بسم الله الرحمن الرحيم

دورة كمبيوتر - وكمبيوتر للسكرتارية 

إعداد وتأليف : خالد حسن المغربي

 شركة عالم الكمبيوتر - المركز الشعبي - القدس

(المحاضرة الأولى) – مكونات جهاز الكمبيوتر

           من أجل أن نبدأ تعلم علم الحاسب الآلي أو الكمبيوتر أو الحاسوب، علينا أن نفهم الهدف من وجود هذا الجهاز، فقد صمم الإنسان هذا الجهاز من أجل مساعدته في القيام بمهامه اليومية العادية وعليه فان تعريف الكمبيوتر هو:

 

الكمبيوتر: جهاز أو آلة كهربائية صممها الإنسان من أجل القيام بمهام الإنسان الاعتيادية والتي يقوم بها بشكل يومي. 

          وبناءاً على هذا التعريف، يمكن القول بأن الكمبيوتر يجب أن يحتوي على أجزاء أو مكونات شبيهة بمكونات الإنسان نفسه عند القيام بمهامه اليومية.

        وإذا ما قمنا باستعراض كيفية رد الإنسان على أي سؤال أو مؤثر، وقمنا بسؤال شخص ما عن أسمه وأجاب بأن أسمه أحمد، فماذا يكون قد دار بيني وبين أحمد؟

        قد يجيب المعظم أن ما تم بيني وبين أحمد هو (سؤال) و (جواب)، أو (فعل) و (ردة فعل) أو (مؤثر) و (استجابة). وهذه الإجابات كلها صحيحة، ولكن هذه كلها تعبر عن الطرفين البعيدين للعملية

وبالطبع، لو قمنا بتحليل هذه العملية ودراستها بشكل صحيح، وسألنا أنفسنا، لو أن أحمد لم يكن له أُذن، فهل أجاب بأن أسمه (أحمد)، طبعاً الجواب سيكون لا، لأنه لا يمكن له أن يجيب بدون أن يكون له وسيلة استقبال لسؤالي وهي في هذه الحالة الأذن كما قلنا، وكما نعلم فإن للإنسان حواسٌ خمسة يستخدمها لاستقبال المؤثرات الخارجية والتي نطلق عليها (الحواس الخمسة) وهي (السمع، الرؤية، المذاق، الحس، الشم). حسناً لنستمر، ونسأل نفسنا السؤال التالي، هل بقي السؤال أمواج صوتية في أُذن أحمد، وسيكون الجواب بالطبع لا، فالصوت ينتقل في الهواء وفي داخل جسم الإنسان، وإنما قامت أجزاء الأذن نفسها بتحويل الأمواج الصوتية التي دخلت إلى إذنه إلى نبضات كهربائية يمكنها الانتقال من مكان إلى أخر داخل جسمه. ومن ثم نسأل أنفسنا، هل بقيت هذه النبضات الكهربائية داخل  إذن أحمد؟، ستكون الإجابة بالطبع لا، فلو بقيت في إذنه لما تمت الاستجابة، فالسؤال انتقل من إذنه إلى دماغه باستخدام (الأعصاب) والتي تعمل على نقل النبضات الكهربائية داخل جسم الإنسان من مكان لآخر)، وهكذا فقد وصل السؤال إلى دماغ الإنسان والذي يعتبر (وحدة الإدراك)، سؤالنا التالي، ما الذي قام به دماغ الإنسان أول شيء على هذا المؤثر (السؤال)، سنلاحظ بأن المعظم سيجيب بأن الدماغ سيقوم بتحليل هذا المؤثر، وبعد عدة محاولات وتوضيحات سيتبين، بأن أول عملية يقوم بها دماغ الإنسان أنه يقوم بحفظ هذا المؤثر الخارجي، وعملية الحفظ هذه تتم منعا لنسيان المؤثر، فلو أن دماغ أحمد لم يقوم بحفظ هذا السؤال، سيسألنا مرة أخرى ماذا سألت؟، وهكذا، لن نحصل على استجابة، إذن نصل إلى الخلاصة بأن الدماغ يقوم بحفظ المؤثر حفظاً مؤقتاً لحين التحليل، وتتم عملية التحليل الفعلي للمؤثر، وعملية التحليل تتم بناءاً على معلومات سابقة موجودة داخل الدماغ تشكل له حجر الأساس في إصدار القرار، فبدون معلومات سابقة لن يستطيع الدماغ أن يصدر قراراته، فلو افترضنا مثلاً أننا قمنا بسؤال أحمد (ما أسم أم صاحب المحل الموجود في أول العمارة؟) ولم يكن لديه أي معلومة سابقة تقوده إلى الإجابة، فسيكون جوابه بالطبع (لا أعلم)، والمعلومات السابقة هي التي نجمعها خلال حياتنا من أبوانا وبيئتنا وتجاربنا في الحياة، حيث تشكل هذه المعلومات مبادئنا وآرائنا وأفكارنا والتي سنعتمد عليها في إصدار قراراتنا، ولربما كان القرار أن نضم هذه المعلومة إلى معلوماتنا الحالية، للاعتماد  عليها لاحقاً، إذن يقوم الدماغ بحفظ المعلومة حفظ مؤقت ثم تحليلها اعتمادا على معلوماتنا السابقة وإصدار القرار.

