اختراعات وأفكار

الحاسوب .. معلومات أساسية

عندما يتم الحديث في يومنا هذا عن الحاسوب يقصد بذلك الحاسوب الشخصي (PC: Personal Computer) . لكن يوجد أيضاً نظم حاسوبية أخرى، كالحاسوب الميكروي (Microcomputer) والحاسوب الكبير (Mainframe)، التي تختلف بعضها عن بعض في البنية الهيكلية وفي تنظيماتها وفي مجالات استخدامها . تحتوي جميع النظم الحاسوبية وحدات أساسية مثل الوحدة المركزية بما فيها المعالج الصغري (س»)، الذاكرة الخارجية (سـه )، ووحدة الإدخال والإخراج. تستخدم بيانات الأنظمة الحاسوبية (Data) من أجل معالجة المعلومات (Information) حسب مبدأ (الإدخال، المعالجة، إخراج البيانات). مجالات استخدام الحاسوب الشخصي الحالية هي في معالجة النصوص وحساب الجداول وتطبيقات قواعد البيانات إضافة إلى معالجة بيانات الوسائط المتعددة (بيانات الصورة والصوت)، مع استمرار ازدياد كثافة تكامل التترنزيستورات في الدارات التكاملية : (ICS: Integrated CircuitS) تزداد كفاءة الحواسيب الشخصية باستمرار بحيث يمكنها أن تأخذ على عاتقها مستقبلاً عدداً أكبر من وظائف الحواسيب ذات القدرات العالية، على الأخص في مجال معالجة بيانات الرسومات. نظام العد الثنائي، تمثيل المحارف والمنطق الرقمي 19) 29) (3) 20) المعلومات هي أساس معالجة البيانات، من أجل تخزين المعلومات ومعالجتها في نظام حاسوبي ما تبرز الحاجة لشكل محدد من ترميز وربط المعلومات بعضها مع بعض . إن أسهل وأسرع شكل من أشكال ترميز المعلومات هو نظام العد الثنائي، الذي يعتمد على رمزين فقط لوصف قيم الأعداد هما ( و ). اعتماداً على الإلكترونيات التي يمكن فيها تمثيل حالتي الفتح والإغلاق (Off, On)، يعتبر النظام الثنائي مناسباً جداً كأساس لمعالجة المعلومات، بمرتبة (خانة) واحدة يمكن تمثيل القيمتين أصغر وحدة معلومات . بتجميع ثمانية وحدات معلومات منها ينتج البايت ، من أجل الإدخال في نظام حاسوبي ما فإنه بالإضافة للأرقام * –ة يلزم إدخال أحرف الأبجدية والرموز الخاصة المختلفة (على سبيل المثال الرموز البيانية)، لترميز مناسب تستخدم اليوم غالباً أعداد ثنائية ذات ثمانية منازل (كل منها 1 بايت)، وهكذا يمكن بواسطتها ترميز ٢٥٦ محرف. يستخدم لتمثيل المحارف في الحاسوب الشخصي غالباً ترميز مكون من ثمانية بتات يعرف باسم Code – ASCIL (الشكل ٢)، بمساعدة النظام الثنائي يمكن ترميز جميع المحارف بحيث يمكن توصيف وعرض كل معلومة تقنياً على شكل بيانات كما يمكن تخزينها في الحاسوب. يسمى عدد المعلومات الثنائية (بيتات) التي يمكن للمعالج الصغري معالجتها دفعة واحدة طول الكلمة (حاسوب ٨ بت، ١٦ بت، ٢٢ بت وهكذا ..) .

عند معالجة المعلومات تتم عملية ربط محتويات الذاكرة حسب قواعد محددة وتخزن النتيجة في خلايا جديدة، من خلال عمليات الربط هذه يفسر البت إما بنعم «١» أو بلا ( * ) . كي تحقق القرارات المنطقية يؤمن المنطق الرقمي لهذا الغرض عناصر أساسية تسمى البوابات المنطقية (هي UND,ODERNOTGATION .Gatter) التي بواسطتها يمكن ربط المتحولات المنطقية الثنائية (البيتات) بعضها مع بعض باستخدام دارات إلكترونية رقمية (الشكل ٢). وهكذا تعطي بوابة الـ UND على خارجها «١) عندما يتوضع على كل مداخل من دخليها «1» حصراً. تسمى الدارات المنطقية المستخدمة لتحويل هذه الروابط بوابات. تمثل هذه البوابات بواسطة رموز محددة تختلف بالطبع بين الولايات المتحدة وألمانيا ، يمكن تحقيق التوابع الأساسية باستخدام بوابات (NOR ( AND – NOT – OR و NAND / الشكل ٤). تصنع هذه الادارات من أجل النظام الحاسوبية كعناصر نصف ناقلة (-.) حسب تقانات مختلفة (على سبيل المثال تقانة CMOS). الكيان المادي والكيان المران (البرمجيات) : يمثل الكيان المادي (Hardware) للنظام الحاسوبي جميع أجزائه المرئية ومنها أجهزة الإدخال والإخراج (لوحة المفاتيح، الفأرة، الشاشة، الطابعة)، الذاكرة الخارجية (القرص الصلب، سواقة الأقراص المرنة، سواقة الأقراص الليزرية). وبطاقات التوسيع (بطاقة الرسوم البيانية، بطاقة الربط مع الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة Adapter – ISDN وبطاقة الصوت). بمساعدة برمجيات مناسبة يمكن للمستخدم الاتصال مع الحاسوب وتوظيفه لإنجاز وظائف مختلفة . يترجم البرنامج داخلياً إلى شكل مفهوم من قبل الحاسوب يسمى شيفرة الآلة (Machine Code) ثم يعالج من قبل المعالج ووحداته الفرعية ، تقوم بعملية التحويل هذه (الترجمة) برامج خاصة (المفسر: Compiler والروابط : Linker). برمجيات نظم التشغيل هي برمجيات (Software) خاصة جداً، لا يمكن للحاسوب وأجهزته المحيطية الموصلة به أن تعمل إلا إذا تم التحكم بها من قبل نظام التشغيل.

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق