01-01- أجهزة الحاسب[12-19] - NoImage.txt

الدرس الأول: أجهزة الحاسب أجهزة الحاسب من أكثر الأجهزة انتشارا واستخداما في حياتنا، إذ تستخدمها في المنزل والمدرسة وللعمل، ولا تنسن أيضا الهواتف الذكية والتي تعد أحد أنواع الحاسبات الأكثر استخداما في الوقت الحالي. ما الحاسب؟ هو جهاز إلكتروني لديه القدرة على معالجة وتخزين واسترجاع البيانات، كما يمكن...

الدرس الأول: أجهزة الحاسب أجهزة الحاسب من أكثر الأجهزة انتشارا واستخداما في حياتنا، إذ تستخدمها في المنزل والمدرسة وللعمل، ولا تنسن أيضا الهواتف الذكية والتي تعد أحد أنواع الحاسبات الأكثر استخداما في الوقت الحالي. ما الحاسب؟ هو جهاز إلكتروني لديه القدرة على معالجة وتخزين واسترجاع البيانات، كما يمكن من خلاله القيام بالكثير من الأعمال المفيدة والمسلية إنشاء المستندات والرسوم والاستماع للصوتيات ومشاهدة مقاطع الفيديو واللعب والتواصل مع الأصدقاء. أنواع أجهزة الحاسب يوجد في الأسواق أنواع من الحاسبات المختلفة في حجمها وقدراتها. الحاسبات الشخصية (computers Personal) الحاسبات الشخصية من أكثر الحاسبات شيوعا حيث يمكن أن تجدها في منزلك أو في مدرستك مثل: الحاسب المكتبي، والحاسب لمحمول والحاسب اللوحي. الحاسب المكتبي (Computer Desktop) تتوفر أجهزة الحاسب المكتبية بأحجام مختلفة، فمنها الصغير والقابل للحمل ومنها المتوسط والكبير. يتكون الحاسب المكتبي من مجموعة من الأجزاء المتصلة ببعضها. الشاشة - صندوق الحاسب - جهاز التخزين - الأجهزة الملحقة تحتوي بعض أجهزة الحاسب المكتبية على شاشة مدمجة، يطلق على هذه الأجهزة اسم الحاسب المكتبي المدمج (All In One). لمحة تاريخية كان العالم الفرنسي باسكال هو أول من طور الآلة الحاسبة في عام 1624، أما الحاسب الأول الذي أطلق عليه اسم إينياك (ENIAC) فقد تم بناؤه في عام 1946 وبلغ وزنه 30 طنا وقد احتل مساحة بلغت 167 مترا مربعا. الحاسب المحمول (Laptops) الحاسب المحمول هو حاسب خفيف الوزن يسهل حمله واستخدامه في أي مكان تقريبا، حيث يحتوي على بطارية داخلية تضمن تشغيله دون الحاجة إلى مصدر للطاقة وتعمل بالساعات ودمكن توصيل أجهزة ملحقة او أجهزة تخزين. تطلق تسمية أجهزة الحاسب المحمولة على نوت بوك (Notebook). من الصعب ترقية الحاسب المحمول واستبدال مكوناته، باستثناء القرص الصلب والذاكرة في بعض الحالات. الحاسب اللوحي (Computer Tablet) هى أجهزة حاسب لا تحتوي على جهاز لوحة مفاتيح ملحق بها حيث يتم إدخال البيانات في هذه الأجهزة غالبا عن طريق اللمس. ظهر مفهوم الحاسب اللوحي لأول مرة في القرن الماضي، وتم تطويره لأول مرة باستخدام مايكروسوفت وبندوز، ولكن الطفرة الكبيرة كانت مع ظهور أبل آيباد (iPad Apple). الهواتف الذكية (Smartphones) تعد الهواتف الذكية إحدى أنواع أجهزة الحاسب اللوحية المصغرة يمكنك من خلالها الاتصال بأصدقائك أو أقاريك، كما يمكنك أيضا استخدامها في تصفح الإنترنت وإرسال واستقبال الرسائل الإلكترونية والدردشة مع