في هذه المقالة أود أن أخبركم عن تصميم الكمبيوتر المكتبي من حيث الأجهزة. حول ما بداخله: كيفية التمييز بين المعالج وبطاقة الفيديو والقرص الصلب من ذاكرة الوصول العشوائي.

أفضل طريقة للتعلم هي القيام بذلك في الممارسة العملية! كن جريئًا، وافصل جميع الأسلاك من وحدة النظام لديك، وقم بفك اثنين من البراغي التي تحمل الغطاء الجانبي في الجزء الخلفي من العلبة، ثم قم بتحريكه وسحبه إلى الجانب.

ماذا ترى؟ مغطى بالغبار، والألواح متعددة الألوان، والأسلاك، والمراوح... لا داعي لإغلاق الغطاء خوفًا ودفع جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى الخلف! الآن سأشرح لك ماذا ولماذا ولماذا. سأشرح لك بنية جهاز الكمبيوتر المنزلي الخاص بك بلغة بسيطة ومفهومة!

أولاً، سأقوم بإدراج المكونات الموجودة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك على أي حال؛ فبدونها لن يعمل ببساطة. لذلك، دعونا نبدأ.

أكبر لوحة كمبيوتر، والتي تلعب دورًا رئيسيًا في تصميم الكمبيوتر. على عكس اللوحات الأخرى التي تواجهنا بشكل جانبي، فإن اللوحة الأم للكمبيوتر متعامدة وتواجهنا. هذا ما تبدو عليه اللوحات الأم:

يتم توصيل المكونات الأخرى باللوحة الأم من خلال موصلات خاصة. سأرضيك على الفور، الموصلات مختلفة الحجم ولها "مفاتيح" خاصة. أولئك. لن تتمكن من إدخال بطاقة فيديو في فتحة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) حتى لو حاولت. لذلك، من حيث المبدأ، يمكنك الآن تجميع جهاز كمبيوتر مفكك دون مساعدتي، فقط قم بتوصيله "في مكان توصيله". الشيء الرئيسي عند العمل بالحديد هو عدم استخدام القوة المفرطة! إذا لم تكن اللوحة مناسبة، فتحقق مما إذا كنت تقوم بإدخالها بشكل صحيح.

الموصلات الموجودة على اللوحة الأم:

1. موصل المعالج. على سبيل المثال، LGA-1151 الحديثة. أو LGA-775 القديم. بالمناسبة، يشير الرقم إلى عدد "أرجل" المعالج.
   يوجد بجانبه موصل لتوصيل مروحة تبريد المعالج (المسمى باسم مروحة وحدة المعالجة المركزية)
2. موصلات ل ذاكرة الوصول العشوائي. في أغلب الأحيان ستجد DDR2 و DDR3، وفي كثير من الأحيان ستجد DDR2، اعتمادًا على عمر جهاز الكمبيوتر. في بداية عام 2016، أصبح DDR4 أيضًا واسع الانتشار بشكل متزايد.
3. PCI-Express x16لتوصيل بطاقة الفيديو. قد يكون هناك عدة (لربط بطاقتي فيديو أو أكثر في وضع SLI)
4. PCI، PCI-eموصلات لتوصيل بطاقات التوسعة الإضافية.
5. ساتا- موصلات لتوصيل محركات الأقراص الصلبة (على شكل حرف L). للأقراص القديمة - طويلة بيئة تطوير متكاملة. بالإضافة إلى ذلك، يتم توصيل كابل DVD باللوحة الأم عبر SATA
6. مقبس لتوصيل مخرجات الكمبيوتر الأمامية (مصابيح LED والأزرار) قوةو إعادة ضبط).
7. دبابيس لتوصيل منافذ USB ومنافذ الصوت على اللوحة الأمامية.
8. موصلات لتوصيل القضية المشجعين(تشا فان). في كثير من الأحيان يمكن أيضًا توصيل هذه المراوح بمحطات إمداد الطاقة.
9. موصل لطاقة المعالج "الواردة".
10. موصل لتوصيل الطاقة باللوحة الأم.

وحدة المعالجة المركزية

وحدة المعالجة المركزية، أو "الحجر" بالعامية، هي "عقل" الكمبيوتر، حيث تقوم بمعالجة جميع البيانات المدخلة والمخرجة منه. المعالج معقد للغاية. ما نحتاج إلى معرفته عنه الآن هو شكله (مربع بأضلاع 4-6 سم والعديد من الدبابيس على "البطن"). من المحتمل أن يكون عليه نقش "INTEL" أو "AMD" - وهما المصنعان الرئيسيان للمعالجات.

يجب أن يتطابق مقبس المعالج (الموصل) مع مقبس اللوحة الأم، أي. يجب أن تكون اللوحة الأم متوافقة مع المعالج. المعالج غير المناسب ببساطة لن يكون مناسبًا.

منافسة ! من هو أول من يخمن نوع المعالج الموجود في الصورة أعلاه ويكتبه في التعليقات، سيحصل مني على 100 روبل مقابل محفظة الويب! 😉

تحتوي جميع المعالجات الحديثة تقريبًا (اللوحات الأم سابقًا) على نواة فيديو مدمجة، وغالبًا ما تكون جيدة إلى حد ما. قد يسمح لك هذا بالتوقف عن إنفاق الأموال على شراء بطاقة فيديو منفصلة.

هل تحاول العثور على المعالج داخل وحدة النظام لديك؟ سأخيب ظنك، فلن تراه، لأنه مخفي تحت المبرد والمبرد (المروحة)، وهو ما سنصل إليه في الفقرة التالية من هذه المقالة حول تصميم الكمبيوتر الشخصي.

نظام تبريد وحدة المعالجة المركزية

أثناء التشغيل، يسخن المعالج حتما. علاوة على ذلك، فإنه يسخن بقوة وبسرعة - إذا ترك دون تبريد، فسوف يصل إلى درجة حرارة 110 درجة ويذهب إلى "الدفاع" في أقل من دقيقة.

من أجل إزالة الحرارة في مكان ما من الأعلى، يتم وضع مشعاع أعلى المعالج (قطعة كبيرة من النحاس أو الألومنيوم، وهي مادة موصلة للحرارة بشكل جيد). وبالتالي فهو يبدد الحرارة بشكل أفضل. (تذكر الفيزياء المدرسية). للتهوية، يتم توصيل المروحة بالرادياتير.

وهنا ما يبدو:

نظرًا لأنه من المستحيل جعل الأسطح الملامسة للمعالج والرادياتير سلسة تمامًا، يتم تطبيق إزالة فجوة الهواء بينهما معجون حراري.

كلما زادت قوة المعالج، وكلما زاد الحمل عليه، كلما زاد تسخينه، وكلما كان نظام التبريد أكثر ضخامة وقوة ومكلفة يجب تثبيته عليه.

كبش

ذاكرة الكمبيوتر "السريعة" التي يتم تحميل نظام التشغيل والبرامج الأخرى (Word، المتصفح، مشغل الفيديو، إلخ) عليها. ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي، إذا جاز التعبير، "بوابة" بين محرك الأقراص الثابتة البطيء نسبيًا والمعالج نفسه.

كلما كانت هذه "البوابة" أكبر، كلما زادت المعلومات (التي تحتاج إلى الوصول إليها بسرعة) التي يمكنك تحميلها فيها. بعبارة أخرى، كلما زادت ذاكرة الوصول العشوائي لديك- كلما زاد عدد البرامج التي يمكنك تشغيلها في نفس الوقت. جنبًا إلى جنب مع اثنين من المتصفحات (مع مجموعة من علامات التبويب المفتوحة)، يمكنك فتح Word وPhotoshop ومجموعة من البرامج الأخرى، ولن يتباطأ جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

تتمتع بطاقات الذاكرة الأكثر حداثة بمعدل تبادل بيانات أعلى مماثلاً مع اللوحة الأم.

استنادًا إلى العام الذي اشتريت فيه جهاز الكمبيوتر الخاص بك، يمكنك بالفعل تقدير نوع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التي تكلفها: DDR (2001)، DDR-2 (2004)، DDR-3 (2010)، DDR-4 (2015).

هذا ما تبدو عليه ذاكرة الوصول العشوائي. لا يمكنك الخلط بينه وبين أي شيء :) انتبه إلى "المفاتيح" وعدد جهات الاتصال التي تميز ذاكرة عن أخرى.

تم تركيبها وتأمينها باستخدام خاص المزالج، يجب عليهم هم أنفسهم، عند الضغط على الشريط الموجود في الأعلى، أن يستقروا في مكانه عندما "تدخل" الذاكرة. أكرر - إنه غير مناسب، تحقق مرة أخرى إذا كان هناك مفتاح.

اللوحة الأم في الصورة أعلاه هي لوحة "انتقالية". أولئك. يمكنك "إدراج" كل من DDR2 و DDR3 فيه.

بالمناسبة، يمكنك التحقق من ذاكرة الوصول العشوائي لديك بحثًا عن الأخطاء الآن! كيفية القيام بذلك - اقرأ المقال.

الأقراص الصلبة

القرص الصلب هو المكان الذي يتم فيه تخزين جميع المعلومات الموجودة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك: نظام التشغيل، جميع البرامج، جميع محتويات سطح المكتب :)، الصور، الموسيقى، مقاطع الفيديو، بشكل عام الجميع. واحدة من خصائصه الرئيسية هو الحجم. كلما كان حجمه أكبر، كلما زادت البيانات التي يمكنك كتابتها على القرص الصلب الخاص بك. في عام 2016، الأكثر شعبية هي محركات الأقراص الصلبة من 500 جيجابايت إلى 2000 جيجابايت، على الرغم من وجود المزيد والمزيد.

تفشل محركات الأقراص الثابتة في كثير من الأحيان. هذا ما تراكمت لدي خلال شهرين. على الأرجح من قبيل الصدفة، ولكن 4 من أصل 5 - سيجيت :):

حتى وقت قريب، كان القرص الصلب المزود بمحرك هو "عنق الزجاجة" في جهاز الكمبيوتر من حيث السرعة. حتى أصبحت أجهزة الحالة الصلبة منتشرة على نطاق واسع في عام 2012 SSDمحركات الأقراص الصلبة ذات السعة الأقل بنفس السعر، ولكن بسرعة أكبر بعدة مرات.

على جهاز الكمبيوتر الخاص بي، أستخدم محرك أقراص SSD بسعة 120 جيجابت "للنظام"، ومحرك أقراص SATA أبطأ بسعة 2 تيرابايت لتخزين جميع البيانات الأخرى. كما أنصحك، فإن الكمبيوتر في هذا التكوين ببساطة "يطير"!

