كليـة الهندســـة جامعـــــة طنطـــا الفرقــــة...
Transcript of كليـة الهندســـة جامعـــــة طنطـــا الفرقــــة...
تكنولوجيا الحاسبات
Computer Technology
الهندســـة كليـةطنطـــا جامعـــــة
األعداديـــــة الفرقــــة
األحمدي/ طارق دالطبيلي
والتحكم الحاسبات هندسة قسماآللي
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
To Download:
http://www.ictp.org.eg/one.pps
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
محتويات المادةالباب األول: نظرة عامة على الحاسب1.الباب الثاني: وصف لمكونات الحاسب2.الباب الثالث: األنظمة العددية للحاسبات3.الباب الرابع: العمليات الحسابية في 4.
الحاسباتالباب الخامس: العمليات المنطقية في 5.
الحاسباتالباب السادس: النظريات المنطقية األساسية6.
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
تكنولوجيا الحاسبات
:درجة100الدرجة الكلية للمادة :درجة20درجة أعمال السنة :درجة20درجة امتحان العملي :درجة60درجة أمتحان آخر العام
:درجة أعمال السنة – )درجات10اختبار منتصف التيرم )تحريري – درجات5حضور فصول التمارين – درجات5أختبارات شفهية وأنشطة
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
تكنولوجيا الحاسبات
:درجة أمتحان العملي إجابة األسئلة بكتاب العملي وتسليمه أثناء األمتحان
درجات10– – درجات10أختبار شفهي وعملي
:أمتحان آخر العام:يتكون من ثالث أسئلة)السؤال األول )الباب األول والباب الثاني)السؤال الثاني )الباب الثالث والباب الرابع)السؤال الثالث )الباب الخامس والباب السادس درجة20درجة كل سؤال
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
الباب األولنظرة عامة على الحاسب
المعلومات يستقبل الكتروني جهازفي يخرجها ثم ويعالجها ويخزنها . بتنفيذ يقوم وهو المطلوبة الصورةاألنسان له يحددها التي الوظائفولكنه له، الموضوع البرنامج حسببسرعة الوظائف تلك بتنفيذ يقوم
C جدا عالية
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
الباب األولنظرة عامة على الحاسب
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
الباب األولنظرة عامة على الحاسب
الحاسبات أجيال
االلكترونية الحاسبات تطورتإلى تقسيمها تم مراحل عدة على
للحاسبات، بأجيال يسمى ما. 5وعددها أجيال
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
التفريغ صمامات بجيل الجيل هذا يعرفVacuum Tubes
الحجم ضخمة التكاليف باهظة عالية كهربية طاقة إلى تحتاجبطيئة كبيرة تبريد أجهزة تحتاج
البرامج إدخال في المثقبة الكروت استخدمت والمعلومات
الجيل األول للحاسبات1951 - 1958
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
الترانزستور بجيل الجيل هذا Transistorيعرفالمفرغة للصمامات كبديل اختراعه بعد
األول الجيل أجهزة من الحجم في أصغر األول الجيل أجهزة من التكاليف في أقل الجيل أجهزة من أقل كهربية طاقة إلى تحتاج
األول األول الجيل أجهزة من اسرع األول الجيل أجهزة من الحراري األنبعاث في أقل
الجيل الثاني للحاسبات1959 - 1964
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ذاكرة الحاسبات من الجيل هذا استخدمكهربية قلوب مجموعة عن عبارة الكترونية
حالة تمثل أحدهم إتجاهين في للمغنطة قابلةالتيار التيار ONمرور قطع حالة . OFFواألخرى
. واالسترجاع التخزين في سريعة ذاكرة وكانت في الممغنطة األشرطة الجيل هذا استخدم
المثقبة الكروت عن كبديل البيانات إدخالمنها) (50أسرع مرة
الجيل الثاني للحاسبات1959 - 1964
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
في جديدة أنماط ظهور بدء الجيل هذا مع تزامنالراقي، المستوى ذات اللغات تسمى البرمجةالحاسبات مع التعامل في ساعدت لغات وهي
. لمكوناتها الكاملة للمعرفة الحاجة بدون نظم في آخر تطوير الجيل هذا مع تزامن كما
ألن (Operating Systems)التشغيل سمحت التينفس في شخص من أكثر الجهاز نفس يستخدم
الوقت في المشاركة يسمى بنظام Time)الوقتSharing).