الأصدقاء وممارسة الألعاب الإلكترونية. أنواع أخرى من أجهزة الحاسب الخوادم (Servers) الخادم هو حاسب مركزي يستخدم في المؤسسات متوسطة الحجم والتي تسمح بتعدد المستخدمين ويوفر خدمات مختلفة لأجهزة الحاسب الأخرى، ومن أمثلة الخوادم: خادم الملفات وخادم الشبكة، فخادم الملفات مهمته حفظ الملفات من مستخدمين متعددين مثل الخدمة السحابية التي تتيح للمستخدمين تخزين الملفات وتحميلها وتنزيلها على الشبكة العنكبوتية. أما خادم الشبكة فهو حاسب يختص باستضافة المواقع الإلكترونية وإتاحة تصفحها على الإنترنت، حيث يقوم بتحوبلك إلى الصفحة المطلوبة عند الضغط على رابط من الحاسب الخاص بك. قد يكون خادم الشبكة حاسبا شخصيا أو حاسبا أكبر من ذلك بكثير. أجهزة الحاسب العملاقة (Supercomputers) هي أجهزة حاسب قوية جدا ذات قدرة معالجة عالية. عادة ما تكون كبيرة الحجم ويمكنها إجراء ملايين الحسابات في نفس الوقت. مشغلات ألعاب الفيديو (Consoles Game) هي شكل من أشكال أجهزة الحاسب، تتيح لك لعب ألعاب الفيديو بشكل فردي أو جماعي عبر الإنترنت وتصفح الشبكة العنكبوتية أيضا. أجهزة بحاسبات مدمجة يمكن العثور في محيطك على العديد من الأجهزة التي قد تتضمن حاسبات مدمجة بأشكال مختلفة تقوم بمهام محددة كأجهزة الصراف الآلي، والسيارات والطيارات وحتى الغسالات. مكونات الحاسب عند الإشارة إلى مكونات الحاسب، يتبادر إلى الذهن كل من المكونات المادية و البرامج. فالأجهزة أو المكونات المادية للحاسب هي الأجزاء المادية (الكهربائية والميكانيكية) التي يتكون منها الحاسب، وتتضمن الشاشة واللوحة الأم والرقائق وغيرها. أما البرامج هي مجموعة من التطبيقات المثبتة على الحاسب التي تحتاجها لتكون قادرا على تشغيله مثل نظام التشغيل، وكذلك التطبيقات اللازمة لاستخدام الحاسب للعمل أو الدراسة أو أي غرض آخر كتطبيق أدوبي فوتوشوب (Photoshop Adobe) أو مايكروسوفت وورد (Word Microsoft). ستتعرف الآن على الأجهزة والأجزاء المختلفة المكونة للحاسب. أجزاء الحاسب الرئيسة يحتاج الحاسب إلى بعض المكونات الأساسية ليعمل، وتتضمن تلك المكونات اللوحة الأم (Motherboard) ووحدة المعالجة المركزية (CPU) وذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، وكذلك القرص الصلب. من المهم أيضا وجود الشاشة ولوحة المفاتيح والفأرة لتتمكن من استخدام الجهاز. لتتعرف على هذه الأجزاء: اللوحة الأم (Motherboard) هي بمثابة المركز الرئيس للحاسب الذي تتصل به ومن خلاله جميع الأجزاء الأخرى، كوحدة المعالجة المركزية والذاكرة، والقرص الصلب، والأجهزة الملحقة الأخرى. تتمثل مهمة “اللوحة الأم” في جعل جميع هذه الأجزاء متصلة وتعمل معا بنجاح. المعالج أو وحدة المعالجة المركزية (CPU Unit Processing Central) هي بمثابة العقل بالنسبة للحاسب، حيث نقوم بتنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية وعمليات الإدخال والإخراج التي تمكن الحاسب من القيام بالمهام المذهلة. ترتبط سرعة معالجة البيانات في