| الصف السابع | تخطيط الدروس للعام الدراسي (FSES) | مكونات الكمبيوتر الأساسية ووظائفها

الدرس 10
مكونات الكمبيوتر الأساسية ووظائفها

2.1.1. حاسوب

الكلمات الدالة:

أحد الأشياء المهمة التي تتم دراستها في دروس علوم الكمبيوتر هو الكمبيوتر، والذي حصل على اسمه من وظيفته الرئيسية - إجراء العمليات الحسابية (المهندس كمبيوتر - آلة حاسبة).

تم إنشاء أول كمبيوتر في عام 1945 في الولايات المتحدة الأمريكية. يمكنك التعرف على تاريخ أجهزة الكمبيوتر من خلال القيام بجولة افتراضية في متاحف الكمبيوتر. لذلك، يمكنك معرفة الكثير من المعلومات المثيرة للاهتمام حول أجهزة الكمبيوتر من خلال زيارة (http://informat444.narod.ru/museum/) المتحف الافتراضي للمعلوماتية. يرجى ملاحظة أن الاختصار COMPUTER (الكمبيوتر الإلكتروني) غالبًا ما يستخدم للإشارة إلى تكنولوجيا الكمبيوتر من الأربعينيات إلى السبعينيات.

الكمبيوتر الحديث هو جهاز إلكتروني عالمي يتم التحكم فيه عن طريق البرنامج للتعامل مع المعلومات.

جهاز عالمييسمى الكمبيوتر لأنه يمكن استخدامه لأغراض عديدة - معالجة وتخزين ونقل مجموعة واسعة من المعلومات، ويستخدمه الشخص في أنواع مختلفة من الأنشطة.

يمكن لأجهزة الكمبيوتر الحديثة معالجة أنواع مختلفة من المعلومات: الأرقام والنصوص والصور والأصوات. معلومةمن أي نوع يتم تمثيله على الكمبيوتر في الكود الثنائي- تسلسل الأصفار والواحدات. يتم عرض بعض طرق الترميز الثنائي في الشكل. 2.1.

عادةً ما تسمى المعلومات المخصصة للمعالجة على الكمبيوتر والمقدمة في شكل رمز ثنائي بالبيانات الثنائية أو ببساطة البيانات. إحدى المزايا الرئيسية للبيانات الثنائية هي أنه يتم نسخها وتخزينها ونقلها باستخدام نفس الطرق العالمية، بغض النظر عن نوع المعلومات المصدر.

تم اختراع طرق التشفير الثنائي للنصوص والأصوات (الصوت والموسيقى) والصور (الصور والرسوم التوضيحية) وتسلسلات الصور (السينما والفيديو)، وكذلك الكائنات ثلاثية الأبعاد في الثمانينيات من القرن الماضي. سننظر لاحقًا في طرق التشفير الثنائي للمعلومات الرقمية والنصية والرسومية والصوتية بمزيد من التفاصيل. الآن الشيء الرئيسي هو معرفة أن تسلسل 1 و 0 في تمثيل الكمبيوتر يتوافق مع الإشارات الكهربائية - "تشغيل" و "إيقاف". الكمبيوتر يسمى جهاز الكترونيلأنه يتكون من العديد من المكونات الإلكترونية التي تقوم بمعالجة هذه الإشارات.

يقوم الكمبيوتر بمعالجة البيانات وفقًا لـ برنامج- سلسلة من الأوامر التي يجب تنفيذها على البيانات لحل المهمة. مثل البيانات، يتم تمثيل البرامج في الكمبيوتر كرمز ثنائي. البرمجيات التي تسيطر عليهايسمى الكمبيوتر جهازًا لأن تشغيله يتم تحت سيطرة البرامج المثبتة عليه. هذا مبدأ تشغيل برامج الكمبيوتر.

تأتي أجهزة الكمبيوتر الحديثة في مجموعة واسعة: من أنظمة الكمبيوتر القوية التي تشغل غرفًا بأكملها وتوفر العمل المتزامن للعديد من المستخدمين، إلى أجهزة الكمبيوتر الصغيرة التي تناسب راحة اليد (الشكل 2.2).

اليوم، النوع الأكثر شيوعًا من أجهزة الكمبيوتر هو الكمبيوتر الشخصي (PC) - وهو جهاز كمبيوتر مصمم للاستخدام من قبل شخص واحد.

درس علوم الحاسوب

في الصف الثاني

موضوع الدرس: "الكمبيوتر وأجزائه"

الغرض من الدرس:

تشكيل المفهوم: الكمبيوتر كنظام من الأجهزة المترابطة؛

مهام:

التعليمية:تكوين مفاهيم الكمبيوتر والشاشة ووحدة النظام ولوحة المفاتيح والماوس لدى الطلاب ؛

التنموية: تنمية العمليات المعرفية والتفكير المنطقي والانتباه والكلام للطلاب من خلال إدخال كلمات ومفاهيم جديدة.