وحدة الطاقة

يقوم مصدر الطاقة بتوزيع الكهرباء على جميع مكونات الكمبيوتر. للحصول على بطاقات فيديو ومعالجات أكثر قوة، هناك حاجة إلى وحدة أكثر قوة.

الأسلاك العديدة التي تخرج من مصدر الطاقة موصلات الطاقةجميع أجهزة الكمبيوتر:

1. موليكس - لمحركات الأقراص الصلبة والأقراص المضغوطة القديمة وكذلك للمبردات
2. SATA - لمحركات الأقراص الصلبة ومحركات أقراص DVD
3. 20/24 دبوس للوحة الأم
4. 4/8-pin لقوة المعالج
5. 6/8 دبوس إضافي إمدادات الطاقة لبطاقة الفيديو.

سأخبرك المزيد عن تصميم مصدر الطاقة وكذلك عن إصلاح مصادر الطاقة في المقالات التالية على الموقع.

إطار

علبة الكمبيوتر هي ما تناسب جميع المكونات الأخرى مباشرة. تختلف الحالات في الحجم وسمك الفولاذ وأنواع محركات الأقراص الثابتة المتصاعدة وقطع الغيار الأخرى.

لا أوصي بإبقاء العلبة مفتوحة طوال الوقت - سيتطاير المزيد من الغبار، وسيلزم تنظيفها كثيرًا، وسيتم انتهاك دوران الهواء اللازم.

المكونات التي قد لا تكون موجودة في وحدة النظام لديك.

أنا المذكورة أعلاه مكونات الكمبيوتر المطلوبة، والتي هي في كل جهاز كمبيوتر على أي حال. قد لا يتم تضمين المكونات الموضحة أدناه في جهاز الكمبيوتر الخاص بك. في الوقت الحاضر، تحتوي العديد من اللوحات الأم على بطاقة فيديو مدمجة (في أغلب الأحيان، تكون بطاقة الفيديو "مدمجة" في اللوحة الأم). أيضًا، يمكن للكمبيوتر أن يعمل بشكل جيد بدون محرك أقراص مضغوطة و"إضافات" أخرى.

لذلك دعونا نواصل الدراسة جهازكمبيوتر شخصي.

في جميع أجهزة الكمبيوتر الجديدة تقريبًا، غالبًا ما تكون بطاقة الفيديو مدمجة في اللوحة الأم أو المعالج. ولكن من حيث القوة، فإن نواة الفيديو المدمجة تتضاءل بشكل طبيعي مقارنة ببطاقات فيديو الألعاب الحديثة.

يتم إدخال بطاقة الفيديو في فتحة PCI-E x16 خاصة، والتي يمكن أن يكون هناك اثنتان منها على اللوحة الأم (لاستخدام بطاقتي فيديو في نفس الوقت في وضع SLI). في أجهزة الكمبيوتر منذ 10 سنوات، يمكنك العثور على بطاقة فيديو AGP. غالبًا ما يحتوي على نظام تبريد ضخم يشغل أيضًا الفتحة المجاورة على اللوحة الأم.

قد يحتوي على موصل 6/8 سنون للحصول على طاقة إضافية، والذي يجب توصيله من مصدر الطاقة.

محرك الأقراص المضغوطة/أقراص DVD

حسنًا، كل شيء واضح هنا. حتى الجدة تعرف أن محرك الأقراص مخصص لقراءة الأقراص. تحتوي معظم أجهزة الكمبيوتر الشخصية على محركات أقراص مضغوطة/أقراص DVD. في الأجهزة الأكثر حداثة - بلو راي. أنا شخصياً أستخدمه نادرًا جدًا، لذا يمكنني كتابة فراغ أو اثنين.

قارئ البطاقة

جهاز لقراءة بطاقات الذاكرة بجميع صيغها - SD، microSD، Memory Stick PRO Duo، CompactFlash وغيرها. مفيد لأولئك الذين يقومون غالبًا بتنزيل المواد وتحميلها من هواتفهم وكاميراتهم.

بطاقات التوسع

يتضمن ذلك اللوحات التي تعمل على توسيع قدرات الأجهزة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك، وإضافة مدخلات/مخرجات جديدة إليها لتوصيل الأجهزة المختلفة.

فيما يلي بعض من أكثرها شيوعًا:

• موالف التلفزيون.لمشاهدة تلفزيون الكابل على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. يمكنك أيضًا استخدامه لتحويل أشرطة الفيديو إلى صيغة رقمية، ويمكنك أن تقرأ عن ذلك في إحدى مقالات المدونة التالية على الموقع. يشترك!
• كارت الصوت. في الوقت الحاضر، تم دمج بطاقة الصوت في جميع اللوحات الأم تقريبًا، ولكن إذا كنت ترغب في تحقيق جودة صوت أفضل أو ترغب في توصيل نظام سماعات حديث، فأنت بحاجة إلى بطاقة صوت أكثر قوة وتكلفة.
• وحدة تحكم USB. يمكنك إضافة مدخلات USB إضافية، بما في ذلك USB 3.0 المشهور الآن.
• عفا عليها الزمن كوم، LPT، RS-232وحدات تحكم. قد يكون مفيدا لشخص ما.
• تحكم ساتا. إذا نفدت مخرجات SATA على اللوحة الأم، أو كنت ترغب في توصيل محرك أقراص ثابت خارجي عبر واجهة e-SATA عالية السرعة.

مراوح إضافية، وحدة تحكم في سرعة دورانها.

لتحسين التهوية وتبادل الهواء، يمكن تركيب مراوح إضافية على جدران العلبة - على الظهر، على الجانب. أعلاه، أمام. وهي متصلة بمصدر الطاقة عبر موصل موليكس، أو باللوحة الأم عبر 3 أطراف.

وفي الحالات المتقدمة أيضًا يمكن تركيب جهاز تحكم في سرعة المروحة.

يعد التعديل جهازًا خاصًا لجهاز الكمبيوتر المنزلي.

بشكل عام، التعديل هو موضوع منفصل. إن أبسط شيء يمكنك القيام به باستخدام وحدة النظام لديك هو تثبيت الإضاءة الخلفية. وبعد ذلك - رحلة من الخيال اللامحدود. 🙂

تصميم الكمبيوتر بسيط!

لذلك، لقد اكتشفت ما هي، وكيف تبدو، ولماذا هناك حاجة إلى جميع المكونات الرئيسية في وحدة النظام.

هل توافق على أن بنية الكمبيوتر الآن لا تبدو "غير مفهومة للبشر العاديين"؟ 🙂

إذا صادفتك "حماقة" في جهاز الكمبيوتر الخاص بك لا تتناسب مع أي من النقاط الواردة في هذا الدليل، فاكتب في التعليقات، ودعنا نحاول التعرف على "الوحش" معًا.

مرحبا عزيزي زوار موقع المدونة. سنتحدث اليوم عن أجهزة الكمبيوتر، أو كما يقولون عادة، "الأجهزة" التي يمكن العثور عليها في وحدة نظام الكمبيوتر. بهذه الطريقة ستفهم مما يتكون الكمبيوتر. تظل أجهزة الكمبيوتر، أو كما هو شائع أن نقول "الأجهزة"، لغزًا حتى بالنسبة للعديد من المستخدمين ذوي الخبرة. سأخبرك في هذه المقالة عن الأجهزة، وبالتالي سد الفجوة، بالطبع، إذا كان لديك واحدة، وإذا كنت على دراية بها، فسنقوم بتحديث ذاكرتك قليلاً.

بداية، دعونا نقسم ما يُطلق عليه عادةً "الكمبيوتر" إلى مجموعتين:

• وحدة النظام. هذا هو الصندوق الكبير (أو ليس الكبير جدًا) الذي يرتبط به كل شيء.
• الأجهزة الطرفية. يمكنك أن تقرأ عن الأجهزة الطرفية في مقالتي « » هذه جميع الأجهزة الأخرى التي تساعدك على العمل مع الكمبيوتر. ميزتها الرئيسية هي أنها تقع خارج وحدة النظام ومتصلة بها من الخارج.

جهاز وحدة النظام

وحدة النظام هي الجهاز الرئيسي للكمبيوتر.فقط من خلال النظر داخل الكمبيوتر يمكننا معرفة مما يتكون الكمبيوتر.

1. وحدة الطاقة.
2. كبش.
3. محرك القرص الصلب.
4. قارئ القرص المرن.
5. قارئ الأقراص الضوئية.
6. أجهزة إضافية.

النقاط من 1 إلى 5 إلزامية وستجدها في أي وحدة نظام. أما الباقي فقد لا يكون موجودا أو قد يكون على شكل أجهزة طرفية، أي متصلة خارجيا.

مما يتكون الكمبيوتر من :

وحدة الطاقة

يعد جهاز الكمبيوتر هذا مكونًا مهمًا في الكمبيوتر! الاسم المختصر هو BP. السمة الرئيسية هي الحد الأقصى لطاقة الإخراج. يتم قياسه بالواط (W)، باللغة الإنجليزية وات (W). بالنسبة لجهاز كمبيوتر منزلي، عادة ما يكون مصدر الطاقة 350-450 واط، لجهاز كمبيوتر ألعاب قوي - 600 واط أو أكثر.

غالبًا ما يتم التقليل من أهمية هذا المكون. عند شراء جهاز كمبيوتر، قد يُعرض عليك توفير المال عن طريق تركيب مصدر طاقة أقل جودة. لا ينصح بهذا مطلقًا، نظرًا لأن مصدر الطاقة هو مصدر الطاقة لجميع المكونات الأخرى للنظام. في حالة تعطل مصدر طاقة منخفض الجودة أو وجود مشكلة ما في الشبكة الكهربائية، فقد يؤدي ذلك إلى إتلاف المكونات الأخرى للنظام. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تشير النماذج الرخيصة ومنخفضة الجودة إلى قيم طاقة بعيدة عن الواقع. ولهذا السبب يجب أن يكون مصدر طاقة الكمبيوتر من شركة مصنعة موثوقة وأن يتمتع بطاقة كافية.