 

 لنستمر بطرح الأسئلة على أنفسنا، ونسأل:- هل بقي القرار داخل دماغنا (في حالة سؤال أحمد عن أسمه)، سيكون الجواب (لا)، فلو بقي القرار في دماغنا لما عرفنا أن أسمه أحمد، إذن تم نقل القرار مرة أخرى نقل معاكس عن طريق الأعصاب لتظهر الإجابة (أحمد) لنا، وظهور الإجابة لم يكن ممكنا لولا وجود وسائل تظهر هذه الإجابات، وفي هذه الحالة تمثل العضلات في جسم الإنسان وسيلة أداء ردة الفعل، فقد اشتركت عضلات الحنجرة واللسان والفم بعضها مع بعض وتحركت بشكل يؤدي إلى إصدار كلمة (أحمد).     إذن ، يمكن تمثيل العملية بهذا الشكل:-

 

مؤثر  إستقبال ثم ترجمة ثم إرسال للدماغ ثم حفظ  فتحليل  فقرار ثم إرسال القرار لوحدة الإظهار  فإظهار

حيث:-

 وحدات الإدخال:  هي وسائل إدخال المعلومات من الطبيعة وتمثل في الإنسان الحواس الخمسة، وفي الكمبيوتر وسائل الإدخال متعددة، وكثيرة، ولكل غاية (وسيلة إدخال خاصة بها)، ومن أشهر وسائل الإدخال لوحة المفاتيح.

 وحدات الترجمة: وفي العادة لكل وحدة إدخال وحدة تحويل أو ترجمة، تترجم لغة هذه الوحدة لنبضات كهربائية تفهمها وحدة الإدراك (الدماغ)،  وفي جهاز الكمبيوتر نسمي مترجم المدخلات(EN-Coder)، كما أن النتائج قبل أن تظهر تمر عبر وحدة تحويل خاصة للإظهار، وعادة فإن لكل وحدة إظهار أو إخراج وحدة ترجمة خاصة بها وتسمى مترجم المخرجات (DE-Coder)، وبهذا فان المعلومة التي يدخلها الإنسان للكمبيوتر تكون بلغة الإنسان ويتولى مترجم المدخلات مهمة تحويل لغة الإنسان للغة الآلة، حيث تتم باقي العمليات، ومن ثم يقوم مترجم المخرجات بترجمة النتيجة من لغة الآلة للغة الإنسان من جديد لإظهارها بلغة الإنسان.

 وحدات النقل الداخلي : في الإنسان الأعصاب، وفي الكمبيوتر الأسلاك، وتتولى مهمة نقل النبضة الكهربائية من مكان إلى آخر، سواءً من وحدات الإدخال إلى الدماغ أو داخل الدماغ نفسه أو من الدماغ إلى وحدات الإخراج.

 

 وحدة المعالجة المركزية (الدماغ) : ويطلق عليه CPU  أو Central Processing Unit ، وينقسم إلى ثلاث أجزاء رئيسية هي:-

 أولاً: الذاكرة، أو Memory وهذه تنقسم إلى قسمين أساسين، الأول يحوي المعلومات التي يحتاج الجهاز الاعتماد عليها لإصدار قراراته، وهي ذاكرة دائمة لا تمسح عند قطع التيار الكهربائي عن الجهاز ويطلق عليها أسم (Read Only Memory - ROM)، أما القسم الثاني فهي ذاكرة العمل أو (الذاكرة المؤقتة)، وهي الذاكرة التي سنضع معلوماتنا بها لحين التحليل أو المعالجة، وهذه المعلومات تتشكل من التيار الكهربائي المستخدم بالجهاز نفسه، أي أنها ستزول بمجرد انقطاع التيار الكهربائي أو إيقاف تشغيل الجهاز ويطلق عليها أسم (Read Access Memory - RAM). ويمكن طلب الكم الذي نحتاج له من الذاكرة عند شراء الجهاز.