التعليمية : رعاية حب الوطن، والعمل الجاد، وزيادة الدافع لدراسة علوم الكمبيوتر من خلال تقنيات الوسائط المتعددة.

نوع الدرس: تعلم مواد جديدة.

طُرق: المحادثة والمرئية والتوضيحية.

أشكال العمل: مجموعة، فرد، زوج.

مرافق: الكمبيوتر، العرض التقديمي حول موضوع الدرس، بطاقات المهام

معدات: الكتاب المدرسي "المعلوماتية". الصف الثاني: في جزأين. Matveeva N.V.، Chelak E.N.، كمبيوتر مزود ببرنامج Power Point، وجهاز عرض الوسائط المتعددة، وسبورة بيضاء تفاعلية.

النتائج المخططة لأنشطة التعلم الشاملة (UAL)

شخصي: -

القدرة على الاستماع وتسليط الضوء على الشيء الرئيسي، تذكر

تطوير الكلام

تكوين القدرة على تحليل البيانات

تنمية احترام الذات

القدرة على صياغة الأفكار بإيجاز

ذهني: - تحديد وصياغة مستقلة للهدف المعرفي

تنمية المهارات البحثية

التنظيمية:

تكوين مهارات العمل مع الكمبيوتر الشخصي

تواصل: - القدرة على التعبير عن الأفكار بما يتوافق مع مهام وشروط الاتصال

تنفيذ الأنشطة المعرفية المشتركة في أزواج

معدات:

• مخططات جهاز الكمبيوتر (Ugrinovich)، البطاقة الأم، المعالج، الشاشات، أنواع الذاكرة، سعة الذاكرة)؛
• عناصر الكمبيوتر

الدرس 1. هندسة الكمبيوتر الداخلية (ساعتان)

الغرض من الدرس: تزويد الطلاب برسم تخطيطي للكمبيوتر الشخصي والمفاهيم الأساسية وتصميم الذاكرة والمعالج.

خلال الفصول الدراسية:

1. شرح المادة الجديدة:

هيكل الكمبيوتر من وجهة نظر المستخدمين هو القدرة على التعامل مع الكمبيوتر كأداة لمعالجة المعلومات. يجب على الكمبيوتر إدراك المعلومات المدخلة والتعرف عليها وتذكرها وتنفيذ إجراءات مختلفة عليها وعرض نتائج عملها، أي تنفيذ المراحل الرئيسية لمعالجة المعلومات: الإدخال والتخزين والتحويل والإخراج.

ولحل كل هذه المشاكل، هناك حاجة إلى الأجهزة والبرامج التقنية.

مجموعة من الأجهزة التقنية تسمى الأجهزة أجهزة الكمبيوتر الشخصية هي نظام من الأجهزة التقنية المترابطة التي تقوم بإدخال المعلومات وتخزينها ومعالجتها وإخراجها.

1) كتل الكمبيوتر

يتكون الكمبيوتر الشخصي من الكتل الرئيسية التالية: الذاكرة الرئيسية، المعالج، الأجهزة الطرفية. جميع الكتل مترابطة بواسطة العمود الفقري للنظام (الحافلة).

الطريق السريع.يتم تبادل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر الفردية باستخدام الطرق السريعة, ربط جميع أجهزة الكمبيوتر.

تعتمد بنية أجهزة الكمبيوتر الشخصية الحديثة على مبدأ وحدات العمود الفقري. يسمح المبدأ المعياري للمستهلك بتجميع تكوين الكمبيوتر الذي يحتاجه وترقيته إذا لزم الأمر. يعتمد التنظيم المعياري للكمبيوتر على مبدأ العمود الفقري (الحافلة) لتبادل المعلومات بين الأجهزة.

يشتمل العمود الفقري (ناقل النظام) على ثلاث حافلات متعددة البت: حافلة البيانات، حافلة العنوانو حافلة التحكم.الحافلات عبارة عن خطوط متعددة الأسلاك.

مركبة البيانات. يقوم هذا الناقل بنقل البيانات بين الأجهزة المختلفة. على سبيل المثال، قد يتم إرسال البيانات المقروءة من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) إلى المعالج لمعالجتها، ومن ثم قد يتم إرسال البيانات المستلمة مرة أخرى إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للتخزين. وبالتالي، يمكن نقل البيانات الموجودة على ناقل البيانات من جهاز إلى جهاز في أي اتجاه.

يتم تحديد عرض ناقل البيانات من خلال سعة المعالج، أي. عدد البتات الثنائية التي يعالجها المعالج في دورة ساعة واحدة. لقد زادت سعة المعالجات باستمرار مع تطور تكنولوجيا الكمبيوتر وهي حاليًا 64 بت.

عنوان الحافلة.يتم اختيار الجهاز أو خلية الذاكرة التي يتم إرسال البيانات إليها أو قراءتها عبر ناقل البيانات بواسطة المعالج. كل جهاز أو خلية ذاكرة وصول عشوائي (RAM) لها عنوانها الخاص. يتم نقل العنوان عبر ناقل العناوين، ويتم إرسال الإشارات عبره في اتجاه واحد من المعالج إلى ذاكرة الوصول العشوائي والأجهزة (ناقل أحادي الاتجاه).