الحاسب بسرعة وحدة المعالجة المركزة، فالوحدة الأسرع تتيح معالجة المزبد من البيانات في وقت أقصر. يتم حساب سرعة وحدة المعالجة المركزية بالهيرتز (Hertz) وهي: وحدة لقياس عدد التعليمات التي يمكن لوحدة لمعالجة المركزية معالجتها في الثانية الواحدة. تتكون وحدة المعالجة المركزية من جزأين يعملان معا: وحدة الحساب والمنطق (ALU) التي تقوم بجميع العمليات الحسابية والعمليات المنطقية، ووحدة التحكم (CU) التي تتحكم في سير البيانات من الذاكرة إلى وحدة المعالجة المركزية وتقوم بفك تشفيرها. يتم تخزين جميع البيانات الموجودة في وحدة المعالجة المركزية والذاكرة على شكل إشارات كهربائية، ولذلك تفقد جميع هذه البيانات عند إيقاف تشغيل الحاسب أو انقطاع التيار الكهربائي عنه. معلومة إن نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) هو البرنامج الأولي الذي يتم تنفيذه عند بدء تشغيل الحاسب، حيث يقوم بتعريف وتهيئة الأجهزة المتصلة بجهاز الحاسب. يوجد ذاكرات أخرى في الحاسب ومنها: - ذاكرة التخزين المؤقت (Memory Cache). - ذاكرة القراءة فقط (ROM). وتعد الأخيرة ذاكرة للقراءة فقط حيث يتم تخزين البيانات بها ولكن لا يمكن تغييرها. أما ذاكرة التخزين المؤقت فهي ذاكرة كبيرة السعة موجودة داخل وحدة المعالجة المركزية حيث يتم تخزين البيانات الأكثر استخداما بها. ذاكرة الوصول العشوائي (Memory Access Random /RAM) هي الذاكرة الرئيسة للحاسب والتي تقوم بتخزين المعلومات (البيانات) المطلوب معالجتها بواسطة وحدة المعالجة المركزية لفترة قصيرة من الزمن. وتعد سعة ذاكرة الوصول العشوائي مهمة جدا لعمل الحاسب وسرعته، وتفقد البيانات المخزنة عليها عند إيقاف تشغيل الحاسب أو انقطاع التيار الكهربائي. القرص الصلب (Disk Hard) هو جهاز التخزين الرئيس في الحاسب، يستخدم لتخزين البيانات واسترجاعها دون تأثرها بانقطاع التيار الكهربائي عنها. يتم تخزين جميع البرامج بما فيها نظام التشغيل وملفاتك أو الملفات التي نسختها من أقراص أخرى إلى القرص الصلب. يتميز القرص الصلب بسعته الكبيرة التي تسمح بتخزين كميات ضخمة من البيانات والمعلومات. قد يصل حجم القرص الصلب في الوقت الحاضر إلى 20 تيرابايت مما يعني إمكان تخزين الآلاف من ملفات الفيديو والصور والمقاطع الصوتية والمستندات. في بعض الأحيان قد يتم دمج بطاقة الفيديو في اللوحة الأم. إذا لم تكن بحاجة إلى بطاقة فيديو قوية للألعاب الإلكترونية أو لتحرير الفيديو، إن بطاقة الفيديو المدمجة بالحاسب تعد كافية وستوفر عليك بعض التكاليف الإضافية. بطاقة الفيديو (Adaptor Card/Display Graphic / Card Video) تقوم بتحويل البيانات من وحدة المعالجة المركزية إلى صور على الشاشة. وكلما زادت قدرة بطاقة الفيديو، كانت جودة الصور الظاهرة على الشاشة أفضل. يتضح هذا الأمر على وجه الخصوص في ألعاب الحاس. تتشابه بطاقات الفيديو الحديثة مع أجهزة الحاسب المصغرة حيث تحتوي على وحدة معالجة مركزية خاصة وذاكرة سريعة، وذلك لتخفيف العبء