خيارات الاسم: اللوحة الأم، الأم، اللوحة الرئيسية، اللوحة الأم، اللوحة الرئيسية. يتم توصيل جميع الأجهزة الموجودة داخل وحدة النظام باللوحة الأم. وهي اللوحة الرئيسية في النظام. دعونا نلقي نظرة فاحصة على محتوياته:

• المقبس – موصل لتوصيل المعالج. اعتمادًا على المقبس الذي تحتويه اللوحة الأم، قد تتمكن فقط من استخدام مجموعة معينة من المعالجات.
• فتحات لتوصيل وحدة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). أما في أجهزة الكمبيوتر الشخصية فيتراوح عددها من 2 إلى 4. حسب النوع فهي: DDR، DDR2 وDDR3. قد تحتوي اللوحات الأم الحديثة على نوعين من الفتحات في وقت واحد.
• موصلات لتوصيل الأجهزة وتخزين البيانات. بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر العادية، فهي تأتي في نوعين: موصل عريض ممدود به 39 سنًا في صفين وموصل صغير مستطيل الشكل تقريبًا مع وسط على شكل حرف "r". الأول عبارة عن واجهة متوازية تسمى IDE (إلكترونيات محرك الأقراص المتكاملة) واسمها الثاني هو PATA (المرفق المتوازي). والثاني هو الواجهة التسلسلية SATA (Serial ATAttachment).
• فتحات التوسعة. هذه هي الموصلات المستخدمة لتوصيل أجهزة إضافية. وهي عبارة عن موصل ممدود يقع أفقيًا على الجانب الأيسر السفلي من اللوحة الأم. هذا هو المكان الذي يتم فيه إدخال بطاقة الفيديو وبطاقة الشبكة والأجهزة الأخرى. تقوم هذه الموصلات عادةً بتوصيل الأجهزة باللوحة الأم عبر واجهة PCI (Peripheral Component Connect) أو مشتقاتها PCI Express وما إلى ذلك.
• شرائح. هذه مجموعة من الرقائق التي توفر الاتصال بين مكونات النظام. عادة يمكن تقسيمها إلى ما يسمى بالجسر الشمالي والجنوبي. الجسر الشمالي عبارة عن وحدة تحكم في الذاكرة، أي الجزء الذي يضمن تبادل البيانات بين المعالج المركزي وذاكرة الوصول العشوائي. في الأنظمة الأساسية الحديثة، يمكن دمج وحدة التحكم في الذاكرة مباشرة في المعالج المركزي. الجسر الجنوبي هو وحدة تحكم الإدخال/الإخراج، وهو الجزء الذي يوفر الاتصال بين المعالج والواجهات مثل SATA وIDE وPCI وUSB وغيرها.

المكونات المطلوبة للوحة الأم مذكورة أعلاه؛ وهي متحدة أيضًا بحقيقة أنها مرئية فقط من داخل وحدة النظام.

إذا نظرت إلى الجزء الخلفي من وحدة النظام، فيمكنك رؤية العديد من الموصلات الموجودة فعليًا أيضًا على اللوحة الأم. وهي تقع على الجانب الأيسر، تقريبًا في المنتصف ومحاطة بـ "إطار" معدني. يرجى ملاحظة أن جهاز الكمبيوتر الخاص بك قد لا يحتوي على الكثير منها، فهذا يعتمد على طراز اللوحة الأم المحدد.

• موصل للماوس ولوحة المفاتيح. هذان موصلان مستديران، أحدهما أرجواني (للوحة المفاتيح) والآخر أخضر (للماوس). تسمى هذه الواجهة PS/2 (بالعامية PS في النصف).
• منفذ LPT. تم اختراع هذه الواجهة المتوازية كمنفذ للطابعة وتم استخدامها بشكل نشط لأغراض أخرى. اليوم، في اللوحات الأم، أصبح من النادر العثور عليه على متن الطائرة.
• منفذ كوم. واجهة تسلسلية أخرى عفا عليها الزمن. يُستخدم هذا المنفذ بشكل نشط كواجهة لتكوين المعدات.
• USB (الحافلة التسلسلية العالمية - الناقل المتوازي العالمي). هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لتوصيل الأجهزة الطرفية بجهاز كمبيوتر حديث. يتم استخدامه لتوصيل مجموعة متنوعة من الأجهزة: الفئران ولوحات المفاتيح والماسحات الضوئية والطابعات ومحركات الأقراص الثابتة المحمولة ومحركات الأقراص المحمولة وما إلى ذلك.
• موصل الفيديو VGA، DVI. هذه هي واجهات لتوصيل الشاشة. إذا كانت اللوحة الأم الخاصة بك تحتوي على مثل هذا الموصل، فهي تحتوي على محول فيديو مدمج. سيكون ذلك كافيا للعمل، ولكن إذا كنت تنوي ممارسة الألعاب على الكمبيوتر، فستحتاج إلى بطاقة فيديو منفصلة (منفصلة)، والتي سيتم إدراجها في فتحة توسيع خاصة.
• موصل شبكة RJ-45. يتم استخدام الواجهة لتوصيل جهاز كمبيوتر بشبكة محلية بمعيار Ethernet.
• مجموعة موصلات الصوت جاك 3.5. يستخدم لتوصيل نظام مكبر الصوت والميكروفون. موصل أخضر لتوصيل مكبرات الصوت والوردي للميكروفون.

الآن أقترح توضيح نقطة واحدة مهمة. إذا كان أي موصل موجودًا في "إطار" رأسي في منتصف وحدة النظام، فهذا يعني أن الجهاز الذي ينتمي إليه مدمج في اللوحة الأم. إذا كان لديك بطاقة فيديو منفصلة أو مودم أو أي شيء آخر، فسيتم توصيله باللوحة الأم من خلال فتحة التوسيع وسيكون موصل الجهاز نفسه موجودًا بالأسفل أفقيًا.

وحدة المعالجة المركزية (CPU)، باللغة الإنجليزية CPU (وحدة المعالجة المركزية). هذه شريحة تنفذ أوامر البرامج، وتجري العمليات الحسابية، وتجري عمليات المقارنة المنطقية، وبشكل عام، "تفكر". ولذلك، يُطلق على المعالج غالبًا اسم "دماغ" الكمبيوتر.

الخصائص الرئيسية للجهاز هي: سعة البت، تردد الساعة، استهلاك الطاقة، عدد النوى، الهندسة المعمارية.

تشير سعة البت إلى مقدار المعلومات المرسلة لكل وحدة زمنية عبر ناقل البيانات. متوفر في 8، 16، 32 و 64 بت. وبناءً على ذلك، كلما زاد عمق البت، زادت سرعة تشغيل المعالج. يوضح تردد الساعة عدد دورات الساعة (العمليات الأولية) التي تقوم بها وحدة المعالجة المركزية لكل وحدة زمنية. يشير استهلاك الطاقة إلى مقدار الحرارة التي يولدها المعالج عند التشغيل.

منذ بعض الوقت، حاول المصنعان الرئيسيان للمعالجات - Intel و AMD - في منافستهما زيادة سرعة الساعة لمعالجاتهما قدر الإمكان. لكننا واجهنا حقيقة أنه بعد التغلب على عتبة معينة، يبدأ استهلاك الطاقة ونقل الحرارة في الزيادة بشكل غير خطي. كان الحل هو المعالجات متعددة النواة. وهذا يعني أن وحدة المعالجة المركزية الواحدة تحتوي على عدة بلورات تقوم بتوزيع حمل الحوسبة فيما بينها. الأجهزة الأكثر استخدامًا الآن هي الأجهزة ثنائية النواة، على الرغم من أن هذا ليس الحد الأقصى، فهناك معالجات تحتوي على 4 مراكز أو أكثر.

توضح البنية كيفية تنظيم العمل داخل المعالج. على الرغم من أن هذه المعلمة لا تضيف الجيجاهيرتز المطلوبة، إلا أنها يمكن أن يكون لها تأثير كبير جدًا على الأداء. التنظيم الذكي للعمل، كما نعلم، يكلف الكثير.

كبش

ذاكرة الوصول العشوائي هي ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، باللغة الإنجليزية - ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي). منطقة الذاكرة هذه متطايرة، أي أنه بدون "الطاقة" لا يتم حفظ البيانات فيها. تقوم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بتخزين المعلومات التي يجب على المعالج معالجتها في الوقت الفعلي. أثناء التشغيل، تحتوي ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) على بيانات من نظام التشغيل وبرامج المستخدم قيد التشغيل.

اليوم، وحدات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لمعيار SDRAM DDR3 ذات صلة؛ قبلها كان هناك SDRAM DDR 2 وSDRAM DDR 1 (بالطبع، لا يزال بإمكانك العثور عليها). يتمتع كل جيل جديد بعدد من المزايا الجادة مقارنة بسابقيه: زيادة الإنتاجية وانخفاض استهلاك الطاقة.

الأقراص الصلبة

محرك الأقراص الثابتة، أو HDD (محرك الأقراص الثابتة) باللغة الإنجليزية، هو جهاز ذاكرة للقراءة فقط (ROM). يُطلق على جهاز الكمبيوتر هذا أيضًا اسم محرك الأقراص الثابتة أو محرك الأقراص الثابتة.

هذا النوع من الذاكرة ليس غير متطاير، أي أنه يتم الاحتفاظ بالبيانات في الذاكرة بعد إيقاف تشغيل الطاقة. إنه جهاز الكمبيوتر هذا الذي يحتوي على جميع بيانات المستخدم: الأفلام والموسيقى والمستندات وكل شيء آخر.

يتكون القرص الصلب من عدة لوحات مستديرة تدور على مغزل. هذه الصفائح مغلفة بمادة مغناطيسية حديدية، مقسمة إلى عدة خلايا، كل منها تخزن بت واحد من المعلومات الثنائية. يقوم رأس خاص بقراءة المعلومات وكتابتها، ثم ينتقل إلى الموقع المطلوب فوق سطح القرص.

وهي تختلف في كمية المعلومات المخزنة وطريقة الاتصال وعامل الشكل وسرعة المغزل.

كما ذكرنا سابقًا، هناك نوعان من طرق الاتصال: IDE وSATA. لم يعد يتم استخدام الأول أبدًا تقريبًا، نظرًا لأن SATA التسلسلي أسرع وأكثر ملاءمة. وفقًا لعامل الشكل، تأتي محركات الأقراص الصلبة بمقاس 5.25 (توقف الإنتاج)؛ 3.5، 2.5 بوصة، 1.8 بوصة، 1.3 بوصة، 1 بوصة و0.85 بوصة هي أحجام اللوحات التي تحتوي على المعلومات. تستخدم أجهزة الكمبيوتر المكتبية عادةً محركات أقراص ثابتة 3.5، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة 2.5. كلما زادت سرعة الدوران، زادت سرعة كتابة البيانات وقراءتها. في نماذج 3.5، تكون السرعة عادة 7200 دورة في الدقيقة، في 2.5 - 5400 دورة في الدقيقة، على الرغم من وجود نماذج أسرع من محركات الأقراص الثابتة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

محرك الأقراص المرنة

يُطلق على محرك الأقراص المرنة، باللغة الإنجليزية FDD (برنامج تشغيل القرص المرن)، اسم Floppy أو ببساطة القرص المرن. هذا هو قارئ القرص المرن. بشكل تقريبي، القرص المرن عبارة عن محرك أقراص ثابت مصغر، فقط بدلاً من الألواح المعدنية توجد قاعدة فيلم مرنة، ويوجد محرك الرأس والمحرك في محرك الأقراص. يبلغ حجم الأقراص المرنة 3.5 بوصة (تم استخدام الأقراص المرنة مقاس 5.25 بوصة لفترة طويلة). تبلغ سعة القرص المرن 1.44 ميجابايت. الأقراص المرنة، بالإضافة إلى حجمها الصغير، لها عيب خطير - فهي غير موثوقة للغاية، وقد تصبح المعلومات الموجودة عليها غير قابلة للقراءة بسبب التعرض للمجالات المغناطيسية أو الصدمة. ولهذا السبب، لا يتم استخدام هذا النوع من الوسائط تقريبًا اليوم.