عرض حافلة العنوانيحدد مساحة عنوان المعالج، أي. عدد خلايا ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التي يمكن أن يكون لها عناوين فريدة. يمكن حساب عدد خلايا الذاكرة القابلة للعنونة باستخدام الصيغة: ن= >2 7، حيث N هو عرض ناقل العنوان.

لقد زاد عرض ناقل العناوين باستمرار وفي أجهزة الكمبيوتر الشخصية الحديثة يبلغ 32 بت. وبالتالي، فإن الحد الأقصى لعدد خلايا الذاكرة القابلة للعنونة هو: ن = 2 32 = 4 294 967 296.

حافلة التحكم.ينقل ناقل التحكم الإشارات التي تحدد طبيعة تبادل المعلومات على طول الطريق السريع. تحدد إشارات التحكم العملية التي يجب إجراؤها لقراءة أو كتابة المعلومات من الذاكرة، ومزامنة تبادل المعلومات بين الأجهزة، وما إلى ذلك.

وحدة نظام الكمبيوتر

توجد جميع المكونات الرئيسية لجهاز الكمبيوتر المكتبي داخل وحدة النظام: اللوحة الأم مع المعالج وذاكرة الوصول العشوائي، ومحركات الأقراص الثابتة والمرنة، والأقراص المضغوطة، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي وحدة النظام على مصدر طاقة.

اللوحة الأم. المكون الرئيسي لجهاز الكمبيوتر هو اللوحة الأم (الشكل 1.4). تحتوي اللوحة الأم على عمود فقري لتبادل المعلومات، وهناك موصلات لتثبيت المعالج وذاكرة الوصول العشوائي، بالإضافة إلى فتحات لتثبيت وحدات التحكم للأجهزة الخارجية.

تردد المعالج وناقل النظام وحافلات الأجهزة الطرفية. يمكن أن يختلف أداء مكونات الكمبيوتر المختلفة (المعالج وذاكرة الوصول العشوائي ووحدات التحكم الطرفية) بشكل كبير. لتنسيق الأداء، يتم تثبيت دوائر دقيقة خاصة (شرائح) على اللوحة الأم، بما في ذلك وحدة تحكم ذاكرة الوصول العشوائي (ما يسمى بالجسر الشمالي) ووحدة تحكم الأجهزة الطرفية (الجسر الجنوبي)

يضمن الجسر الشمالي تبادل المعلومات بين المعالج وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) عبر ناقل النظام. يستخدم المعالج مضاعفة التردد الداخلي، وبالتالي فإن تردد المعالج أعلى بعدة مرات من تردد ناقل النظام. في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، يمكن أن يكون تردد المعالج أعلى بعشر مرات من تردد ناقل النظام (على سبيل المثال، تردد المعالج هو 1 جيجا هرتز وتردد الناقل 100 ميجا هرتز).

يتم توصيل ناقل PCI (ناقل توصيل المكونات الطرفية) بالجسر الشمالي، مما يضمن تبادل المعلومات مع وحدات تحكم الأجهزة الطرفية. تردد وحدة التحكم أقل من تردد ناقل النظام، على سبيل المثال، إذا كان تردد ناقل النظام 100 ميجاهرتز، فإن تردد ناقل PCI عادة ما يكون أقل بثلاث مرات - 33 ميجاهرتز. يتم تثبيت وحدات التحكم في الأجهزة الطرفية (بطاقة الصوت، بطاقة الشبكة، وحدة تحكم SCSI، المودم الداخلي) في فتحات التوسعة باللوحة الأم.

مع زيادة دقة الشاشة وعمق الألوان، تزداد متطلبات سرعة الناقل الذي يربط بطاقة الفيديو بالمعالج وذاكرة الوصول العشوائي. حاليًا، لتوصيل بطاقة فيديو، عادةً ما يتم استخدام حافلة AGP (منفذ الرسومات المتسارع) الخاصة، المتصلة بالجسر الشمالي ولها تردد أعلى بعدة مرات من ناقل PCI.

ويضمن الجسر الجنوبي تبادل المعلومات بين الجسر الشمالي والموانئ لتوصيل الأجهزة الطرفية.

أجهزة التخزين (محركات الأقراص الثابتة، الأقراص المضغوطة، أقراص DVD-ROM) متصلة بالجسر الجنوبي عبر ناقل UDMA (الوصول المباشر للغاية للذاكرة).

يتم توصيل الماوس والمودم الخارجي بالجسر الجنوبي باستخدام المنافذ التسلسلية,التي تنقل نبضات كهربائية تحمل المعلومات في كود الآلة، الواحدة تلو الأخرى. يتم تعيين المنافذ التسلسلية على أنها COM1 وCOM2، ويتم تنفيذها في الأجهزة باستخدام موصلات ذات 25 سنًا و9 سنًا، والتي توجد على اللوحة الخلفية لوحدة النظام.