الجيل الثاني للحاسبات1959 - 1964
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
المتكاملة الشرائح ظهور مع IntegratedتزامنCircuits )IC( ترانزسنتور من أكثر بتجميع تسمح حيث
. السيليكون رقائق من واحدة الكترونية شريحة على الثاني الجيل أجهزة من الحجم في w جدا أصغر الثاني الجيل أجهزة من التكاليف في أقل أقل كهربية طاقة إلى تحتاج البيانات ومعالجة نقل في اسرع الجو في للتشغيل يسمح بما الحراري األنعاث في أقل
العادي
الجيل الثالث للحاسبات1965 - 1970
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
لغات في كبير تطور الجيل هذا مع تزامن كمالغة مثل اللغات بعض وبدأت البرمجة
BASIC نظم تطورت وكذلك األنتشار فيمع التعامل على قدرة أكثر لتكون التشغيل
. مستخدم من أكثر
الجيل الثالث للحاسبات1965 - 1970
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ذات المتكاملة الدوائر ظهور مع الجيل هذا تزامنالعالية Very High Scale Integrated Circuitالكثافة
)VLSI( المتكاملة الدوائر من آالف بوضع سمحت حيثمتناهي الحجم جعل مما واحدة الكترونية شريحة على
. الصغر في الثالث الجيل أجهزة من الحجم في w جدا أصغر الثالث الجيل أجهزة من التكاليف في أقل w جدا أقل كهربية طاقة إلى تحتاج البيانات ومعالجة نقل في w جدا اسرع الجو في للتشغيل يسمح بما الحراري األنعاث في أقل
العادي
الجيل الرابع للحاسبات1971 - 1989
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
المعالجات ظهور على التكنولوجي التقدم ذلك وساعدبسعات Microprocessorالدقيقة الذاكرة وتصنيع
. تكلفة وأقل w جدا صغيرة مساحة وفي w جدا عالية ) والصلبة ) المرنة المغناطيسية األقراص ظهرت كما
المغناطيسية الشرائط من w بدال ثانوي تخزين كوسيلة. المعلومات واسترجاع تسجيل في اسرع وهي
البرمجة لغات في آخر تطور الجيل هذا مع تزامنالخاصة األجهزة صناعة وتقدمت التشغيل ونظم
. واالخراج اإلدخال ووحدات الحاسب بملحقات
الجيل الرابع للحاسبات1971 - 1989
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
حجم ذات شخصية حاسبات بإنتاج الجيل هذا بدأمرونة أكثر برمجيات وتستخدم أكبر وسعة أصغر
وكفاءة. حيث األصطناعي الذكاء بجيل الجيل هذا يسمى
وإكساب البشري الذكاء محاكاة محاولة على يعتمدقررات إتخاذ تستطيع بحيث الذكاء بعض اآللة
. والذكاء الخبرة بعض إلى تحتاج جديدة تطبيقات في الدخول للحاسبات سمحت
ومختلف واألصوات الصور على التعرف مثل. البشرية الحواس
الجيل الخامس للحاسبات – حتى اآلن...1990
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا النوع حسب
– – مختلطة رقمية تناظرية الحجم حسب
– – – دقيقة صغيرة كبيرة عمالقة الغرض حسب
– االستخدام خاصة االستخدام عامة
تصنيف الحاسبات
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا
والنظم المعادالت محاكاة على تعتمدوبعض كهربية إشارات خالل من الهندسية
بإجراء تسمح التي االلكترونية الدوائروالضرب والقسمة والجمع الطرح عمليات
القيم بعض الحاسبات تلك مدخالت ويكون.... و والرياح والرطوبة الحرارة مثل الطبيعية
تصنيف الحاسبات حسب النوعالحاسبات التناظرية
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا
على وتعتمد w انتشارا األكثر الحاسبات وهيبإستخدام والرموز والحروف األرقام تمثيل
من تتكون أرقام، عدة من رقمية أو 1شفرةحالتي 0 تمثل الحاالت في OFFو ONوتلك
االلكترونية الدوائر
تصنيف الحاسبات حسب النوعالحاسبات الرقمية
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا
الحاسبات ووظائف خصائص بين تجمع وهيكميات على تحتوي حيث والرقمية التناظرية
يتم ولكن البيانات لمعالجة كوسيط طبيعيةبطريقة األخرى المعالجات بعض تطبيق
الرقمية، الحاسبات خالل من عدديةالتطبيقات بعض في الحاسبات تلك وتستخدم
الفضاء وأبحاث المتطورة
تصنيف الحاسبات حسب النوع الحاسبات المختلطة
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا
واالمكانيات والسعة الحجم في األكبر هيالسعر في األعلى ولكنها اآلداء، في واألسرع
– : الفضاء أبحاث مثل خاصة لتطبيقات تصنعالعسكرية – التطبيقات النووية الطاقة
تصنيف الحاسبات حسب الحجم حاسبات عمالقة
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا تسمىMainframe Computers مع وبدأت
الثمانينات بداية حتى وأستمرت األول الجيل نهايات مجموعة به متصل كبير جهاز عن عبارة
ولوحة Terminalsطرفية شاشة من تتكون. المركزي أو الرئيسي بالجهاز متصلة مفاتيح