محرك الأقراص الضوئية

الوسائط البصرية عبارة عن أقراص بلاستيكية مطلية بطبقة خاصة. يُضاء القرص بالليزر، وتُقرأ المعلومات من الضوء المنعكس. الأقراص الضوئية تأتي في عدة أنواع: CD (قرص مضغوط)، DVD (قرص رقمي متعدد الاستخدامات - قرص رقمي متعدد الأغراض)، قرص Blu-ray (من الإنجليزية Blue Ray - أقراص CD و DVD الزرقاء تأتي في ثلاثة أنواع: ROM). (ذاكرة القراءة فقط – قراءة فقط)، R (قابلة للتسجيل – قابلة للكتابة)، RW (قابلة لإعادة الكتابة – قابلة لإعادة الكتابة).

تسمى محركات الأقراص (محركات الأقراص) لقراءة الأقراص الضوئية بنفس اسم الوسائط. علاوة على ذلك، يُطلق على محرك الأقراص اسم اختصار للجيل الأخير في السطر الذي يمكنه قراءته. أي أن محرك أقراص DVD-ROM يقرأ أقراص DVD والأقراص المضغوطة، بينما يقرأ محرك الأقراص المضغوطة الأقراص المضغوطة فقط. أيضًا، يتم تقسيم محركات الأقراص إلى تلك التي يمكنها القراءة فقط (CD/DVD ROM) ومحركات الأقراص التي يمكنها قراءة الأقراص وكتابتها (CD/DVD RAM).

سعة القرص المضغوط 700 ميجابايت. يمكن أن تكون أقراص DVD أحادية الطبقة، ومزدوجة الطبقة، ومزدوجة الوجه، ويبلغ حجم الأقراص العادية 4.7 جيجابايت، وطبقة مزدوجة 8.5 جيجابايت، و9.4 جيجابايت على الوجهين، وطبقة مزدوجة على الوجهين 17.08 جيجابايت (الأخير نادر) . يمكن لقرص Blu-ray تخزين 25 جيجابايت، وطبقة مزدوجة 50 جيجابايت.

لذلك، لقد ألقينا نظرة للتو على المكونات الرئيسية التي يتكون منها جهاز الكمبيوتر. لكن يجب ألا ننسى الأجهزة التي لا يتم تضمينها دائمًا في الكمبيوتر.

الأجهزة الإضافية (الأجهزة الطرفية)

يمكن أن تكون الأجهزة الإضافية عبارة عن أجهزة يتم إدخالها في اللوحة الأم. يمكن أن يكون الجهاز المنفصل (على لوحة منفصلة) محول فيديو ومحول صوت ومحول شبكة وشبكة Wi-Fi ومودم ووحدة تحكم USB والعديد من الأجهزة الأخرى.

آمل أن يكون هذا المقال قد أوضح لك بشكل كامل مكونات الكمبيوتر. وبعد قراءته، سيصبح عالم البرامج الضارة (هذا ما يسمى أجهزة الكمبيوتر) أقرب وأكثر وضوحًا لقرائي.

الموضوع 1.4: برمجيات الخدمة وأساسيات الخوارزميات

مقدمة في المعلوماتية الاقتصادية

1.2. الوسائل التقنية لمعالجة المعلومات

1.2.3. أجهزة الكمبيوتر وخصائصها

يتم إنتاج أجهزة الكمبيوتر الشخصية بالتصميمات التالية: الثابتة (سطح المكتب) والمحمولة. الأكثر شيوعًا هي أجهزة الكمبيوتر المكتبية، والتي تسمح بتغييرات التكوين بسهولة.

فكر في الكمبيوتر الشخصي المكتبي المتوافق مع IBM. يُطلق على تكوين جهاز الكمبيوتر عادةً اسم التكوين. نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر الحديثة تتميز بتصميم وحدات، فيمكن تنفيذ تكوين الأجهزة اللازمة من وحدات وكتل (وحدات) جاهزة يتم تصنيعها من قبل العديد من الشركات المصنعة.

تعد قابلية التشغيل البيني للأجهزة مبدأ أساسيًا للبنية المفتوحة التي اقترحتها شركة IBM. وكان هذا هو الدافع وراء الإنتاج الضخم لكل من الوحدات الفردية وأجهزة الكمبيوتر.

يتضمن التكوين الأساسي الأجهزة التي بدونها لا يمكن لجهاز الكمبيوتر الحديث أن يعمل:

• وحدة النظام؛
• لوحة المفاتيح التي تسمح لك بإدخال المعلومات إلى جهاز الكمبيوتر؛
• مناور الماوس، مما يسهل إدخال المعلومات إلى الكمبيوتر؛
• شاشة مصممة لعرض المعلومات النصية والرسومية.

وحدة النظام

في أجهزة الكمبيوتر الشخصية المنتجة في نسخة محمولة، يتم دمج وحدة النظام والشاشة ولوحة المفاتيح في علبة واحدة.

وحدة النظام عبارة عن صندوق معدني بغطاء قابل للإزالة يضم أجهزة كمبيوتر مختلفة.

حسب شكل الجسم هناك:

• سطح المكتب – حافظات مسطحة (ترتيب أفقي)، يتم وضعها عادة على طاولة وتستخدم كحامل شاشة
• البرج - ممدود على شكل أبراج (ترتيب عمودي)، يقع عادة على الأرض.

تختلف الحافظات في الحجم؛ تشير البادئات المشار إليها Super وBig وMidi وMicro وTiny وFlex وMini وSlim إلى أحجام الحافظات. يوجد على الجدار الأمامي للحالة أزرار "الطاقة" - البدء، "إعادة الضبط" - مؤشرات التقدم في إعادة التشغيل والطاقة وتشغيل الكمبيوتر.

المنافذ (قنوات الإدخال – الإخراج)

توجد المنافذ التالية (أو بالأحرى يمكن وضعها) على الجدار الخلفي لحالة أجهزة الكمبيوتر الحديثة:

1. لعبة - لأجهزة الألعاب (لتوصيل عصا التحكم).
2. VGA - وحدة تحكم VGA مدمجة في اللوحة الأم لتوصيل شاشة لجهاز كمبيوتر مكتبي أو تجاري.
3. COM - مسلسل غير متزامن (يُشار إليه بـ COM1-COMZ). عادةً ما يتم توصيل الماوس والمودم وما إلى ذلك من خلالها.
4. PS/2 – منافذ تسلسلية غير متزامنة لتوصيل لوحة المفاتيح والماوس.
5. LPT - متوازي (المعين LPT1-LPT4)، وعادة ما تكون الطابعات متصلة بها.
6. USB عبارة عن واجهة عالمية لتوصيل 127 جهازًا (يمكن وضع هذه الواجهة على الجدار الأمامي أو الجانبي للعلبة).
7. IEEE-1394 (FireWire) - واجهة لنقل كميات كبيرة من معلومات الفيديو في الوقت الفعلي (لربط كاميرات الفيديو الرقمية ومحركات الأقراص الصلبة الخارجية والماسحات الضوئية وغيرها من المعدات عالية السرعة). جميع كاميرات الفيديو التي تعمل بالتنسيق الرقمي مجهزة بواجهة FireWire. يمكن استخدامها أيضًا لإنشاء شبكات محلية.
8. iRDA - تم تصميم منافذ الأشعة تحت الحمراء للاتصال اللاسلكي بأجهزة كمبيوتر الجيب أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الهواتف المحمولة بكمبيوتر سطح المكتب. يتم توفير الاتصال بشرط الرؤية المباشرة، ولا يزيد نطاق نقل البيانات عن 1 متر. إذا لم يكن الكمبيوتر مزودًا بمحول iRDA مدمج، فيمكن إجراؤه على شكل جهاز خارجي إضافي (USB iRDA). محول) متصل عبر منفذ USB.
9. البلوتوث ("البلوتوث") هو معيار ميكروويف عالي السرعة يسمح بنقل البيانات عبر مسافات تصل إلى 10 أمتار. إذا لم يكن هناك محول بلوتوث مدمج، فيمكن صنعه على شكل جهاز خارجي إضافي (محول بلوتوث USB) متصل عبر منفذ USB. تم تصميم محولات USB Bluetooth لتوصيل أجهزة كمبيوتر الجيب أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة لاسلكيًا، أو الهاتف الخليوي بجهاز كمبيوتر سطح المكتب.
10. موصلات بطاقة الصوت: لتوصيل مكبرات الصوت والميكروفون ومخرج الخط.

تجدر الإشارة إلى أن وجود أو عدم وجود المنافذ المدرجة في جهاز الكمبيوتر يعتمد على تكلفتها ومستوى حداثتها.

تحتوي وحدة النظام على المكونات الرئيسية للكمبيوتر:

• النظام أو اللوحة الأم التي تم تثبيت اللوحات الفرعية عليها (وحدات التحكم في الأجهزة أو المحولات أو البطاقات) والأجهزة الإلكترونية الأخرى؛
• مصدر طاقة يحول مصدر طاقة الشبكة إلى تيار مباشر منخفض الجهد للدوائر الإلكترونية للكمبيوتر؛
• محرك أقراص مغناطيسي ثابت مصمم للقراءة والكتابة على قرص مغناطيسي ثابت غير قابل للإزالة (القرص الصلب)؛
• محركات الأقراص الضوئية (مثل DVD - RW أو CD - RW)، المصممة للقراءة والكتابة على الأقراص المضغوطة؛
• محركات الأقراص المرنة (أو محركات الأقراص) المستخدمة للقراءة والكتابة على الأقراص المرنة؛
• أجهزة التبريد.