 ثانياً:  وحدة الحساب والمنطق : ويطلق عليها اسم Arethmatics & Logic Unit - ALU، وهذه الوحدة تتولى إجراء جميع العمليات الحسابية من جمع وطرح وضرب وقسمة واقترانات مختلفة، إضافة لإجراء عمليات المقارنة المنطقية مثل (أكبر، اصغر، يساوي، لا يساوي) وهكذا.

 ثالثاً: وحدة القرار أو (وحدة التحكم): Control Unit - CU، وهذه الوحدة تتولى إصدار القرارات وتقرير المهمة الواجب فعلها كردة فعل للمؤثر المدخل.

 وحدات الإخراج:  وهي الوحدات أو الوسائل التي ستظهر من خلالها النتائج في الحاسب الآلي ومن أشهرها شاشة العرض، والطابعة والسماعات.

           بهذا نكون قد شابهنا بين الإنسان في أداء مهامه والحاسب في أداء مهامه، ولنكمل الأسئلة الفرضية الممكن أن نطرحها على أنفسنا بالسؤال التالي:-

     بما أن جهاز الكمبيوتر عبارة عن آلة كهربائية تستخدم التيار الكهربائي، والمعلومات المدخلة جميعها ستتشكل من هذا التيار الكهربائي، ماذا سيحصل لنا عندما ينقطع التيار الكهربائي؟؟؟  أو حتى ماذا سيحصل عندما نقوم نحن إيقاف تشغيل جهاز الكمبيوتر لأننا نريد الذهاب للبيت بعد العمل؟؟؟  

وسيكون الجواب طبعاً، بأن جميع المعلومات التي تم إدخالها للجهاز ستضيع سُداً، ولن نتمكن من إعادتها إلا إذا قمنا بإدخالها من جديد من خلال وسائل الإدخال مرة أخرى. وكنتيجة، فإننا مجبورين أن نقوم بحفظ هذه المعلومات والتي شكلناها من خلال التيار الكهربائي لوسط آخر، ويشترط أن لا يكون هذا الوسط كهربائياً لضمان أن لا تضيع المعلومات منه عند انقطاع التيار الكهربائي، الآن تعالوا نسأل أنفسنا مرة أخرى:-

     ما هو أقرب وسط للوسط الكهربائي، وليس كهربائيا، ويمكن تشكيلها من الوسط الكهربائي وإرجاعه للوسط الكهربائي…؟؟؟ ، بعد تفكير بسيط ستظهر الإجابة (إنه الوسط المغناطيسي) حيث يمكن تحويل كل منهما للآخر بسهولة، ولا تضيع المعلومات من المجال المغناطيسي عند انقطاع الكهرباء.

           إذن وكنتيجة، فإن علينا عمل وسائل لحفظ المعلومات تعتمد على المجال المغناطيسي، وإثناء العمل نقوم بحفظ معلوماتنا على هذا المجال، وإرجاع هذه المعلومات من هذا المجال عند الحاجة وعليه فإن:-

 حفظ المعلومات: هو تحويل المعلومات المشكلة من تيار كهربائي من خلال البرنامج المستخدم إلى مجال مغناطيسي على وسط مادي.

 استرجاع المعلومات: هو تحويل المجال المغناطيسي المحفوظ على الوسط المادي لمعلومات مشكلة من تيار كهربائي داخل البرنامج المستخدم.

 لنتابع الأسئلة المنطقية بقولنا: علمنا لغاية الآن كيف يمكن أن ندخل معلومة للحاسب، وكيف يقوم الحاسب بمعالجة هذه المعلومة وإظهار النتيجة لنا، وكيف يمكن لنا أن نحفظ المدخلات على وسط مغناطيسي واسترجاعها عند الحاجة، وسؤالنا الآن، كيف يمكننا أن ننقل معلومة من جهاز لجهاز آخر… ؟؟؟؟.

 تعلمنا مما سبق إحدى الطرق التي يمكن من خلالها نقل المعلومات من جهاز لجهاز آخر:-

 باستخدام وسائط الحفظ المغناطيسية: حيث نقوم بحفظ المعلومات في الجهاز الأول على وسط مغناطيسي ثم نقل هذا الوسط للجهاز الآخر، لنقوم باسترجاع هذه المعلومات من هذا الوسط إلى هذا الجهاز.     