الملقى على وحدة المعالجة المركزية الرئيسة. معلومة لتجنب احتمال فقدان عملك أو أي عطل في جهازك بسبب انقطاع التيار الكهربائي يجب أن يحتوي جهازك على جهازصغيريسمى مزود الطاقة غير المنقطع (UPS). يحتوي هذاالجهازعلى بطارية صغيرة تمنح جهازك طاقة إضافية لفترة قصيرة من الوقت من أجل حفظ عملك بشكل صحيح. الأجهزة الملحقة بالحاسب هي أجهزة طرفية متصلة بجهاز الحاسب ولكنها ليست جزءا منه. وبعبارة أخرى، فإنها تزيد من إمكانات الحاسب، لكنها ليست ضرورية لتشغيله. تنقسم هذه الأجهزة إلى أريع فئات: أجهزة الإدخال، وأجهزة الإخراج، وأجهزة الإدخال/ الإخراج، وأجهزة التخزين. أجهزة الإدخال هي الأجهزة التي تساعد المستخدم على إدخال البيانات، مثل النصوص، والصور، ومقاطع الفيديو أو التحكم في الحاسب. من الأمثلة على أجهزة الإدخال: لوحة المفاتيح (Keyboard) وهي من أهم أجهزة الإدخال التي يمكن للمستخدم من خلالها إدخال النصوص وإعطاء الأوامر للحاسب. الفأرة (Mouse) هي جهاز يستخدم للإشارة إلى العناصر الموجودة على الشاشة وتنفيذ الأوامر من خلال الضغط على أزرارها. تحتوي الفأرة القياسية على زرين رئيسين للتحكم، ولكن أجهزة الفأرة الحديثة تتضمن أزرارا إضافية لتنفيذ الأوامر بشكل أسرع. لوح الألعاب (Gamepad) هو وحدة تحكم خاصة بالألعاب تمكنك من إعطاء الأوامر والتنقل داخل الشاشة. إذا مارست ألعاب الفيديو فلا بد أنك تعرف هذه الأداة جيدا. يحتوي هذا اللوح على لوحة أو عصا للتحكم بالإضافة لبعض الأزرار. الميكروفون (Microphone) يساعدك على تسجيل صوتك وحفظه بشكل رقمي، وبمكن إجراء تغييرات من خلاله باستخدام برامج تحرير الصوت. كنيكت (2019 Kinect) جهاز تم تصميمه بواسطة مايكروسوفت لاستخدامه كأداة استشعار مزودة بالكثير من الإمكانيات. سيرفس دايل (Dial Surface) يعد نوعا جديدا من الأجهزة الطرفية التي تستخدم كأداة للعمل الإبداعي. تعمل ميزة سيرفس دايل على تحسين عملك الرقمي من خلال عرض الاختصارات والأدوات الأكثر استخداما مباشرة على شاشتك بمجرد الضغط على زر دايل (Dial) والتناوب فيما بينها. تطورت أجهزة التحكم بالألعاب في السنوات الأخيرة بصورة ملحوظة، فهناك جهاز التحكم نينتندو وي (Wii Nintendo) الذي يسمح للاعب بالتحكم في المشغل من خلال عصا. إذاكنت تريد أن تلعب لعبة تتضمن مضربا، فيمكنك أن تلوح بعصا التحكم كما لوكانت مضربا حقيقيا. هناك أيضا وحدات تحكم مثل مايكروسوفت كنيكت، تسمح لك بالتفاعل مع وحدة التحكم في اللعبة أو الحاسب دون الإمساك بأي شيء أو لمسه. يعمل كنيكت من خلال “مراقبة” حركات جسمك و“الاستماع” إلى الأوامر الشفهية. معلومة كانت شاشات الحاسب في الماضي مختلفة تماما عن الشاشات المستخدمة للترفيه كشاشات التلفاز مثلا، ولكن الآن تم دمج هذه التقنيات مقا، فأصبح بإمكانك استخدام شاشة الحاسب لمعالجة البيانات وللترفيه، كما يمكنك استخدام شاشة التلفازكشاشة حاسب تتصفح من خلالها الإنترنت. ماسح ضوئي (Scanner) يستخدم في مسح المستندات والصور وغيرها