بشبكات الحاسبات من النوع هذا استبدال تمالحاسبات من شبكة من تتكون التي الحاسباتولكنها واألمكانيات السعر في األقل الشخصية
تنفيذ على قادرة شبكة لتكون w معا تتعاون . كبيرة حاسبات إلى تحتاج تطبيقات
تصنيف الحاسبات حسب الحجم حاسبات كبيرة
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا
وهي للحاسبات الثالث الجيل خالل ظهرتالحاسبات من وارخص السعر في أقل
الكبيرة. والمؤسسات الشركات بعض في تستخدم
. الحجم في المتوسطة
تصنيف الحاسبات حسب الحجم حاسبات صغيرة
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا بعد ظهرت والتي الشخصية الحاسبات هي
حيث االلكترونيات صناعة في الكبير التطوروامكانيات صغير بحجم أجهزة تصنيع أمكن
عالية: Single Chip Computer Pocket Computer Portable Computer Notebook Computer Personal Computer )PC(
تصنيف الحاسبات حسب الحجم حاسبات دقيقة
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا
ومتنوعة كبيرة مجموعة تشغيل في تستخدمالهندسية التطبيقات مثل التطبيقات من
. وغيرها والتجارية تلك من تطبيق بكل خاص برنامج تصميم يتم
األجهزة على وتشغيله التطبيقات عامة تعتبر الشخصية الحاسبات معظم
األستخدام
تصنيف الحاسبات حسب الغرض عامة االستخدام
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
ا
واحد تطبيق ألداء تصميمها يتم حاسباتالطائرات في الموجودة األجهزة مثل ومحدد
األجهزة– – – الكهربية األجهزة األلعاب . العسكرية – واألغراض الطبية
تصنيف الحاسبات حسب الغرض خاصة االستخدام
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
الباب الثاني
المكونات األساسية للحاسبات
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
A computer system has three main components: hardware, software, and people. The equipment associated with a computer system is called hardware. A set of instructions called software tells the hardware what to do. People, however, are the most important component of a computer system
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
A computer is a machine that can be programmed to accept data (input), process it into useful information (output), and store it away )in a secondary storage device( for safekeeping or later reuse. The processing of input to output is directed by the software but performed by the hardware
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
المكونات األساسية للحاسبات
Input Devices
أجهزة اإلدخال
Central Processing Unit )CPU(
وحدة المعالجة المركزية
Memory
الذاكرة
output Devices
أجهزة اإلخراج
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
A computer system requires four main aspects of data handling: input, processing, output, and storage.The hardware responsible for these four areas is as follows:
• Input devices accept data or commands in a form that the computer can use; they send the data or commands to the processing unit.
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
• Processor, more formally known as the central processing unit )CPU(, has electronic circuitry that manipulates input data into the information people want. The central processing unit actually executes computer instructions.
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
• Output devices show people the processed data--information--in understandable and usable form.
• Storage usually means secondary storage, which consists of secondary storage devices such as disk--hard disk or diskettes or some other kind of disk--that can store data and programs outside the computer itself. These devices supplement memory or primary storage, which can hold data and programs only temporarily.
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزية
المسئولة وهي الحاسب في جزء وأغلى أهممكونات في والتحكم البيانات معالجة عن
. المختلفة الجهاز داخل على متكاملة دوائر من Chipتتكون
الدقيق المعالج تسمى واحدةMicroprocessor
لوحة على الرئيسية الذاكرة وحدة مع توجداألم اللوحة تسمى واحدة Motherالكترونية
board.
