حل درس تمثيل البيانات تقنية رقمية 1

الصف حلول ثانوي
الفصل حلول مسارات
المادة حل كتاب التقنية الرقمية 1-1 مسارات 1443
حجم الملف 1.46 MB
عدد الزيارات 13
تاريخ الإضافة 2021-11-08, 22:29 مساء

حل درس تمثيل البيانات تقنية رقمية 1

تنتشر أجهزة الحاسب الحديثة في كل مكان ، فلدينا حاسبات مكتبية في بيوتنا و مدراسنا و أماكن العمل ، و أجهزة حاسب محمولة سهلة النقل من مكان إلى آخر و كذلك الهواتف الذكية ذات القدرات العالية التي تماثل قدرات الحاسب ، ولكن كيف تتعمل هذه الاجهزة مع البيانات المختلفة كالأرقام و الحروف و الصور ؟ سنتطرق في هذا الدرس إلى أنظمة تمثيل البيانات 

النظام العشري 

تعمل أجهزة الحاسب بالطاقة الكهربائية و لهذا فإن مكوناتها الداخلية يمكنها تمييز حالتين فقط ، و هما حالة وجود جهد منخفض ، أو حالة وجود جهد مرتفع يمكننا ان تطلق على أجهزة الحاسب اسم الالات الثنائية ، حيث إن اللغة التي تستخدمها هذه الحاسبات داخلها لتعمل بصورة صحيحة مبنية على نظام العد الثنائي الذي يمثل طريقة لكتابة الأعداد باستخدام رقمين فقط : ( 0 ) الذي يشير إلى حالة الجهد المنخفض و ( 1 ) الذي يشير إلى حالة الجهد المرتفع 

يمكننا إنشاء جميع الأعداد باستخدام سلسلة مكونة من 0 و 1 كما نعلم في النظام العشري فإن كل منزلة في الرقم تأخذ قيمة تتراوح بين الرقمين 0 و 9  و عند تجميعها معا لتشكيل رقم ، فإن كل منزلة تزداد على سابقتها بالزيادة في الأس و الاساس ثابت عشرة 

تمثيل الصور 

يتعامل الحاسب مع الصور من خلال الالوان حيث يكون تمثيل لون كل بكسل داخل الصورة بطرق عديدة ، يعد استخدام نظام ( احمر ، أخضر ، اورق ) الطريقة الاكثر شيوعا . في هذا النظام يعبر عن كل لون بمزيج من هذه الالوان الاساسية الثلاثة و هكذا يجري تخزين 3 قيم لكل بكسل في الصورة واحدة لكل لون ، تتراوح قيمة كل منها بين 0 و 255 و تدل على تدرج كل لون 

يعد الفيديو الرقمي من أكثر البيانات تعقيدا ليتم تمثيله و لكن بشكل عام فإنه يمكن النظر للفيديو بوصفه سلسلة من الصور المحفوظة على شكل بيانات ثنائية يجري تشغيلها صورة تلو الأخرى . يكون استخدام تقنية ضغط الصور لتقليل المساحة المطلوبة و زيادة سرعة معالجتها 

لنطبق معا 

تدريب 1

السؤال : هل يمكنك تحديد كافة مخرجات الدارة التالية ؟ عبئ الجدول ادناه 

مدخل Aمدخل Bالمخرج
000
011
101
111

تدريب 2

السؤال : املأ الفارغات في الجدول ادناه 

نظام ثنائينظام عشرينظام ستة عشري 
110113D
10101018555
11111110010163F8

تدريب 3

السؤال :يتعامل البشر في حساباتهم المختلفة مع الارقام بالنظام العشري ، أما الحاسب فلا يمكنه معالجة البيانات سوى بالنظام الثنائي ، كيف يمكن التحويل من نظام عددي إلى نظام آخر ؟
يتكون الرقم الثنائي 01010101 من 8 أعداد يطلق عليها اسم بت ( BITS )  ولتحويل هذا الرقم إلى النظام العشري ، نقوم بكتابة الاعداد في صف واحد ثم نحسب قيمة المنزلة لكل رقم و نجمع قيمة المنزلة غير الصفرية فقط . يصبح المجموع الناتج هو الرقم العشري المكافئ 

*اجمع العدد العشري الناتج إلى العدد العشري ( 85 ) 

السؤال : ما العدد العشري الذي تم الحصول عليه ؟

الجواب : 170+85 = 255

السؤال : هل يمكنك تحويل هذا العدد العشري إلى ثنائي ؟

الجواب : نعم 

*قد يساعدك إكمال الجدول في هذه العملية 

السؤال : ماذا لاحظت بشأن العدد الثنائي بهذه الصورة ؟

الجواب : نلاحظ ان العدد  255 هو أكبر عدد يمكن تمثيله بعدد ثنائي من 8 بت

تدريب 4

هيا نستكشف معا

 يجري استخدام الاعداد الستة عشرية لاختصار المساحة التي قد تشغلها مجموعة من الاعداد الثنائية يوضح الجدول التالي الارتباط بين الاعداد الستة عشرية و الاعداد العشرية 

إن تحويل عدد ستة عشري إلى مكافئه العشري يكون بطريقة مشابهة لتلك التي تعرفنا عليها لتحويل 

السؤال : حول الآن الرقم الستة عشري 2A13 إلى رقم عشري بتعبئة الجدول ادناه 

لتحويل رقم عشري إلى رقم ستة عشري ، نتبع طريقة القسمة المتتالية التي اتبعناها سابقا . هل يمكنك العثور على الرقم الستة عشري الذي يتوافق مع الرقم العشري 1234 ؟ 