وتخزينها بشكل رقمي على الحاسب الخاص بك. كاميرا ويب (camera Web) تستخدم في إجراء مكالمات الفيديو والتحدث مع الآخرين حول العالم. كاميرا رقمية (Camera Digital) تستخدم لالتقاط صور أو مقاطع مرئية (فيديو)، ويمكنك بعد ذلك تخزين هذه الصور والمقاطع على الحاسب الخاص بك. أجهزة التأشير (devices Pointing) تقوم بنفس وظيفة الفأرة، لكنها تأتي بأشكال مختلفة. على سبيل المثال لوحة اللمس (Touchpad) هي لوحة تستخدمها للتحكم في المؤشر على الحاسب المحمول، أما كرة التتبع (Ball Track) فهي تشبه فأرة مقلونة ذات كرة كبيرة، يتم استخدامها لتحريك المؤشر. أجهزة الإخراج هي جميع الأجهزة المتصلة بجهاز الحاسب والتي تعرض نتائج معالجة البيانات. بعض أنواع هذه المخرجات هي النصوص، والرسومات، والتسجيلات الصوتية ومقاطع الفيديو. من الأمثلة على أجهزة الإخراج: الشاشة أو وحدة العرض المرئية (VDU) هي جهاز الإخراج الرئيس للحاسب والتي تعرض نتيجة تفاعل المستخدم مع الحاسب. الطابعات (Printers) تستخدم لطباعة نتائج معالجة البيانات على الورق كمستندات أو كصور مثلا. تتم الطباعة باستخدام الطابعات النافثة للحبر التي تستخدم الحبر السائل، أو طابعات الليزر التي تستخدم الحبر الجاف كما هو الحال بالنسبة لآلات تصوير المستندات. تعد الطابعات النافثة للحبر من أرخص أنواع الطابعات، ولكن طابعات الليزر أكثر سرعة وجودة في الطباعة. مكبرات الصوت (Speakers) تستخدم للاستماع إلى الأصوات أو المؤثرات الصوتية في ألعاب الفيديو. يمكن استخدام مكبرين للصوت للاستماع إلى صوت مجسم، أو يمكن استخدام المزيد من المكبرات كنظام (5.1) الذي يحتوي على خمسة مكبرات للاستماع إلى الصوت المحيطي. أجهزة الإدخال/ الإخراج أجهزة تمكنك من إدخال وإخراج البيانات من والى الحاسب الخاص بك. أصبحت هذه الأجهزة تستخدم على نطاق واسع. من الأمثلة على أجهزة الإدخال والإخراج: شاشة اللمس (screen Touch) تمكنك من إدخال البيانات للحاسب باستخدام أصابعك مع معاينة النتائج على الشاشة في نفس الوقت. باتت كثير من الأجهزة تستخدم هذه التقنية، وخاصة أجهزة الحاسب اللوحية والهواتف الذكية، كما أن بعض شاشات الحاسب يوجد بها خاصية اللمس وبالتالي تعد جهاز إدخال وإخراج في نفس الوقت. نظارة الواقع المعزز (Glasses Reality Augmented) جهاز مصمم على شكل زوج من النظارات وتحتوي هذه النظارات على شاشة بمستوى نظر العين اليمنى وتستخدم تقنية الواقع المعزز. باستخدام هذه التقنية يمكن للمستخدم رؤية معلومات إضافية مثل الصور ثلاثية الأبعاد، والرسوم المتحركة ومقاطع الفيديو أثناء عرض مشهد من العالم الحقيقي، كما يمكن للمستخدم التفاعل مع هذه المعلومات باستخدام لوحات اللمس أو مستشعرات العمق. تعد نظارة جوجل (glasses Google) مثالا على نظارات الواقع المعزز. وتوجد لوحة لمس على جانب هذه النظارات تتيح للمستخدم التحكم فيها. نظارة الواقع الافتراضي (glasses reality Virtual) وهي نظارة تحاكي بيئة حقيقية أو خيالية بواسطة الحاسب. تهدف