الطابعة تتصل المنفذ المتوازي,والذي يوفر معدل نقل معلومات أعلى من المنافذ التسلسلية، لأنه ينقل في الوقت نفسه 8 نبضات كهربائية تحمل المعلومات في رمز الآلة. يتم تعيين المنفذ المتوازي على أنه LPT، ويتم تنفيذه في الأجهزة كموصل ذو 25 سنًا على اللوحة الخلفية لوحدة النظام.

لتوصيل الماسحات الضوئية والكاميرات الرقمية، يتم عادةً استخدام منفذ USB (الحافلة التسلسلية العالمية)، والذي يوفر اتصالاً عالي السرعة للعديد من الأجهزة الطرفية بالكمبيوتر في وقت واحد.

يتم توصيل لوحة المفاتيح عادةً باستخدام منفذ PS/2.

2) الذاكرة الرئيسية

الذاكرة الرئيسية هي جهاز لتخزين المعلومات. يتكون من أجهزة تخزين تشغيلية ودائمة.

يتم نسخ (تحميل) البرامج قيد التشغيل حاليًا من القرص أو الأقراص المرنة إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، والتي تسمى غالبًا ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). وهذا يعني أنه عند تشغيل أي برنامج حاسوبي موجود على القرص، يتم نسخه إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، وبعد ذلك يبدأ المعالج في تنفيذ الأوامر الواردة في هذا البرنامج. يحتوي جزء من ذاكرة الوصول العشوائي يسمى "ذاكرة الفيديو" على بيانات تتوافق مع الصورة الحالية على الشاشة. عند إيقاف تشغيل الطاقة، يتم مسح محتويات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). يعتمد أداء (سرعة التشغيل) لجهاز الكمبيوتر بشكل مباشر على حجم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة به، والتي تتراوح عادةً في أجهزة الكمبيوتر الحديثة بين 128-256 ميجابايت. في نماذج الكمبيوتر الأولى، لم تكن ذاكرة الوصول العشوائي أكثر من 1 ميغابايت. غالبًا ما تتطلب برامج التطبيقات الحديثة كميات كبيرة من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لتشغيلها؛ وإلا فإنهم ببساطة لا يركضون.

تقوم ذاكرة القراءة فقط (ROM) بتخزين المعلومات المكتوبة هناك بشكل دائم عند تصنيع الكمبيوتر. يحتوي الروم على:

• برامج الاختبار التي تتحقق من التشغيل الصحيح لوحداتها في كل مرة تقوم فيها بتشغيل الكمبيوتر؛
• برامج للتحكم في الأجهزة الطرفية الأساسية - محرك الأقراص، والشاشة، ولوحة المفاتيح؛
• معلومات حول مكان وجود نظام التشغيل على القرص.

نظام التشغيل هو برنامج يتحكم في تشغيل الكمبيوتر ويسمح للشخص بتنفيذ إجراءات مختلفة باستخدام البيانات الموجودة على الأقراص - حذفها، ونسخها من قرص إلى قرص، وتشغيل برامج مختلفة، وما إلى ذلك. عند تشغيل الكمبيوتر، يتم تشغيل يتم تحميل نظام التشغيل في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ويوجد هناك طوال جلسة العمل بأكملها. بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM، فإن نظام التشغيل الأكثر شيوعًا هو WINDOWS.

تتكون الذاكرة الرئيسية من السجلات. السجل هو جهاز لتخزين المعلومات بشكل مؤقت في شكل رقمي (ثنائي). عنصر التخزين في السجل هو مشغل - جهاز يمكن أن يكون في إحدى الحالتين، إحداهما تتوافق مع تخزين صفر ثنائي، والأخرى لتخزين صفر ثنائي. الزناد عبارة عن بطارية مكثفة صغيرة يمكن شحنها عدة مرات. إذا كان هذا المكثف مشحونًا، فيبدو أنه يتذكر القيمة "1"؛ وإذا لم يكن هناك شحن، فإن القيمة "O". يحتوي السجل على عدة مشغلات مرتبطة ببعضها البعض. يُطلق على عدد التقلبات في السجل اسم سعة الكمبيوتر. يرتبط أداء الكمبيوتر ارتباطًا مباشرًا بعمق البت، والذي يمكن أن يكون 8 و16 و32 و64.

نشأ مصطلح "وينشستر" من الاسم العامي للنموذج الأول لمحرك الأقراص الثابتة بسعة 16 كيلو بايت (IBM، 1973)، والذي كان يحتوي على 30 مسارًا من 30 قطاعًا، والذي تزامن بالصدفة مع عيار 30 بوصة/30 بوصة من محرك وينشستر الشهير للصيد. بندقية.

دعونا نقارن بين محركات الأقراص المرنة والأقراص الصلبة.

