حل درس بنية الحاسب تقنية رقمية 1
تقوم أجهزة الحاسب بثلاث مهام اساسية : معالجة البيانات ، حفظ البيانات ، استرجاع البيانات ، فيتم تزويد الحاسب بالتعليمات ليقوم بتنفيذها ويقوم بحفظها و استرجاعها و يجب ان تكون التعليمات بالنظام الثنائي لاعتماد الحاسب عليها . و هناك سمة رئيسة في اجهزة الحاسب وهي ان الوحدات التي تعالج المعلومات منفصلة عن الوحدات التي تحفظها
وضع فون نيومان معمارية الحاسب الرئيسة التي أصبحت اساسا تتبعه أجهزة الحاسب الحديثة ، و يعتمد تصميم نيومان على أساس هيكلة الحاسبات في شكل وحدات منفردة لكل منها مهمتها الخاصة بها . و سنتعرف عليها تفصيلا في درسنا هذا
الذاكرة الرئيسة
تتعامل الذاكرة الرئيسة مع البيانات و التعليمات و تتكون من قسمين : ذاكرة الوصول العشرائي و ذاكرة القراءة فقط و الفرق بين القسمين أنه لا يمكن محو أو إعادة كتابة البيانات داخل ذاكرة القراءة فقط حيث تستخدم هذه الذاكرة في تخزين التعليمات التعليمات التي يحتاجها الحاسب لبدء التشغيل و التي تسمى بالبرامج الثابتة بينما ذاكرة الوصول العشوائي فتغرف بأنها ذاكرة القراءة و الكتابة وهي ذاكرة مؤقتة تفقد بياناتها بمجرد انقطاع التيار عنها
لنطبق معا
تدريب 1
السؤال : طابق الأجهزة مع فئاتها في بينة فون نيومان لاحظ انه يمكنك مطايقة الجهاز مع أكثر من فئة واحدة
| فئة | الجهاز |
وحدة المعالجة المركزية ( 5 ) الذاكرة الرئيسة ( 6 ) جهاز إدخال ( 7-4-2 ) جهاز إخراج ( 8 ) | 1- محرك القرص الصلب 2- لوحة المفاتيح 3- محرك أقراص الفيديو الرقمية 4- الفأرة 5- شريحة المعالج 6- وحدة ذاكرة الوصول العشوائي 7- الماسح الضوئي 8- الشاشة |
تدريب 2
لنجب عن بعض التساؤلات
هل تساءلت يوما عن المكونات العاملة داخل الحاسب و كيف يرتبط بعضها ببعض ؟
لاحظ الشكل التالي الذي يوضح بنية أنظمة الحاسب الاساسية وفقا لهيكلية العالم فون نيومان
تدريب 3
لنستكشف
كيف يتم تنفيذ التعليمات وكيف تتم عملية معالجة البيانات في الحاسب ؟
الشكل المجاور يمثل دورات الجلب و التنفيذ التي يتم من خلالها تنظيم تدفق التعليمات و البيانات
السؤال : صل العبارات في العمود الأول بما يناسبها في العمود الثاني
| 1- تخزن كلا من البيانات و التعليمات | وحدة المعالجةالمركزية ( 5 ) |
| 2- تنقل البيانات و التعليمات إلى هذه الأجهزة | الذاكرة الرئيسة ( 1 ) |
| 3- تنقل البيانات بوساطته | أجهزة الإدخال ( 4 ) |
| 4- تنقل البيانات و التعليمات من هذه الاجهزة | أجهزة الإخراج ( 2 ) |
| 5- مسؤولة عن تنفيذ التعليمات و التحكم و التنسيق بين الانظمة | الناقل Bus ( 3 ) |
السؤال : صل العبارات في العمود الأول بما يناسبها في العمود الثاني
| 1- تقوم وحدة الحساب و المنطق بإجراء العمليات الحسابية و المنطقية على جميع البيانات المطلوبة و كذلك تنفيذ التعليمات على المسجلات المختلفة | تنفيذ التعليمات ( 1 ) |
| 2- نقل نتائج تنفيذ التعليمات إلى الذاكرة الرئيسة | فك تشفير التعليمات ( 4 ) |
| 3- نقل التعليمات من الذاكرة الرئيسة و تخزينها مؤقتا في المسجلات وهي وحدات ذاكرة صغيرة داخل وحدة المعالجة المركزية | حفظ النتائج ( 2 ) |
| 4- عملية ترجمة وحدة التحكم للتعليمات المخزنة في مسجل التعليمات و تحويلها إلى إشارات موائمة لوحدة الحساب و المنطق | جلب التعليمات ( 3 ) |
| 5- مسؤولة عن تنفيذ التعليمات و التحكم و التنسيق بين الانظمة | الناقل Bus ( 5 ) |
تدريب 2
السؤال : تأمل الخريطة المفاهيمية التالية و املأ الفراغات بالكلمة أو العبارة المناسبة من الجدول التالي :
دورة الجلب و التنفيذ
ذاكرة الوصول العشوائي - وحدة التحكم - وحدة الحساب و المنطق - المسجلات - وحدة المعالجة المركزية
تدريب 5
السؤال : تأمل الخريطة المفاهيمية التالية و املأ الفراغات بكتابة الكلمة / العبارة المناسبة من تلك الموجودة في الجدول التالي
وقت البحث - معدل النقل - قطاعات - اسطوانات - مسار محدد - اقراص ممغنطة - وقت التأخير - جهاز الإدخال / الإخراج - مرتفع - البنات - صفائح - وقت الوصول - المسارات - قطاع محدد - قليل - دوائر متحدة المركز - كتلة من البيانات
تدريب 6
السؤال : تأمل الخريطة المفاهيمية التالية و املأ الفراغات بكتابة الكلمة أو العبارة المناسبة من الجدول التالي :
أشعة زرقاء - تحفر - “1 ” - أقراص بلاستيك . ألومنيوم - أقراص مضغوطة و أقراص فيديو رقمية - شعاع ليزر - 0 - على سطح الارض - التجاويف و النتوءات