لوحة المفاتيح

لوحة المفاتيح- جهاز مصمم للمستخدم لإدخال المعلومات إلى جهاز الكمبيوتر. تحتوي لوحة المفاتيح القياسية على أكثر من 100 مفتاح. تنقسم مفاتيح لوحة المفاتيح إلى 6 مجموعات:

1. مفاتيح الآلة الكاتبة.
2. المفاتيح الرقمية (يتم تبديل وضع التشغيل باستخدام مفتاح NumLock).
3. مفاتيح التحرير (إدراج، حذف، مسافة للخلف).
4. مفاتيح المؤشر (مجموعتان من المفاتيح: أربعة مفاتيح أسهم وأربعة مفاتيح: الصفحة الرئيسية، النهاية، الصفحة لأعلى، الصفحة لأسفل).
5. المفاتيح الخاصة (Ctrl، Alt، Esc، Num Lock، Scroll Lock، Print Screen، Pause).
6. مفاتيح الوظائف F1 - F12 (توجد في الجزء العلوي من لوحة المفاتيح ومصممة لاستدعاء الأوامر الأكثر استخدامًا).

يتوافق موضع مفاتيح المجموعة الأولى مع الآلة الكاتبة. ترتيب الحروف اللاتينية على لوحة مفاتيح كمبيوتر IBM، كقاعدة عامة، هو نفسه كما هو الحال في الآلة الكاتبة الإنجليزية، والأحرف السيريلية هي نفسها الموجودة على الآلة الكاتبة الروسية.

لإدخال الحروف الكبيرة والأحرف الكبيرة الأخرى على لوحة المفاتيح، يوجد مفتاح. على سبيل المثال، لإدخال حرف كبير، تحتاج إلى الضغط على المفتاح، ودون تحريره، اضغط على المفتاح بالحرف المطلوب.

يتم استخدام المفتاح لإصلاح وضع الحروف الكبيرة. يتم استخدام المفتاح لإنشاء مسافة بين الأحرف. يعمل مفتاح تحرير النص مثل حرف العودة على الآلة الكاتبة. بالإضافة إلى ذلك، قد يشير الضغط على هذا المفتاح إلى نهاية إدخال أمر أو معلومات أخرى والوصول إلى الكمبيوتر.

يمكن تبديل لغة لوحة المفاتيح (الروسية - الأوكرانية - الإنجليزية) باستخدام مفتاح لوحة المفاتيح الموجود على شريط المهام، أو باستخدام اختصارات لوحة المفاتيح (Shift+ Ctrl أو Shift+ Alt).

مناور الماوس

مناور الماوس- جهاز تحكم من النوع المناول. صندوق صغير به مفاتيح (1 أو 2 أو 3 مفاتيح). تتم مزامنة تحريك الماوس على سطح مستو (مثل السجادة) مع حركة مؤشر الماوس على شاشة العرض.

يتم إدخال المعلومات عن طريق تحريك المؤشر إلى منطقة معينة من الشاشة والضغط لفترة وجيزة على أزرار المعالج أو النقر (مفرد أو مزدوج). بناءً على مبدأ التشغيل، تنقسم المناورات إلى ميكانيكية وميكانيكية بصرية وبصرية.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر المحمولة كرات التتبع والمؤشرات كفأرة. يوفر الجمع بين الشاشة والماوس وضعًا تفاعليًا للمستخدم للعمل مع الكمبيوتر، وهذا هو النوع الأكثر ملاءمة وحداثة لواجهة المستخدم.

أصدرت Microsoft مجموعة جديدة من لوحة المفاتيح والماوس مصممة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية. يُطلق على المنتج اسم Natural Ergonomic Desktop 7000 ويستخدم التكنولوجيا اللاسلكية.

الشاشات

الشاشات هي أجهزة تعمل على توفير وضع تفاعلي للمستخدم للعمل مع الكمبيوتر من خلال عرض المعلومات الرسومية والرمزية على الشاشة. في الوضع الرسومي، تتكون الشاشة من نقاط (بكسلات من البكسل الإنجليزي - عنصر الصورة)، يتم الحصول عليها عن طريق تقسيم الشاشة إلى أعمدة وصفوف.

يُطلق على عدد وحدات البكسل الموجودة على الشاشة اسم دقة الشاشة في هذا الوضع. حاليًا، يمكن أن تعمل شاشات الكمبيوتر في الأوضاع التالية: 480x640، 600x800، 768x1024، 864x1152، 1024x1280 (عدد البكسل عموديًا وأفقيًا).

تعتمد الدقة على نوع الشاشة ومحول الفيديو. يمكن تلوين كل بكسل بأحد الألوان الممكنة. معايير عرض الألوان: 16، 256، 64K، 16M ظلال ألوان لكل بكسل.

وفقًا لمبدأ التشغيل، تنقسم جميع الشاشات الحديثة إلى:

1. الشاشات المعتمدة على أنبوب أشعة الكاثود (CRT).
2. شاشات الكريستال السائل (LCD).
3. شاشات البلازما.

الأكثر شيوعًا هي شاشات أنبوب أشعة الكاثود، لكن الشاشات المزودة بشاشات الكريستال السائل (الشاشات) أصبحت أكثر شيوعًا. تتمتع شاشات البلازما الحديثة بأعلى جودة للصورة.

تتميز الشاشات القياسية بأطوال قطرية تبلغ 14 و15 و17 و19 و20 و21 و22 بوصة. في شاشات CRT، يتم تشكيل الصورة بواسطة أنبوب أشعة الكاثود. عند إعداد شاشتك، يجب عليك ضبط معلمات الدقة وعرض الألوان بحيث لا يتجاوز معدل تحديث الإطار 85 هرتز.

في شاشات LCD، يتم تشكيل الصورة باستخدام مصفوفة من البكسلات. يتم تشكيل كل بكسل من خلال توهج عنصر شاشة واحد، لذلك تتمتع كل شاشة بأقصى دقة مادية خاصة بها. على سبيل المثال، بالنسبة للشاشات مقاس 19 بوصة، تبلغ الدقة 1280 × 1024.

لتجنب تشويه الصور على الشاشة، يوصى باستخدام شاشات LCD في أوضاع الدقة القصوى. بالنسبة لشاشات LCD، فإن معدل الإطارات ليس بالغ الأهمية. تظهر الصورة مستقرة (بدون وميض مرئي) حتى عند معدل إطارات يبلغ 60 هرتز.

في شاشات البلازما، يتم تشكيل الصورة باستخدام مصفوفة من البكسلات، كما هو الحال في شاشات الكريستال السائل. مبدأ تشغيل لوحة البلازما هو التفريغ البارد المتحكم فيه للغاز المفرغ (زينون أو نيون) في الحالة المؤينة (البلازما الباردة).

يتم تشكيل البكسل من مجموعة من ثلاث وحدات بكسل فرعية مسؤولة عن ثلاثة ألوان أساسية، وهي عبارة عن غرف دقيقة توجد على جدرانها مادة فلورسنت من أحد الألوان الأساسية. هذه هي واحدة من تقنيات شاشات العرض المسطحة الواعدة.

تتمثل مزايا شاشات البلازما في أنها لا تحتوي على وميض للصورة، وتتميز الصورة بالتباين والوضوح العاليين في جميع أنحاء الشاشة بأكملها، وتتمتع برؤية جيدة من أي زاوية ولها سماكة صغيرة للوحة. تشمل العيوب استهلاك الطاقة العالي.

الكمبيوتر هو جهاز معياري. وهو يتألف من أجهزة (وحدات) مختلفة، كل منها يؤدي مهامه الخاصة.

نظرًا لأن الكمبيوتر مصمم لتلقي المعلومات ومعالجتها وتخزينها ونقلها واستخدامها، فيجب أن يحتوي على كتل مصممة لكل من هذه المهام.

الأجهزة الأساسية

تنقسم أجهزة الكمبيوتر إلى الابتدائية والثانوية. أهمها هي:

1. وحدة النظام (هذا، في الواقع، هو الكمبيوتر أو "عقله")؛
2. الشاشة (يعرض المعلومات على الشاشة)؛
3. لوحة المفاتيح (تستخدم لإدخال الرموز والأوامر)؛
4. مناور من نوع الفأرة(مخصص لإدخال الأوامر).

يختلف الكمبيوتر المحمول عن الكمبيوتر المكتبي في ما يلي:

• يتم دمج وحدة النظام ولوحة المفاتيح (الموجودة "في زجاجة واحدة"). يتم جمع الشاشة ولوحة المفاتيح وجميع "الحشوات" في حالة مشتركة.

• يحتوي الكمبيوتر المحمول على بطارية خاصة به ("البطارية")، بحيث يمكنه العمل بشكل مستقل لبعض الوقت، دون الاتصال بالشبكة الكهربائية. يعمل الكمبيوتر المحمول أيضًا من التيار الكهربائي عبر مصدر طاقة خارجي، وهو أيضًا “شاحن” للبطارية.

دعونا نلقي نظرة على الأجهزة الرئيسية للكمبيوتر، وسنتحدث عن وحدة النظام في المقالة التالية.

شاشة

الشاشة تبدو وكأنها جهاز تلفزيون. تبدو أجهزة تلفزيون CRT مماثلة لشاشات CRT (أنبوب أشعة الكاثود).

تشبه أجهزة تلفزيون LCD الأخوين التوأم لشاشات LCD (شاشات الكريستال السائل).

يتم تحديد أحجام الشاشات، وكذلك أحجام شاشات أجهزة التلفزيون، من خلال طول الشاشة القطرية بالبوصة - 14، 15، 17، 19، 21، 23، 27 بوصة. البوصة الواحدة تساوي 2.54 سم. وفقا لذلك، فإن الشاشة التي يبلغ قطرها 15 بوصة ليست أكثر من شاشة بقطر 38 سم (إذا تم ضرب 15 بوصة في 2.54 سم، فستحصل على 38 سم).

شاشات الكريستال السائل

يتم توصيل الشاشة بالكمبيوتر عبر بطاقة الفيديو. حاليًا، تعد الشاشات مقاس 17 بوصة هي الأكثر شيوعًا. للعمل المستمر مع الرسومات والرسومات والجداول الكبيرة (بشكل عام، في أي مكان حيث يوجد الكثير من التفاصيل الصغيرة)، من الأفضل شراء شاشات أكبر.

يمكن استخدام الشاشة (سواء CRT أو LCD) ليس فقط كجزء من جهاز كمبيوتر، ولكن أيضًا كجهاز تلفزيون عند توصيل جهاز إضافي (موالف التلفزيون) بها. لذلك، يمكن استخدام الشاشة القديمة كجهاز تلفزيون، على سبيل المثال، في البلاد.

لوحة المفاتيح والفأرة

لوحة المفاتيح الحديثة هي حلم كل كاتب. ظهر الماوس متأخرًا كثيرًا عن لوحة المفاتيح.

