين الأجزاء الصلبة و البرامج و المستخدم.
هناك عدة أنواع مختلفة من أنظمة التشغبل مستخدمة حالياً.
الحاسوب الشخصي IBM بدأ استعماله عام 1981 وكان يزود بنظام تشغيل يسمى DOS ( نظام تشغبل الأقراص ). لاستخدام هذا النظام يحتاج المستخدم أن يكون خبيراً أو على معرفة جيدة في استخدام الحاسوب. مؤخراً أصدرت شركة مايكروسوفت نظام ويندوز وهذا النظام هو المستخدم بشكل واسع هذه الأيام.
هناك أنواع مختلفة من نظام الويندوز. أول اصدار من ويندوز هو ويندوز 3.1 (Windows 3.1). هذا الأصدار أكثر فعالية من ال DOS واستخدامه اسهل. يملك هذا النظام ما يسمى واجهة المستخدم الرسوميةأي يمكن أن تقوده بواسطة فأرة واللوائح المنسدلة. الإصدارات الحديثة من ويندوز تتضمن ويندوز 95، ويندوز NT، ويندوز 98، ويندوز 2000، و ويندوز XP. الخبر السار هو أن الإصدارات الحديثة من مايكروسوفت ويندوز متشابهة وسهلة الإستخدام مقارنة مع ويندوز 3.1 (GUI).
ميزات واجهة المستخدم الرسومية (GUI):
• تبدو كل اليرامج متشابهة.
• عندما يتم التنتقل بين عدة برامج من عدة شركات مختلفة تكون عملية التنقل سهلة.
• برامج التطبيقات تعمل بنفس الطريقة التي يعمل بها نظام التشغيل.
• إن GUI أيضا يسمح للمبرمجين ان يكتبوا البرامج المتوافقة بسهولة.
أنظمة التشغيل الأخرى:
نظام التشغبل OS/2 من IBM تم إلغائه ولم يعد مستخدم إلا في بعض الشركات.
و Linux أمثلة أخرى عن أنظمة التشغبل الممكن استخدامها في الحواسيب.
وظائف نظام التشغيل:
يسمح نظام التشغيل بجمع البرامج مع المعدات، بهدف تسهيل ادارة المصادر، وتقدم للمستخدم واجهة تحكم سهلة لتجاوز تعقيدات تشغيل الجهاز.
برامج التطبيقات