على غرار الأقراص المرنة:

• ينتمي القرص الصلب إلى فئة الوسائط التي تتمتع بوصول عشوائي إلى المعلومات؛
• لتخزين المعلومات، يتم تقسيم القرص الصلب إلى مسارات وقطاعات؛
• للوصول إلى المعلومات، يقوم محرك واحد بتدوير مجموعة الأقراص، ويقوم الآخر بتثبيت الرؤوس في المكان الذي تتم فيه قراءة/كتابة المعلومات؛
• أحجام محركات الأقراص الثابتة الأكثر شيوعًا هي 5.25 و3.5 بوصة في القطر الخارجي.

تتمتع محركات الأقراص الثابتة بمزايا مقارنة بمحركات الأقراص المرنة بطريقتين رئيسيتين:

• حجم محركات الأقراص الثابتة أعلى بكثير من حجم محركات الأقراص المرنة، ويتراوح من 20 إلى 120 جيجابايت أو أكثر
• سرعة تبادل المعلومات أكبر بعشرات المرات من سرعة الأقراص المرنة.

للوصول إلى القرص الصلب، استخدم اسمًا محددًا بأي حرف لاتيني يبدأ بـ C:. إذا تم تثبيت محرك أقراص ثابتة ثانٍ، فسيتم تعيين الحرف التالي من الأبجدية اللاتينية B:، وما إلى ذلك. للراحة، يوفر نظام التشغيل القدرة، باستخدام برنامج نظام خاص، على تقسيم قرص فعلي واحد بشكل مشروط إلى عدة أجزاء مستقلة، تسمى محركات الأقراص المنطقية.في هذه الحالة، يتم تعيين اسم منطقي خاص لكل جزء من القرص الفعلي، مما يسمح لك بالوصول إليها بشكل مستقل: C:، B:، إلخ.

الجهاز المركزي في الكمبيوتر هو وحدة المعالجة المركزية.يقوم بتنفيذ العديد من العمليات الحسابية والمنطقية التي يتم من خلالها تقليل حل أي مشكلة في معالجة المعلومات على جهاز الكمبيوتر. بالإضافة إلى ذلك، يتحكم المعالج في تشغيل جميع أجهزة الكمبيوتر.

المعالج هو جهاز يقوم بتحويل المعلومات والتحكم في أجهزة الكمبيوتر الأخرى.

ما هو المعالج الحديث؟ للإجابة على هذا السؤال، دعونا نتذكر أن التاريخ الكامل لتطور أجهزة الكمبيوتر يرتبط ارتباطًا وثيقًا بإنجازات البشرية في مجال الإلكترونيات وعلوم المواد ومجالات العلوم والتكنولوجيا الأخرى. لقد كان اكتشاف خصائص معينة للمواد والمواد، وخاصة تلك التي تعتمد على السيليكون، هو الذي جعل من الممكن إنشاء معالج لجهاز كمبيوتر شخصي حديث. المعالج الحديث هو دائرة كهربائية دقيقة,أو رقاقة (رقاقة إنجليزية - رقاقة) مصنوعة على رقاقة سيليكون مصغرة - كريستال. ولذلك يطلق عليه عادة المعالج الدقيق.تحتوي أحدث المعالجات الدقيقة، التي يبلغ حجمها حوالي 2 سم، على ما يصل إلى عدة ملايين من المكونات الإلكترونية.

في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، تعد المعالجات الدقيقة من Intel، المعروفة أكثر بعلامتها التجارية Pentium، شائعة جدًا. ولهذا السبب يمكنك في كثير من الأحيان سماع الاسم الشائع جدًا الآن لجهاز كمبيوتر Pentium، على الرغم من أن هذا مجرد ارتباط بأحد أنواع المعالجات الدقيقة المستخدمة.

المعالج الدقيق عبارة عن دائرة متكاملة من الناحية الهيكلية، أو بشكل أكثر دقة، دائرة متكاملة واسعة النطاق (VLSI). وكلمة "فائقة الضخامة" لا تشير إلى حجم الدائرة المتكاملة، بل إلى عدد المكونات الإلكترونية التي تحتوي عليها والموضعة على قطعة صغيرة من السيليكون. يصل عدد هذه المكونات إلى عدة ملايين. كلما زاد عدد المكونات التي يحتوي عليها المعالج الدقيق، زاد أداء الكمبيوتر. حجم الحد الأدنى لعنصر المعالج الدقيق أصغر 100 مرة من قطر شعرة الإنسان. يحتوي المعالج الدقيق على جهات اتصال على شكل دبابيس يتم إدخالها في موصل أو مقبس خاص على لوحة النظام. يحتوي الموصل على شكل مستطيل مع عدة صفوف من الثقوب حول المحيط.

تتضمن معالجة أي معلومات على جهاز الكمبيوتر قيام المعالج بإجراء عمليات حسابية ومنطقية مختلفة. عمليات حسابية -هذه هي العمليات الحسابية الأساسية مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة. العمليات المنطقية(الجمع المنطقي، الضرب، النفي، وما إلى ذلك) هي بعض العمليات الخاصة التي تستخدم غالبًا عند التحقق من العلاقات بين الكميات المختلفة. يعد ذلك ضروريًا للتحكم في تشغيل الكمبيوتر.