يمكنك الاستغناء عن الماوس باستخدام اختصارات لوحة المفاتيح. ومع ذلك، هناك العديد من الأشياء التي يمكن القيام بها بشكل أسهل وأسرع باستخدام الماوس.

لوحة المفاتيح والفأرة

يوجد الآن الكثير من الفئران المختلفة: من زرين بسيطين إلى خمسة أزرار مع عجلة تمرير. الفئرانقد يكون مع أو بدون الأسلاك. في بعض الأحيان تحتاج إلى لوحة ماوس خاصة، وفي بعض الأحيان لا تحتاج إليها. قد يحتوي الماوس أو لا يحتوي على عجلة تمرير على ظهره، وقد يحتوي أيضًا على زرين أو أكثر.

ستظهر قريبًا أدوات مناورة من نوع الفأرة تتناسب مع اليد مثل القفازات. باستخدام هذا الماوس، يمكنك التبديل بين استخدام جهاز التأشير والكتابة على لوحة المفاتيح دون إجراء حركات غير ضرورية.

بالإضافة إلى الماوس، تشمل وسائل التلاعب عصي التحكم المختلفة، وعجلات القيادة ذات الدواسات، وعجلات القيادة، ولكنها مخصصة بشكل أساسي للتحكم في عملية اللعبة.

إذا كانت الأجهزة الرئيسية غير كافية، فسيتم توصيل معدات إضافية بالكمبيوتر لأداء مهام خاصة.

الكمبيوتر الشخصي هو نظام تقني عالمي.

يمكن تغيير تكوينه (تكوين المعدات) بمرونة حسب الحاجة.

ومع ذلك، هناك مفهوم التكوين الأساسي الذي يعتبر نموذجيًا. عادة ما يأتي الكمبيوتر مع هذه المجموعة.

قد يختلف مفهوم التكوين الأساسي.

حاليًا، يتم اعتبار أربعة أجهزة في التكوين الأساسي:

• وحدة النظام؛
• شاشة؛
• لوحة المفاتيح؛
• الفأر.

بالإضافة إلى أجهزة الكمبيوتر ذات التكوين الأساسي، أصبحت أجهزة كمبيوتر الوسائط المتعددة المجهزة بقارئ الأقراص المضغوطة ومكبرات الصوت والميكروفون شائعة بشكل متزايد.

مرجع: "Yulmart"، المتجر الإلكتروني الأفضل والأكثر ملاءمة على الإطلاق مجاناسيتم إعلامك عند شراء جهاز كمبيوتر بأي تكوين.

وحدة النظام هي الوحدة الرئيسية التي يتم تركيب أهم المكونات بداخلها.

تسمى الأجهزة الموجودة داخل وحدة النظام داخلية، والأجهزة المتصلة بها من الخارج تسمى خارجية.

تُسمى أيضًا الأجهزة الإضافية الخارجية المصممة للإدخال والإخراج وتخزين البيانات على المدى الطويل بالأجهزة الطرفية.

كيف تعمل وحدة النظام

في المظهر، تختلف وحدات النظام في شكل العلبة.

يتم إنتاج علب الكمبيوتر الشخصي في الإصدارات الأفقية (سطح المكتب) والرأسية (البرجية).

تتميز العلب العمودية بالأبعاد:

• الحجم الكامل (برج كبير)؛
• متوسطة الحجم (برج ميدي)؛
• صغيرة الحجم (برج صغير).

من بين الحالات ذات التصميم الأفقي، هناك حالات مسطحة وخاصة مسطحة (رفيعة).

يتم تحديد اختيار نوع أو آخر من الحالات حسب ذوق واحتياجات ترقية الكمبيوتر.

أفضل نوع من الحافظات بالنسبة لمعظم المستخدمين هو الحافظات البرجية الصغيرة.

إنه ذو أبعاد صغيرة ويمكن وضعه بسهولة على سطح المكتب أو على طاولة بجانب السرير بالقرب من سطح المكتب أو على حامل خاص.

لديها مساحة كافية لاستيعاب خمس إلى سبع بطاقات توسعة.

بالإضافة إلى الشكل، يعد عامل الشكل مهمًا للحالة، وتعتمد عليه متطلبات الأجهزة التي سيتم وضعها.

حاليًا، يتم استخدام حالات عاملي الشكل بشكل أساسي: AT وATX.

يجب أن يكون عامل شكل العلبة متوافقًا مع عامل شكل اللوحة الرئيسية (النظام) للكمبيوتر، أو ما يسمى باللوحة الأم.

يتم تزويد علب الكمبيوتر الشخصي بمصدر طاقة، وبالتالي فإن طاقة مصدر الطاقة هي أيضًا إحدى معلمات العلبة.

بالنسبة للنماذج الجماعية، يكون مصدر الطاقة 200-250 واط كافيا.

تتضمن وحدة النظام (يمكن أن تستوعب):

• اللوحة الأم
• شريحة ROM ونظام BIOS
• ذاكرة CMOS غير متطايرة
• الأقراص الصلبة

اللوحة الأم

اللوحة الأم (اللوحة الأم) - اللوحة الرئيسية للكمبيوتر الشخصي وهي عبارة عن لوح من الألياف الزجاجية مغطى بورق النحاس.

ومن خلال حفر الرقاقة، يتم الحصول على موصلات نحاسية رفيعة تربط المكونات الإلكترونية.

تحتوي اللوحة الأم على:

• المعالج - الشريحة الرئيسية التي تقوم بمعظم العمليات الحسابية والمنطقية؛
• الحافلات - مجموعات من الموصلات التي يتم من خلالها تبادل الإشارات بين الأجهزة الداخلية للكمبيوتر؛
• ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي، ذاكرة الوصول العشوائي) - مجموعة من الشرائح المصممة لتخزين البيانات مؤقتًا عند تشغيل الكمبيوتر؛
• ROM (ذاكرة القراءة فقط) عبارة عن شريحة مصممة لتخزين البيانات على المدى الطويل، بما في ذلك عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر؛
• مجموعة المعالجات الدقيقة (مجموعة الشرائح) - مجموعة من الرقائق التي تتحكم في تشغيل الأجهزة الداخلية للكمبيوتر وتحدد الوظيفة الأساسية للوحة الأم؛
• موصلات لتوصيل أجهزة إضافية (فتحات).

(المعالج الدقيق، وحدة المعالجة المركزية، وحدة المعالجة المركزية) - شريحة الكمبيوتر الرئيسية التي يتم فيها إجراء جميع العمليات الحسابية.

إنها شريحة كبيرة يمكن العثور عليها بسهولة على اللوحة الأم.

يحتوي المعالج على مبدد حراري كبير بزعانف نحاسية يتم تبريده بواسطة مروحة.

من الناحية الهيكلية، يتكون المعالج من خلايا لا يمكن تخزين البيانات فيها فحسب، بل يمكن تغييرها أيضًا.

تسمى الخلايا الداخلية للمعالج بالسجلات.

ومن المهم أيضًا ملاحظة أن البيانات الموضوعة في بعض السجلات لا تعتبر بيانات، بل بمثابة تعليمات تتحكم في معالجة البيانات في سجلات أخرى.

من بين سجلات المعالج هناك تلك التي، اعتمادا على محتواها، قادرة على تعديل تنفيذ الأوامر. وبالتالي، من خلال التحكم في إرسال البيانات إلى سجلات مختلفة للمعالج، يمكنك التحكم في معالجة البيانات.

وهذا ما يعتمد عليه تنفيذ البرنامج.

يتم توصيل المعالج ببقية أجهزة الكمبيوتر، وبشكل أساسي بذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، عن طريق عدة مجموعات من الموصلات تسمى الناقلات.

هناك ثلاث حافلات رئيسية: ناقل البيانات، وحافلة العناوين، وحافلة الأوامر.

عنوان الحافلة

تحتوي معالجات Intel Pentium (وهي الأكثر شيوعًا في أجهزة الكمبيوتر الشخصية) على ناقل عنوان 32 بت، أي أنه يتكون من 32 سطرًا متوازيًا. اعتمادا على ما إذا كان هناك جهد على أي من الخطوط أم لا، يقولون أن هذا الخط مضبوط على واحد أو صفر. يشكل الجمع بين 32 صفرًا وواحدًا عنوانًا 32 بت يشير إلى إحدى خلايا ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). ويتم توصيل المعالج بها لنسخ البيانات من الخلية إلى أحد سجلاتها.

مركبة البيانات

يقوم هذا الناقل بنسخ البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) إلى سجلات المعالج والعودة. في أجهزة الكمبيوتر المبنية على معالجات Intel Pentium، يكون ناقل البيانات 64 بت، أي يتكون من 64 سطرًا، يتم من خلالها استقبال 8 بايت في المرة الواحدة للمعالجة.

حافلة القيادة

لكي يتمكن المعالج من معالجة البيانات، فإنه يحتاج إلى تعليمات. يجب أن يعرف ما يجب فعله بالبايتات المخزنة في سجلاته. تأتي هذه الأوامر أيضًا إلى المعالج من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ولكن ليس من تلك المناطق التي يتم فيها تخزين صفائف البيانات، ولكن من حيث يتم تخزين البرامج. يتم تمثيل الأوامر أيضًا في شكل بايت. أبسط الأوامر تتناسب مع بايت واحد، ولكن هناك أيضًا تلك التي تتطلب بايتين أو ثلاثة أو أكثر. تحتوي معظم المعالجات الحديثة على ناقل تعليمات 32 بت (على سبيل المثال، معالج Intel Pentium)، على الرغم من وجود معالجات 64 بت وحتى معالجات 128 بت.

أثناء التشغيل، يقوم المعالج بخدمة البيانات الموجودة في سجلاته، في مجال ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، بالإضافة إلى البيانات الموجودة في المنافذ الخارجية للمعالج.

فهو يفسر بعض البيانات مباشرة كبيانات، وبعضها كبيانات عنوان، وبعضها كأوامر.

مجموعة جميع التعليمات الممكنة التي يمكن للمعالج تنفيذها على البيانات تشكل ما يسمى بنظام تعليمات المعالج.

المعلمات الرئيسية للمعالجات هي:

• جهد التشغيل
• عمق قليلا
• تردد ساعة التشغيل
• مضاعف الساعة الداخلية
• حجم ذاكرة التخزين المؤقت

يتم توفير جهد التشغيل للمعالج بواسطة اللوحة الأم، لذلك تتوافق العلامات التجارية المختلفة للمعالجات مع اللوحات الأم المختلفة (يجب اختيارها معًا). مع تطور تكنولوجيا المعالج، ينخفض ​​جهد التشغيل تدريجياً.