تدريب 5

يتم تخزين جميع انواع البيانات من نصوص و صور و بيانات أخرى على صورة أرقام ثنائية . تعد مجموعة ترميز اسكي من اولى نماذج تخصيص الحروف للتعبير عن الارقام فعلى سبيل المثال يقوم نموذج RGB بتعيين ارقام إلى الالوان المختلفة 

ارجع إلى الجدول الموجود في كتابك ( صفحة 9 ) الذي يحدد موقع كل حرف في نظام ASCII ثم ابحث عن الاعداد الثنائية المكونة 8 بتات و المكافئ  الستة عشري للحرفين O و S

افتح حاسبة و يندوز و حدد ما إذا كانت الأرقام التي وجدتها أعلاه صحيحة أم لا ( انظر صفحة 8 ) 

استخدم نموذج RGB ( صفحة 10 ) لتحديد لون كل بكسل في الشاشة . لاحظ تمثيل كل لون من الاولان الاساسية الثلاثة ( الاحمر و الاخضر و الازرق ) بـ 225 درجة لونية . يوضح الجدول ادناه هذا التدرج لكل 10 بكسل 

يتم تحديد كافة الالوان باستخدام رقم مكون من ثلاث خانات يمثل تدرج كل لون من الالوان الاساسية الثلاثة . يمكنك في الجدول صفحة 10 من الكتاب رؤية ثمانية من هذه الالوان . يتم تحديد هذه الالوان بإجراء مزيج من رقمين فقط ( 8=2^3 ) يمثل الرقم 255 أعلى درجات الالوان الفاتحة وهو اللون الابيض ، بينما يمثل الرقم 0 أعلى درجات الالوان الداكنة وهو اللون الاسود . و بالتالي فإن العدد الاجمالي التركيبات الالوان التي يمكن تمثيلها هو 

16.777.216=236^3

لنجرِ بعض العمليات الحسابية و نملأ الفراغات في الجمل التالية 

يكون تمثيل كل لون برقم ثنائي مكون من 8 بت . فإذا كان 1 بايت = 8 بت فسيتم تحديد الثلاثية التي تحدد اللون بعدد 3 بايت . يمكن للكاميرات الرقمية الحديثة تخزين صورة تنكون من نقاط صغيرة ( بكسل ) بسعة حوالي 16 ميجا بكسل ( حوالي 16 مليون بكسل ) . يتم تخزين ثلاثية لونية من 8 بت في كل نقطة ( بكسل ) ومن ثم يتم تخزين 48000000 بايت . إذا كان 1 ميغا بايت يساوي تقريبا 1000 كيلو بايت ، وكان 1 كيلة بايت يساوي تقريبا 1000 بايت ، فستشغل الصورة حوالي 48 ميغا بايت من ذاكرة الجهاز 

السؤال : ابحث عن صورة على الإنترنت و احفظها في مجلد الصور بأي اسن تريده بالامتداد bmp ثم احفظ الصورة نفسها بالاسم نفسه ولكن بالامتداد jpg

*انظر إلى دقة و حجم هذه الملفات و أكمل الجدول

 الحجم بالمبجابايتالدقة ( …. ×… )عدد البكسلات
ملف الصورة BMP9096×9630
ملف الصورة JPG5  

السؤال : ما نسبة ضغط الملفات التي حفظتها ؟

الجواب : 94.5 %

السؤال : هل يمكنك حساب حجم الملف ؟ 

الجواب : 9.216 ميغابايت

السؤال : يجري تحديد اللون بوساطة تركيب ثلاثي ستة عشري ( AC.SE.2F ) في نموذج RGB حول هذا التركيب الثلاثي باستخدام الصيغة العشرية و دونه في الفراغات بين القوسين 

الجواب : 172.94.47

ارسم شكلا يسيرا ( مستطيل مثلا ) في ملف Word ثم اختر تعبئته باللون المناسب ، توضح الصور التالية تمثيل اللون وفقا لنموذج RGB

السؤال : ما اللون الذي يمكنك رؤيته ؟

الجواب : الازرق 

 

تدريب 6

التطوير التنفيذ 

يقوم الحاسب بإجراء العمليات الحسابية من خلال الربط الصحيح بين البوابات المنطقية ( صفحة 10 ) تحتوي البوايات (AND و OR و XOR ) على مدخلين للإشارة بينما تحتوي بوابة  NOT  على مدخل واحد فقط . لنتعرف على المهام الني يمكن تنفيذها من خلال هذه البوابات و كيفية القيام بذلك ( انظر إلى الجدول 1 ) 

لنفترض أن لدينا الرقمين A و B بالضيغة الثنائية كما تعرفنا سابقا يتكون كل من هذين الرقمين من 1 بت و يحتمل كلاهما القيمة 0 أو القيمة 1 ، سنقارن الآ، عملية جمع الارقام في النظامين العشري و الثنائي 

لاحظ ان المجموع بالنظام في C هو رقم يتكون من 2 بت لذلك فإنه عند وجود مدخلين مثل A و B  سنحتاج إلى مخرجين للرقم  C كما هو موضح في جدول الحقيقة هنا ، حيث المخرج  C1  على الجهة اليسرى و المخرج  C2 على الجهة اليمنى ( انظر إلى الجدول 2 ) 

1- يوضح الجدول المقابل عملية الجمع بالأعلى 

2- ارسم البوابة المناسبة في كل مربع في الشكل ادناه بحيث تمثل الدارة الجدول 2 

 

الجواب : تتوافق قيمة المخرج C1  مع بوابة XOP بينما تتوافق قيمة المخرج C2 مع بوابة AND

 

 

شارك الملف

ربوت حلول والاختبارات