طريقة أخرى لحفظ المعلومات والتي سرعان ما تتبادر لنا هي:-

 باستخدام سلك واصل بين الجهازين: وهذه الطريقة ممكنة ومنطقية عندما تسمح لنا المسافة بين هذين الجهازين بمد سلك واصل بينهما، فإذا كان المسافة طويلة سيكون من الصعب مد مثل هذا السلك بينهما، وفي العادة فإن هذا السلك يكون سلك تسلسلي ويطلق عليه أسم RS232.

 والسؤال المنطقي التالي هو، لو كانت المسافة أطول من أن نستطيع مد سلك واصل بين جهازي كمبيوتر، ولا نريد نقل المعلومات بين الجهازين باستخدام وسط مغناطيسي، فكيف يمكننا أن ننقل المعلومات بين هذين الجهازين… ؟؟؟؟.

 بعد حوار وجدال ومناقشة نصل لفكرة أن أفضل طريقة لنقل المعلومات بين هذين الجهازين باستغلال:-

الشبكة الهاتفية:  الممددة فعلا حول معظم النقاط في الكرة الأرضية، فبنفس المنطق الذي نستطيع الاتصال هاتفياً به مع أي شخص آخر مهما كان موقعه في العالم، نستطيع أن نصل بين جهازي كمبيوتر من خلال طرفي خط الهاتف.

 الآن، لنفترض أن لدينا مجموعة حواسيب، ونريد لهذه المجموعة العمل مع بعضها البعض وبنفس الوقت على المعلومات ذاتها، كما هو الحال في الشركات والبنوك والمؤسسات المختلفة، فماذا نعمل… ؟؟؟. 

بالإمكان وصل هذه الأجهزة بعضها مع بعض من خلال مجموعة أسلاك على أن تكون المسافة بينها منطقية، ويمكن الاستعانة بشبكة الهاتف في حالة وجود جهاز أو أكثر يبعد مسافة أكثر من اللازم عن باقي الأجهزة، وعملية توصيل الأجهزة من الممكن أن تكون خطية Liner  أو على شكل شبكة Net  وكما هو موضح بالشكلين التاليين:-

 

شبكة خطية: Liner Net Work:-

شبكة نجمية : Star Net Work:-

شبكة نجمية وخطية: Star & Liner Net Work: وهذه عبارة عن خليط من الشكلين السابقين مثل الرسم التالي:-

 ملاحظة: نطلق على الموزع كلمة HUB

           قد يسأل سائلٌ ما الفرق بين الشبكة الخطية والشبكة النجمية، فتكون الإجابة بشكل سريع وبسيط، أن الشبكة النجمية تتيح لنا المجال للعمل على باقي أجهزة الشبكة في حالة انقطاع الاتصال بين الموزع وبين إحدى أجهزة الشبكة، في حين أنه لا يمكن العمل على الشبكة الخطية في حال انقطاع السلك الواصل في الشبكة الخطية في أي نقطة كانت، وميزة الشبكة الخطية هي في رخص كلفة تركيبها ليس إلا.

 العمل باستخدام أكثر من شبكة عمل:- يمكن العمل باستخدام أكثر من شبكة عمل ويمكن الوصل بين شبكة عمل وأخرى باستخدام سلك أو باستخدام الشبكة الهاتفية، ويمكن من خلال جهاز كمبيوتر واحد وشبكة هاتفية الاتصال مع عدد كبير جداً من شبكات العمل، ويمكن العمل على أكبر مجموعة شبكات عمل متصلة بعضها ببعض باستخدام شبكة الإنترنت، وهي شبكة عالمية لها فروع في كل دول العالم تقريباً، واستخدام هذه الشبكة يكون ضمن اشتراك برسوم مادية مخفضة.

          لقد ذكرنا الشبكة الهاتفية كثيراً أثناء التحدث عن نقل المعلومات، فما هي المعلومات التي يمكن نقلها باستخدام الشبكة الهاتفية… ؟؟؟، أو كيف يمكن استغلال الشبكة الهاتفية بشكل جيد باستخدام الحاسب الآلي:-

          لكي نجيب على هذا السؤال يجب أن نتحدث عن وسائل الاتصال المعروفة والمشهورة لنقل المعلومات وهي (الهاتف، الفاكس، الكمبيوتر).