توضح سعة المعالج عدد بتات البيانات التي يمكنه تلقيها ومعالجتها في سجلاته في المرة الواحدة (في دورة ساعة واحدة).

يعتمد المعالج على نفس مبدأ الساعة كما هو الحال في الساعة العادية. يستغرق تنفيذ كل أمر عددًا معينًا من دورات الساعة.

في ساعة الحائط، يتم ضبط دورات التذبذب بواسطة البندول؛ وفي الساعات الميكانيكية اليدوية يتم ضبطها بواسطة بندول زنبركي؛ ولهذا الغرض، تحتوي الساعات الإلكترونية على دائرة تذبذبية تضبط دورات الساعة على تردد محدد بدقة.

في الكمبيوتر الشخصي، يتم ضبط نبضات الساعة بواسطة إحدى الدوائر الدقيقة المضمنة في مجموعة المعالجات الدقيقة (مجموعة الشرائح) الموجودة على اللوحة الأم.

كلما زاد تردد الساعة الواصلة إلى المعالج، زاد عدد الأوامر التي يمكنه تنفيذها لكل وحدة زمنية، وكلما ارتفع أدائه.

يتم تبادل البيانات داخل المعالج بشكل أسرع بعدة مرات من تبادلها مع الأجهزة الأخرى، مثل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

من أجل تقليل عدد مرات الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي، يتم إنشاء منطقة عازلة داخل المعالج - ما يسمى بذاكرة التخزين المؤقت، وهذا يشبه "ذاكرة الوصول العشوائي الفائقة".

عندما يحتاج المعالج إلى البيانات، فإنه يصل أولاً إلى ذاكرة التخزين المؤقت، وفقط في حالة عدم وجود البيانات الضرورية، يمكنه الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

عند تلقي كتلة من البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، يقوم المعالج بإدخالها في ذاكرة التخزين المؤقت في نفس الوقت.

يُطلق على عمليات الوصول الناجحة إلى ذاكرة التخزين المؤقت اسم زيارات ذاكرة التخزين المؤقت.

كلما زاد حجم ذاكرة التخزين المؤقت، زادت نسبة النتائج، ولهذا السبب تم تجهيز المعالجات عالية الأداء بحجم ذاكرة تخزين مؤقت أكبر.

غالبًا ما يتم توزيع ذاكرة التخزين المؤقت عبر عدة مستويات.

تعمل ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الأول على نفس شريحة المعالج نفسه ويبلغ حجمها عشرات الكيلوبايت.

توجد ذاكرة التخزين المؤقت L2 إما على قالب المعالج أو على نفس عقدة المعالج، على الرغم من تنفيذها على قالب منفصل.

تعمل ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الأول والثاني بتردد يتوافق مع تردد نواة المعالج.

يتم تنفيذ ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالث على شرائح من نوع SRAM عالية السرعة ويتم وضعها على اللوحة الأم بالقرب من المعالج. يمكن أن يصل حجمه إلى عدة ميغابايت، لكنه يعمل على تردد اللوحة الأم.

واجهات الناقل اللوحة الأم

يتم الاتصال بين جميع الأجهزة الأصلية والمتصلة باللوحة الأم من خلال الناقلات والأجهزة المنطقية الموجودة في مجموعة شرائح المعالج الدقيق (مجموعة الشرائح).

يعتمد أداء الكمبيوتر إلى حد كبير على بنية هذه العناصر.

واجهات الحافلات

هو(الهندسة القياسية للصناعة) عبارة عن ناقل نظام قديم لأجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع أجهزة كمبيوتر IBM.

عيسى(هندسة معايير الصناعة الموسعة) - تمديد معيار ISA. ويتميز بموصل أكبر وأداء متزايد (يصل إلى 32 ميجابايت/ثانية). مثل ISA، يعتبر هذا المعيار الآن عفا عليه الزمن.

PCI(Peripheral Component Interconnect - حرفيًا: التوصيل البيني للمكونات الطرفية) - ناقل الإدخال/الإخراج لتوصيل الأجهزة الطرفية باللوحة الأم للكمبيوتر.

أغب(منفذ الرسومات المتسارع - منفذ الرسومات المتسارع) - تم تطويره في عام 1997 بواسطة Intel، وهو ناقل نظام متخصص 32 بت لبطاقة الفيديو. كان الهدف الرئيسي للمطورين هو زيادة الأداء وتقليل تكلفة بطاقة الفيديو عن طريق تقليل حجم ذاكرة الفيديو المدمجة.

USB(الناقل التسلسلي العالمي - الناقل التسلسلي العالمي) - يحدد هذا المعيار الطريقة التي يتفاعل بها الكمبيوتر مع الأجهزة الطرفية. يسمح لك بتوصيل ما يصل إلى 256 جهازًا مختلفًا بواجهة تسلسلية. يمكن توصيل الأجهزة بالسلاسل (كل جهاز لاحق متصل بالجهاز السابق). أداء ناقل USB منخفض نسبيًا ويصل إلى 1.5 ميجابت/ثانية، ولكن بالنسبة لأجهزة مثل لوحة المفاتيح والماوس والمودم وعصا التحكم وما شابه، فهذا يكفي. تكمن راحة الحافلة في أنها تزيل عمليًا التعارضات بين الأجهزة المختلفة، وتسمح لك بتوصيل الأجهزة وفصلها في "الوضع الساخن" (دون إيقاف تشغيل الكمبيوتر) وتسمح لك بتوصيل العديد من أجهزة الكمبيوتر بشبكة محلية بسيطة دون استخدام المعدات والبرمجيات الخاصة.

تحدد معلمات مجموعة المعالجات الدقيقة (مجموعة الشرائح) إلى أقصى حد خصائص ووظائف اللوحة الأم.

حاليًا، يتم إنتاج معظم شرائح اللوحة الأم على أساس شريحتين، تسمى "الجسر الشمالي" و"الجسر الجنوبي".

يتحكم North Bridge في التوصيل البيني لأربعة أجهزة: المعالج وذاكرة الوصول العشوائي ومنفذ AGP وناقل PCI. ولذلك، يطلق عليه أيضًا وحدة التحكم ذات الأربعة منافذ.

يُطلق على "الجسر الجنوبي" أيضًا اسم وحدة التحكم الوظيفية. وهو ينفذ وظائف وحدة التحكم بالأقراص الصلبة والمرنة، ووظائف جسر ISA - PCI، ووحدة التحكم بلوحة المفاتيح، ووحدة التحكم بالماوس، وناقل USB، وما إلى ذلك.

(RAM - ذاكرة الوصول العشوائي) عبارة عن مجموعة من الخلايا البلورية القادرة على تخزين البيانات.

هناك العديد من أنواع ذاكرة الوصول العشوائي المختلفة، ولكن من وجهة نظر المبدأ الفيزيائي للتشغيل، فإنها تميز بين الذاكرة الديناميكية (DRAM) والذاكرة الثابتة (SRAM).

يمكن اعتبار خلايا الذاكرة الديناميكية (DRAM) بمثابة مكثفات صغيرة يمكنها تخزين الشحنة على لوحاتها.

هذا هو نوع الذاكرة الأكثر شيوعًا والمتاح اقتصاديًا.

ترتبط عيوب هذا النوع، أولاً، بحقيقة أنه عند شحن وتفريغ المكثفات، فإن العمليات العابرة لا مفر منها، أي أن تسجيل البيانات يحدث ببطء نسبيًا.

العيب الثاني المهم يتعلق بحقيقة أن شحنات الخلايا تميل إلى التبدد في الفضاء، وبسرعة كبيرة.

إذا لم يتم "إعادة شحن" ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بشكل مستمر، فسيتم فقدان البيانات خلال بضعة أجزاء من مئات من الثانية.

ولمكافحة هذه الظاهرة، يقوم الكمبيوتر باستمرار بتجديد (تحديث، إعادة شحن) خلايا ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

يحدث التجديد عدة عشرات من المرات في الثانية ويتسبب في إهدار موارد نظام الحوسبة.

يمكن اعتبار خلايا الذاكرة الثابتة (SRAM) بمثابة عناصر إلكترونية دقيقة - تتخبط تتكون من عدة ترانزستورات.

لا يقوم المشغل بتخزين الشحنة، بل الحالة (تشغيل/إيقاف)، لذلك يوفر هذا النوع من الذاكرة أداءً أعلى، على الرغم من أنه أكثر تعقيدًا من الناحية التكنولوجية، وبالتالي أكثر تكلفة.

تُستخدم شرائح الذاكرة الديناميكية باعتبارها ذاكرة الوصول العشوائي الرئيسية للكمبيوتر.

تُستخدم شرائح الذاكرة الثابتة كذاكرة مساعدة (ما يسمى بالذاكرة المؤقتة)، وهي مصممة لتحسين تشغيل المعالج.

كل خلية ذاكرة لها عنوانها الخاص، والذي يتم التعبير عنه برقم.

تحتوي الخلية الواحدة القابلة للعنونة على ثماني خلايا ثنائية يمكن تخزين 8 بتات فيها، أي بايت واحد من البيانات.

وبالتالي، يمكن التعبير عن عنوان أي خلية ذاكرة بأربعة بايت.

توجد ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في الكمبيوتر على لوحات قياسية تسمى الوحدات النمطية.

يتم إدخال وحدات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في الفتحات المقابلة على اللوحة الأم.

من الناحية الهيكلية، تحتوي وحدات الذاكرة على تصميمين - صف واحد (وحدات SIMM) وصف مزدوج (وحدات DIMM).

الخصائص الرئيسية لوحدات ذاكرة الوصول العشوائي هي سعة الذاكرة ووقت الوصول.

يُظهر وقت الوصول مقدار الوقت اللازم للوصول إلى خلايا الذاكرة - وكلما كان أقصر، كان ذلك أفضل. يتم قياس وقت الوصول بأجزاء من المليارات من الثانية (نانو ثانية، ns).

شريحة ROM ونظام BIOS

عند تشغيل الكمبيوتر، لا يوجد شيء في ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة به - لا البيانات ولا البرامج، حيث أن ذاكرة الوصول العشوائي لا يمكنها تخزين أي شيء دون إعادة شحن الخلايا لأكثر من أجزاء من مائة من الثانية، ولكن المعالج يحتاج إلى أوامر، بما في ذلك في اللحظة الأولى بعد تشغيله على.

لذلك، مباشرة بعد التشغيل، يتم تعيين عنوان البدء على ناقل عنوان المعالج.

يحدث هذا في الأجهزة، دون مشاركة البرامج (نفس الشيء دائمًا).

يقوم المعالج بتوجيه العنوان المحدد لأمره الأول ومن ثم يبدأ العمل حسب البرامج.