ومن الخصائص الهامة للمعالج هو أداء(عدد العمليات الأولية التي يقوم بها في ثانية واحدة)، وهو ما يحدد أداء الكمبيوتر ككل. بدوره، يعتمد أداء المعالج على خاصيتين أخريين - تردد الساعة وعمق البت.

تردد الساعةيحدد إيقاع حياة الكمبيوتر. كلما زاد تردد الساعة، قلت مدة العمليات وزاد أداء الكمبيوتر. تحدد سرعة الساعة عدد دورات المعالج في الثانية. تحت براعةنحن نفهم الفترة الزمنية القصيرة للغاية، والتي يتم قياسها بالميكروثانية، والتي يمكن خلالها إجراء عملية أساسية، مثل إضافة رقمين. يمكن للكمبيوتر الشخصي الحديث إجراء ملايين ومليارات من هذه العمليات الأولية في الثانية. للتعبير عن تردد الساعة رقميًا، وحدة التردد المستخدمة هي ميجاهيرتز (MHz) - مليون دورة ساعة في الثانية. تردد الساعة للمعالجات الدقيقة الحديثة يزيد عن 100 ميجا هرتز.

حجم المعالجيحدد حجم الحد الأدنى من المعلومات التي يقوم المعالج بإجراء عمليات المعالجة المختلفة عليها. غالبًا ما تسمى هذه المعلومة في كلمة الآلة،ممثلة بسلسلة من الأرقام الثنائية (البتات). اعتمادًا على نوعه، يمكن أن يتمتع المعالج بإمكانية الوصول المتزامن إلى 8، 16، 32، 64 بت.

مع زيادة عمق البت، تزداد كمية المعلومات التي يعالجها المعالج في كل دورة على مدار الساعة، مما يؤدي إلى انخفاض في عدد دورات الساعة المطلوبة لأداء العمليات المعقدة. بالإضافة إلى ذلك، كلما زاد عمق البت، زادت الذاكرة التي يمكن للمعالج العمل بها. كانت المعالجات الدقيقة الأولى (1971 - إنتل) تتمتع بسعة 4 بت وتردد ساعة يبلغ 108 كيلو هرتز والقدرة على معالجة 640 بايت من الذاكرة الرئيسية. تم تجهيز أجهزة الكمبيوتر الحديثة بمعالجات 32 بت، وعادة ما تكون ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بها 64، 128، 256 ميجابايت.

تميل المعالجات الدقيقة الحديثة إلى زيادة عمق البت وزيادة تردد الساعة.

بالإضافة إلى المعالج الدقيق المركزي، تحتوي العديد من أجهزة الكمبيوتر على معالجات مساعدة - معالجات متخصصة إضافية. على سبيل المثال، المعالج الرياضي المساعد عبارة عن شريحة تساعد المعالج الرئيسي على إجراء العمليات الحسابية عند حل المشكلات الرياضية على جهاز الكمبيوتر.

يتكون العمل الرئيسي للمعالج من إجراءين - قراءة الأمر التالي من البرنامج الموجود في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وتنفيذ الإجراءات المحددة في هذا الأمر. يمكن لمثل هذا الإجراء إجراء عمليات حسابية ومنطقية على البيانات، وإخراج المعلومات إلى جهاز طرفي، وما إلى ذلك.

يتكون المعالج من وحدة تحكم (CU)، تتحكم في تشغيل المعالج باستخدام الإشارات الكهربائية، ووحدة حسابية منطقية (ALU)، تقوم بإجراء العمليات على البيانات، وتسجل تخزين هذه البيانات ونتيجة العملية بشكل مؤقت. عليها في المعالج. يقرأ المعالج البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ويرسل نتيجة الإجراء على هذه البيانات هناك.

أهم ما يميز المعالج هو تردد الساعة - عدد العمليات التي يقوم بها في ثانية واحدة (هرتز). المعالج 8086 الذي تصنعه شركة إنتل لحواسيب IBM الشخصية لا يمكنه إجراء أكثر من 10 ملايين عملية في الثانية، أي أن تردده كان 10 ميغاهيرتز. كان تردد الساعة للمعالج 80386 بالفعل 33 ميجا هرتز، وينفذ معالج بنتيوم الحديث ما متوسطه 100 مليون عملية في الثانية.

بجانب، يمكن لكل معالج محدد أن يعمل بما لا يزيد عن قدر معين من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).بالنسبة للمعالج 8086 كان هذا المقدار 1 ميجابايت فقط، وبالنسبة للمعالج 80286 زاد إلى 16 ميجابايت، وبالنسبة للـ Pentium أصبح 1 جيجابايت. بالمناسبة، يحتوي الكمبيوتر، كقاعدة عامة، على كمية أقل بكثير من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) من الحد الأقصى الممكن لمعالجه.