إلى نقل المستخدمين إلى عوالم افتراضية خيالية أو محاكية للواقع وهي تتبع دائما تطور تقنية العرض. يمكن لأي شخص يستخدم نظارة الواقع الافتراضي التنقل بواسطتها في العالم الافتراضي والتفاعل مع الميزات والعناصر الافتراضية الموجودة. أجهزة التخزين يمكن تخزين البيانات في القرص الصلب في جهاز الحاسب الخاص بك، وأيضا على أجهزة خارجية لنقلها إلى حاسبات أخرى. تعد سعة التخزين وسرعة القراءة والكتابة هي السمات الرئيسة لهذه الأجهزة. يتم قياس السعة التخزينية لهذه الأجهزة بوحدة البايت (Byte)، والكيلو بايت (K8)، والميجابايت (M8)، الجيجابايت (GB) والتيرابايت (T8). ولتوضيح الأمر يمكن تشبيه وحدة البايت بوحدة اللتر المستخدمة لقياس السوائل، فكلما زاد عدد وحدات البايت التي يمكن للجهاز استيعابها كلما ازدادت السعة التخزينية للجهاز. تحويل الوحدات: 8 bit =1 byte 1 KB = 1024 byte 1 MB = 1024 KB 1 GB = 1024 MB 1 TB = 1024 GB ومن الأمثلة على أجهزة التخزين: القرص الصلب الخارجي (Disk Hard ExternaI) هو جهاز تخزين خارجي ايمكن حمله فى أي مكان وتوصيله بأى حاسب. وبأتي بأحجام مختلفة من الجيجا بايت والتيرابايت مما يمكنك من تخزين الآلاف من ملفات الفيديو والصور والمقاطع الصوتية والمستندات. تستطيع محركات الأقراص الصلبة نقل البيانات بسرعة كبيرة. الأقراص الضوئية تعد نوعا آخرا من أجهزة التخزين، وتتضمن القرص المضغوط (CD)، وقرص الفيديو الرقمي (DVD) و قرص بلو-راي (Blu-ray). القرص المضغوط (CD Drive) : ظهرت الأقراص المضغوطة في الثمانينات وأصبحت شائعة الاستخدام لسعرها الزهيد وقدرتها في ذلك الوقت على تخزين حوالي 700 ميجابايت من البيانات مع وجود احتمال ضئيل لفقدان هذه البيانات. أقراص الفيديو الرقمي (DVD Drive): يعد قرص الفيديو الرقمي تطورا للقرص المضغوط. يمكن من خلاله تخزين المزيد من البيانات على القرص، كما يمكن أن تحتوي كل طبقة به على طبقتين من البيانات المخزنة. تستخدم أقراص الفيديو الرقمية تقنية الطبقة المزدوجة، التي تسمح لمسجل الأقراص بكتابة البيانات من الداخل إلى الخارج في الطبقة الأولى، ومن الخارج إلى الداخل في الطبقة الثانية. تتراوح سعة التخزين في قرص الفيديو الرقمي بين 4.7 جيجابايت للقرص العادي و 17 جيجابايت للقرص المزدوج الطبقة على الوجهين. أقراص بلو- راي (Blue-ray): تعد أقراص بلو- راي تطورا لأقراص الفيديو الرقمية، ويمكن تخزين المزيد من البيانات فيه مقارنة بأقراص الفيديو الرقمية ويتميز سطحه بأنه أكثر مقاومة للخدش. يمكن أن يحتوي قرص بلو- راي على ما يصل إلى 50 جيجابايت من البيانات، أي أكثر من 70 قرصا مضغوطا. ذاكرة الفلاش (USB): ذاكرة الفلاش المحمولة تستخدم لنقل البيانات بين الأجهزة، وتتميز بصغر حجمها، وقد تطورت سعتها التخزينية بشكل كبير مما زاد من قدرتها على تخزين المزيد من البيانات. بطاقة الذاكرة (Card Memory): تستخدم بطاقات الذاكرة على نطاق واسع في الكاميرات الرقمية وكاميرات الفيديو والهواتف الذكية.