لا يمكن أن يشير عنوان المصدر هذا إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، التي لا تحتوي على أي شيء حتى الآن.

يشير إلى نوع آخر من الذاكرة، ذاكرة القراءة فقط (ROM).

شريحة ROM قادرة على تخزين المعلومات لفترة طويلة، حتى عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر.

تسمى البرامج الموجودة في ROM "مثبتة" - وهي مكتوبة هناك في مرحلة تصنيع الدائرة الدقيقة.

تشكل مجموعة البرامج الموجودة في ROM نظام الإدخال / الإخراج الأساسي (BIOS - نظام الإدخال والإخراج الأساسي).

الغرض الرئيسي من البرامج الموجودة في هذه الحزمة هو التحقق من تكوين نظام الكمبيوتر ووظائفه وضمان التفاعل مع لوحة المفاتيح والشاشة والقرص الصلب ومحرك الأقراص المرنة.

تتيح لنا البرامج المضمنة في BIOS مراقبة الرسائل التشخيصية التي تظهر على الشاشة والتي تصاحب بدء تشغيل الكمبيوتر، فضلاً عن التدخل في عملية بدء التشغيل باستخدام لوحة المفاتيح.

ذاكرة CMOS غير متطايرة

يمكن دعم تشغيل الأجهزة القياسية، مثل لوحة المفاتيح، بواسطة البرامج المضمنة في BIOS، ولكن لا يمكن لهذه الأدوات توفير التشغيل مع جميع الأجهزة الممكنة.

على سبيل المثال، لا يعرف مصنعو BIOS شيئًا على الإطلاق عن معلمات الأقراص الصلبة والمرنة لدينا؛ ولا يعرفون تكوين أي نظام كمبيوتر أو خصائصه.

لبدء استخدام الأجهزة الأخرى، يجب أن تعرف البرامج المضمنة في BIOS مكان العثور على الإعدادات التي تحتاجها.

لأسباب واضحة، لا يمكن تخزينها في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أو ذاكرة القراءة فقط (ROM).

ولهذا الغرض بشكل خاص، تحتوي اللوحة الأم على شريحة “ذاكرة غير متطايرة”، تسمى CMOS وفقًا لتقنية التصنيع الخاصة بها.

وهي تختلف عن ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في أن محتوياتها لا يتم مسحها عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر، وتختلف عن ذاكرة القراءة فقط (ROM) في أنه يمكن إدخال البيانات وتغييرها إليها بشكل مستقل، وفقًا للمعدات المضمنة في النظام.

يتم تشغيل هذه الشريحة باستمرار بواسطة بطارية صغيرة موجودة على اللوحة الأم.

إن شحن هذه البطارية كافٍ لضمان عدم فقدان الدائرة الدقيقة للبيانات، حتى لو لم يتم تشغيل الكمبيوتر لعدة سنوات.

تقوم شريحة CMOS بتخزين بيانات حول محركات الأقراص المرنة والأقراص الصلبة والمعالج وبعض الأجهزة الأخرى الموجودة على اللوحة الأم.

حقيقة أن الكمبيوتر يتتبع الوقت والتقويم بوضوح (حتى عند إيقاف تشغيله) ترجع أيضًا إلى حقيقة أن ساعة النظام يتم تخزينها (وتغييرها) باستمرار في CMOS.

وبالتالي، فإن البرامج المكتوبة في BIOS تقرأ البيانات حول تكوين أجهزة الكمبيوتر من شريحة CMOS، وبعد ذلك يمكنهم الوصول إلى القرص الصلب، وإذا لزم الأمر، القرص المرن، ونقل التحكم إلى البرامج المسجلة هناك.

الأقراص الصلبة

الأقراص الصلبة- الجهاز الرئيسي للتخزين طويل الأمد لكميات كبيرة من البيانات والبرامج.

في الواقع، هذا ليس قرصًا واحدًا، بل مجموعة من الأقراص المحورية التي لها طلاء مغناطيسي وتدور بسرعة عالية.

وبالتالي، فإن هذا "القرص" لا يحتوي على سطحين، كما هو الحال مع القرص المسطح العادي، ولكن سطحين 2n، حيث n هو عدد الأقراص الفردية في المجموعة.

يوجد فوق كل سطح رأس مصمم لقراءة البيانات وكتابتها.

عند سرعات دوران القرص العالية (90 دورة في الثانية)، تتشكل وسادة ديناميكية هوائية في الفجوة بين الرأس والسطح، ويحوم الرأس فوق السطح المغناطيسي على ارتفاع عدة أجزاء من الألف من المليمتر.

عندما يتغير التيار المتدفق عبر الرأس، تتغير شدة المجال المغناطيسي الديناميكي في الفجوة، مما يسبب تغيرات في المجال المغناطيسي الثابت للجسيمات المغناطيسية التي تشكل طلاء القرص. هذه هي الطريقة التي تتم بها كتابة البيانات إلى المجال المغناطيسي القرص.

تتم عملية القراءة بترتيب عكسي.

تعمل جزيئات الطلاء الممغنطة التي تطير بسرعة عالية بالقرب من الرأس على إحداث قوة دافعة ذاتية الحث فيه.

يتم تضخيم الإشارات الكهرومغناطيسية المتولدة في هذه الحالة ونقلها للمعالجة.

يتم التحكم في تشغيل القرص الصلب بواسطة جهاز منطقي خاص بالأجهزة - وحدة التحكم في القرص الصلب.

حاليًا، يتم تنفيذ وظائف وحدات التحكم بالقرص بواسطة الدوائر الدقيقة المضمنة في مجموعة المعالجات الدقيقة (مجموعة الشرائح)، على الرغم من أن بعض أنواع وحدات التحكم بالقرص الصلب عالية الأداء لا تزال متوفرة على لوحة منفصلة.

تشمل المعلمات الرئيسية لمحركات الأقراص الصلبة السعة والأداء.

يمكن تخزينها على القرص الصلب الخاص بك لسنوات، ولكن في بعض الأحيان تحتاج إلى نقلها من كمبيوتر إلى آخر.

على الرغم من اسمه، القرص الصلب هو جهاز هش للغاية، حساس للأحمال الزائدة والصدمات والصدمات.

من الناحية النظرية، من الممكن نقل المعلومات من مكان عمل إلى آخر عن طريق تحريك القرص الصلب، ويتم ذلك في بعض الحالات، ولكن لا تزال هذه التقنية تعتبر ذات تقنية منخفضة، لأنها تتطلب رعاية خاصة ومؤهلات معينة.

لنقل كميات صغيرة من المعلومات بسرعة، يتم استخدام ما يسمى بالأقراص المغناطيسية المرنة (الأقراص المرنة)، والتي يتم إدخالها في جهاز تخزين خاص - محرك الأقراص المرنة.

توجد فتحة استقبال محرك الأقراص على اللوحة الأمامية لوحدة النظام.

منذ عام 1984، تم إنتاج أقراص مرنة عالية الكثافة مقاس 5.25 بوصة (1.2 ميجابايت).

اليوم، لا يتم استخدام محركات الأقراص مقاس 5.25 بوصة، ولم يتم تضمين محركات الأقراص مقاس 5.25 بوصة في التكوين الأساسي لأجهزة الكمبيوتر الشخصية بعد عام 1994.

تم إنتاج الأقراص المرنة مقاس 3.5 بوصة منذ عام 1980.

في الوقت الحاضر، تعتبر الأقراص عالية الكثافة مقاس 3.5 بوصة قياسية. تبلغ سعتها 1440 كيلو بايت (1.4 ميجابايت) وتتميز بالأحرف HD (كثافة عالية).

على الجانب السفلي، يحتوي القرص المرن على غلاف مركزي، يتم التقاطه بواسطة مغزل محرك الأقراص وتدويره.

السطح المغناطيسي مغطى بستارة منزلقة لحمايته من الرطوبة والأوساخ والغبار.

إذا كان القرص المرن يحتوي على بيانات قيمة، فيمكنك حمايته من المسح أو الكتابة فوقه عن طريق تحريك غطاء الأمان لإنشاء فتحة مفتوحة.

تعتبر الأقراص المرنة وسائط تخزين غير موثوقة.

غالبًا ما يتسبب الغبار والأوساخ والرطوبة وتغيرات درجات الحرارة والمجالات الكهرومغناطيسية الخارجية في فقدان جزئي أو كامل للبيانات المخزنة على القرص المرن.

ولذلك، فإن استخدام الأقراص المرنة كوسيلة رئيسية لتخزين المعلومات أمر غير مقبول.

يتم استخدامها فقط لنقل المعلومات أو كجهاز تخزين إضافي (نسخ احتياطي).

محرك الأقراص المضغوطة

تتم ترجمة الاختصار CD-ROM (ذاكرة القراءة فقط للقرص المضغوط) إلى اللغة الروسية كجهاز تخزين دائم يعتمد على قرص مضغوط.

مبدأ تشغيل هذا الجهاز هو قراءة البيانات الرقمية باستخدام شعاع الليزر المنعكس من سطح القرص.

يختلف التسجيل الرقمي على قرص مضغوط عن التسجيل على الأقراص المغناطيسية بكثافته العالية جدًا، ويمكن للقرص المضغوط القياسي تخزين حوالي 650 ميجابايت من البيانات.

تعتبر الكميات الكبيرة من البيانات نموذجية بالنسبة لمعلومات الوسائط المتعددة (الرسومات والموسيقى والفيديو)، لذلك يتم تصنيف محركات الأقراص المضغوطة على أنها أجهزة وسائط متعددة.

تسمى منتجات البرامج الموزعة على أقراص الليزر منشورات الوسائط المتعددة.

اليوم، تكتسب منشورات الوسائط المتعددة مكانة أقوى بشكل متزايد بين أنواع المنشورات التقليدية الأخرى.

على سبيل المثال، هناك الكتب والألبومات والموسوعات وحتى الدوريات (المجلات الإلكترونية) المنشورة على أقراص مضغوطة.

العيب الرئيسي لمحركات الأقراص المضغوطة القياسية هو عدم القدرة على كتابة البيانات، ولكن بالتوازي معها توجد أجهزة للكتابة مرة واحدة على أقراص CD-R (مسجل القرص المضغوط) وأجهزة للكتابة مرة واحدة على أقراص CD-RW.

المعلمة الرئيسية لمحركات الأقراص المضغوطة هي سرعة قراءة البيانات.

الأجهزة الأكثر شيوعًا حاليًا هي قارئات الأقراص المضغوطة ذات الأداء 32x-50x. تتمتع الأمثلة الحديثة لأجهزة الكتابة لمرة واحدة بأداء 4x-8x وأجهزة الكتابة المتعددة - حتى 4x.