يوجد المعالج والذاكرة الرئيسية على لوحة كبيرة تسمى اللوحة الأم. لتوصيل العديد من الأجهزة الإضافية (محركات الأقراص وأجهزة التحكم مثل الفئران والطابعات وما إلى ذلك) بها، يتم استخدام لوحات خاصة تسمى وحدات التحكم. يتم إدراجها في الموصلات (الفتحات) الموجودة على اللوحة الأم، ويتم توصيل جهاز إضافي بنهايتها (المنفذ)، الذي يخرج خارج الكمبيوتر. ترتبط جميع وحدات الكمبيوتر عن طريق العمود الفقري للنظام، أو الناقل، وهو عبارة عن مجموعة من الأسلاك التي تنقل الإشارات الكهربائية من دائرة كمبيوتر إلى أخرى.

d/z: الملاحظات والرسائل على الأجهزة الطرفية للكمبيوتر

الدرس الثاني: الأجهزة الطرفية الأساسية

الغرض من الدرس: ناقش مع الطلاب الغرض من الأجهزة الطرفية الرئيسية للكمبيوتر وخصائصها.

خلال الفصول الدراسية:

تكرار(على السبورة):

1. مخطط الكمبيوتر.
2. الذاكرة (RAM، ROM، ذاكرة التخزين المؤقت، القرص المرن، القرص الصلب، القرص المضغوط)

شرح مادة جديدة .

1. الأجهزة الطرفية. لوحة المفاتيح. شاشة

الأجهزة الطرفية هي الأجهزة التي يتم من خلالها إدخال المعلومات إلى الكمبيوتر أو إخراجها منه. وتسمى أيضًا أجهزة خارجية أو أجهزة إدخال/إخراج البيانات. بشروط هُميمكن تقسيمها إلى أساسية، والتي بدونها يكون من المستحيل عمليا تشغيل الكمبيوتر، وأخرى متصلة إذا لزم الأمر. تشمل الأجهزة الرئيسية لوحة المفاتيح والشاشة ومحرك الأقراص.

يتم استخدام لوحة المفاتيح لإدخال المعلومات النصية. يوجد بداخلها شريحة - جهاز تشفير - تقوم بتحويل الإشارة من مفتاح معين إلى رمز ثنائي يتوافق مع حرف معين.

تعمل الشاشة (العرض)، اعتمادًا على البرنامج المحدد، في أحد الوضعين - النص أو الرسم. في وضع النص، تتكون الشاشة من أقسام منفصلة - مناطق مألوفة. يمكن إخراج حرف واحد إلى كل موقع مألوف. في هذه اللحظة، توجد في منطقة ذاكرة الفيديو بيانات تميز كل موقع مألوف - لون الشخصية، ولون الخلفية، والسطوع، وما إلى ذلك. في الوضع الرسومي، تتكون الشاشة من نقاط فردية - بكسل. تميز البيانات الموجودة في ذاكرة الفيديو لون بكسل معين - وهذه هي الطريقة التي يتم بها إنشاء الصورة. يُطلق على عدد وحدات البكسل التي تتكون منها شاشة العرض اسم دقة الشاشة. يتم عرض خصائص الشاشات الشائعة حاليًا في الجدول.

2. محرك الأقراص. أقراص

لحفظ المعلومات، يتم تسجيلها على أقراص مغناطيسية صلبة ومرنة خاصة. يعتمد التسجيل على قدرة بعض المواد التي تحتوي على الحديد على الاحتفاظ بالمغنطة بعد تعرضها لفترة قصيرة لمجال مغناطيسي. يتم تسجيل الأصفار الثنائية والواحدة على المسارات الحلقية للقرص على شكل منطقتين ممغنطتين بشكل مختلف. تتكون المسارات من أجزاء منفصلة - قطاعات 512 بايت. يتم ترقيم الممرات والقطاعات.

يتكون محرك الأقراص المغناطيسي (محرك الأقراص) من محرك يقوم بتدوير القرص ورأس مغناطيسي خاص للقراءة والكتابة.

يوجد القرص المغناطيسي الصلب (القرص الصلب) داخل الكمبيوتر. يمكن أن تتراوح سعة القرص الصلب من 10 ميجابايت إلى 1 جيجابايت (وهذا ليس الحد الأقصى). قد يحتوي الكمبيوتر على حزمة من (عدة) محركات أقراص ثابتة.

هناك نوعان من الأقراص المغناطيسية المرنة (الأقراص المرنة): 3 بوصة (3.5 بوصة - 8 مم) و5 بوصة (5.25 بوصة - 133 مم). يتم تحديد النوع حسب قطر القرص الموجود داخل العلبة البلاستيكية. الصندوق البلاستيكي نفسه بمثابة حماية ضد التأثيرات الخارجية. يعتمد حجم القرص المرن على كثافة التسجيل على المسار، والتي يمكن أن تكون مفردة (30 - SD-SINGLE DENSITY)، ومزدوجة (DD-DOUBLE DENSITY)، ورباعية (QD-QUADRUPLY DENSITY) وعالية (HD-HIGH DENSITY). )، وكذلك على عدد جوانب العاملين على القرص المرن (أحادي الجانب ومزدوج الجانب). عادةً ما تتم الإشارة إلى السعة القصوى للقرص المرن في الملصق الخاص به.