 

أولاً -  الهاتف  : يمكننا الهاتف من أجراء مخابرة أو مكالمة بين طرفي الخط الهاتفي أي أنه يقوم بنقل الصوت من طرف الخط الهاتفي إلى الطرف الآخر، والهاتف المستخدم قد يكون :

     a- سلكي: حيث يستخدم الهاتف السلكي التوصيلات السلكية الممدة بين البنايات والمدن والدول وغيرها، ويمكن أجراء مكالمة هاتفية سلكية بين جهازين سلكيين باستخدام وسيط لاسلكي، عندما لا يتوفر الربط السلكي بين الطرفين المتحدثين.

    b- لاسلكي: حيث يستخدم الأقمار الصناعية لنقل الاتصال من جهاز لاسلكي إلى جهاز لاسلكي آخر، ويمكن أجراء اتصال لاسلكي مع جهاز سلكي باستخدام وسيط سلكي أرضي.

    وللعلم فإن كلفة الاتصال الهاتفي تزيد عند استخدام وسيط سواءً أكان سلكي أو لاسلكي، أي أن ارخص اتصال هو الاتصال الهاتفي بين جهاز سلكي وجهاز سلكي آخر، ثم يلي اتصال جهاز لاسلكي مع جهاز لاسلكي آخر باستخدام نفس القمر الصناعي أو نفس شركة الاتصالات، ثم يليهما الاتصال السلكي مع جهاز لاسلكي أو الاتصال اللاسلكي مع الجهاز السلكي لاستخدام الأخيرين الوسيط.

 ثانياً - الفاكس: وهو جهاز نقوم بواسطته بمسح ورقة مكتوبة وتحليل ما عليها من كتابة ورسم، ثم إرسال هذه المادة إلى جهاز فاكس آخر في نهاية الشبكة الهاتفية، ليقوم الفاكس الثاني بطباعة هذه المادة على ورقة لتظهر صورة طبق الأصل من الورقة المرسلة، أي أن جهاز الفاكس عبارة عن ماسح ضوئي مع آلة طباعة (Scanner + Printer)، وباختصار يقوم الفاكس بنقل الصورة من طرف الخط الهاتف إلى الطرف الأخر.

 ثالثاً - الحاسب: ويستطيع الحاسب تمكين المستخدم من نقل الصوت من طرف الخط الهاتفي إلى الطرف الآخر، كما وبإمكانه نقل الصورة من طرف الخط الهاتفي إلى الطرف الآخر، كما وبإمكانه نقل الكتابة من طرف الخط الهاتفي إلى الطرف الآخر، كما وبإمكانه نقل الصورة الحية من طرف الخط الهاتفي إلى الطرف الآخر، باختصار باستخدام الكمبيوتر يمكننا أداء جميع المهام، التي يمكن أدائها باستخدام الهاتف وباستخدام الفاكس وباستخدام كاميرا الفيديو، علاوة على ذلك فان جهاز الكمبيوتر يمكنه أن يستقبل من فاكس ويمكنه أن يرسل إلى فاكس، ويمكنه أن يستقبل من بث تلفزيوني.

           والرسم التالي يوضح أقسام الكمبيوتر بشكل سريع:

 

 

 

 

 

 

قائمة كلمات ومصطلحات المحاضرة الأولى

حاسب آلي

Computer

مدخلات

Input

مخرجات

Output

مترجم مدخلات

Encoder

مترجم مخرجات

Decoder

دماغ الكمبيوتر (إختصار)

CPU

وحدة المعالجة المركزية

Central processing unit

ذاكرة

Memory

الذاكرة الدائمة (إختصار)

ROM

ذاكرة القراءة فقط

Read only memory

ذاكرة العمل (إختصار)

RAM

ذاكرة القراءة والكتابة

Read access memory

وحدة الحساب والمنطق (إختصار)

ALU

وحدة الحساب والمنطق

Arithmetic & logic unit

وحدة التحكم (إختصار)

CU

وحدة التحكم

Control unit

السلك التسلسلي الواصل

RS232

شبكة

Network

موزع

Hub

ماسح ضوئي

Scanner

طابعة

Printer

لوحة مفاتيح

Keyboard

فأر

Mouse

مدخل صوت

Microphone

الشاشة (إختصار)

CON

شاشة

Monitor

طابعة (إختصار)

PRN

سماعات (إختصار)

SPK

سماعات

Speakers

أقراص مغناطيسية

Diskettes

أشرطة مغناطيسية

Tapes