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزية
وحدة الحساب والمنطق
ALU
المسجالت
Registers
وحدة التحكم
Control Unit
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزيةوحدة التحكم
والتحكم وتوجية مراقبة عن المسئولة الوحدة هيالجهاز أجزاء من جزء كل في
:مثال أجزاء من جزء لكل وإرسالها التعليمات تفسير
الجهاز. المختلفة األجزاء بين البيانات نقل في التحكم
للجهاز. لتنفيذ والمنطق الحساب لوحدة األوامر اصدار
. المطلوبة التعليمات والمخازن الذاكرة في البيانات تخزين في التحكم
الثانوية.
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزيةوحدة الحساب والمنطق
األومر تنفيذ عن المسئولة الوحدة هي . والمنطقية الحسابية والتعليمات
العمليات لتنفيذ الكترونية دوائر من تتكونضرب ) – – – قسمة طرح جمع الحسابية
: التالي- ...( األمر مثل المنطقية والعملياتIf )Condition( Then )Statement(
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزيةRegistersالمسجالت
تخزين على قادرة الكترونية خاليا مجموعة هي. عالية بسرعة الرقمية البيانات
وحدة داخل الوسيطة البيانات تخزين في تستخدمالذاكرة، في تخزينها من w بدال المركزية المعالجة
المركزية المعالجة وحدة من البيانات نقل ألنحين في طويل وقت تستغرق الذاكرة إلى
w جدا سريعة تكون المسجالت تلك في تخزينها . الجهاز تشغيل وكفاءة سرعة من يرفع وهذا
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزيةMain Memoryالذاكرة المركزية
تخزين فيها ويتم للحاسب، الرئيسية الذاكرة هيالنهائية النتائج وكذلك والبرامج التعليمات جميع
. تنفيذها بعد للبرامج الرئيسية الذاكرة مع يتعامل الدقيق المعالج
. البيانات واستقبال إرسال في فقط األرقام من w بدال الثنائية األكواد استخدام يتم
لها المتاحة االلكترونية األجهزة ألن العشريةفقط أثنين مع On & Offوضعين يتماشى وهذا
. الثنائية األرقام في أثنين رقمين وجود
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزيةMain Memoryالذاكرة المركزية
فقط أثنين رقمين من تتكون الثنائية ، 0األكوادالرقم. 1 يمثل الرقم Offحالة 0حيث 1ويمثل
.ONحالة األلكترونية األجهزة في ثنائي كود صورة في البيانات جميع تخزين يتم
Binary Code هذا خالل من البيانات تكويد يتممن ثنائية أرقام مجموعة من يتكون وهو الكود،
الرقم 1أو 0 يمثل حيث ويمثل Offحالة 0،.ONحالة 1الرقم
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزيةMain Memoryالذاكرة المركزية
( الرقمين من كل على النظام( 1، 0يطلق فييسمى ما أختصار Bitالثنائي Binaryوهو
Digit .تسمى ثنائية أرقام ثمانية .Byteوكل11001010 Byte
1001 Four Bits 100101 Six Bits
0 Bit 1 Bit
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزيةMain Memoryالذاكرة المركزية
قادر موقع كل مواقع عدة عن عبارة الذاكرةمن مجموعة تخزين Bits wعلى or 16 or 8مثال
32 Bits من أكثر يوجد وال مميز عنوان موقع لكل يكون
. العنوان بنفس الذاكرة في موقع على تحتوي الذاكرة كانت موقع 32إذا كل موقع
على إجمالي Bits 8يحتوي يكون ،Bits فيعنوان Bits 32*8الذاكرة من موقع اول 0ويبدأ
عنوان على موقع . 31وآخر
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
وحدة المعالجة المركزيةMain Memoryالذاكرة المركزية
1111 1101
1011 1011
1101 1001
1001 1001
1011 1111
1101 1001
1001 1011
1000 1000
1101 1011
1111 1001
1001 1101
رقم 0الموقع
رقم 1الموقع
رقم 2الموقع
رقم 31الموقع
من موقع 32ذاكرةمن يتكون موقع 8كل
bits
الطبيلي. األحمدي طارق د http://www.ictp.org.eg/one.pps
Thank you!