لا يمكن استخدام القرص المرن مباشرة بعد الشراء. تحتاج أولاً إلى تهيئته باستخدام برنامج الكمبيوتر المناسب. التنسيق (التهيئة) هو عملية قطع المسارات على القرص المرن، وتقسيم المسارات إلى قطاعات، ووضع علامات خاصة عليها. يمكن تهيئة أي قرص مرن إلى أقصى حجم ممكن له أو إلى أي حجم أصغر مخصص لنوع معين من الأقراص المرنة. تسمح لك برامج التنسيق الحديثة بوضع علامة على القرص المرن بحجم غير قياسي (747 كيلو بايت، 1.49 ميجابايت، وما إلى ذلك). لكي يتمكن الكمبيوتر بعد ذلك من العمل مع هذا النوع من الأقراص المرنة، يجب عليك تنزيل برنامج دعم خاص. يمكنك أيضًا تهيئة القرص المرن المستخدم، ولكن سيتم إتلاف جميع البيانات الموجودة عليه.

أثناء التشغيل، قد تظهر مناطق تالفة على سطح الأقراص. لا يمكن قراءة المعلومات المكتوبة في القسم المعيب. لذلك، يجب عليك فحص الأقراص بشكل دوري باستخدام برنامج خاص مثل MOO. يحدد البرنامج المناطق المعيبة ويضع علامة عليها بحيث يتم تخطي هذه المناطق تلقائيًا عند التسجيل على القرص. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للبرنامج استعادة البيانات التي سقطت في المنطقة الخاطئة.

د/ض:الملاحظات والرسائل.

الدرس 3. الأجهزة الطرفية الأخرى

1. الطابعة

على عكس الأجهزة الطرفية الأساسية، فإن تلك الأجهزة التي نطلق عليها أجهزة أخرى تكون متصلة بالكمبيوتر وفقًا للاحتياجات المحددة للمستخدم.

الطابعة هي جهاز لطباعة النصوص والصور الرسومية على الورق. هناك عدة أنواع من الطابعات المستخدمة اليوم.

طابعة مصفوفة. يعتمد مبدأ تشغيل هذه الطابعة على حقيقة أن رأس الطباعة الذي يحتوي على إبر معدنية يتحرك على طول الخط المطبوع. تضرب الإبر الورقة في اللحظة المناسبة من خلال شريط الحبر - وتتكون الصورة من نقاط فردية. يمكن لف شريط الحبر على بكرات (كما هو الحال في الآلة الكاتبة) أو وضعه في صندوق خاص (خرطوشة). الطابعات النقطية هي الأرخص. عادة ما تكون جودة الطباعة منخفضة. متوسط ​​سرعة الطباعة هو دقيقة واحدة لكل صفحة. الطابعات النقطية ليست طابعات ملونة.

طابعة نفاثة. في هذا النوع من الطابعات، يتم نفخ قطرات صغيرة من الحبر على الورق من خلال فوهات صغيرة. توفر هذه الطابعات جودة طباعة عالية إلى حد ما. متوسط ​​سرعة الطباعة هو دقيقة واحدة لكل صفحة. هناك طابعات نفث الحبر ملونة وغير ملونة.

طابعة ليزرية. في مثل هذه الطابعات، يتم نقل جزيئات الحبر من أسطوانة حبر خاصة إلى الورق باستخدام مجال كهربائي. جودة الطباعة عالية. تتراوح سرعة الطباعة في المتوسط ​​من 4 إلى 15 صفحة في الدقيقة. هناك طابعات ليزر ملونة وغير ملونة.

2. الأجهزة الطرفية الأخرى

يتم استخدام الراسمة لطباعة الرسومات على الورق. يتم إنشاء الصورة عن طريق تحريك قلم بالحبر الملون عبر الورقة. يمكن للراسمة العادية إخراج الرسم على ورقة يصل حجمها إلى A1 (841 × 594 مم). ولكن هناك أجهزة تخطيط كبيرة تعرض الصور على ورقة بأبعاد تصل إلى 3 × 3 م. وتبلغ سرعة الطباعة لورقة A1 متوسطة الامتلاء ساعة واحدة.

تم تصميم الماسح الضوئي لإدخال البيانات النصية والرسومية المطبوعة إلى جهاز الكمبيوتر. بوجود ماسح ضوئي، لا يمكنك إزعاج نفسك بإنشاء رسم باستخدام محرر رسومات، ولكن قم برسم الصورة بسرعة يدويًا على قطعة من الورق وإدخالها في الكمبيوتر باستخدام هذا الجهاز. وبالمثل، يمكنك إدخال نص مكتوب بخط اليد، والذي، إذا كان لديك برنامج التعرف، سيتم تحويله تلقائيًا إلى نموذج مطبوع. يمكن أن تكون الماسحات الضوئية محمولة باليد (يتم تمريرها فوق الورقة من الأعلى) ومسطحة (يتم وضع الورقة داخل الماسح الضوئي).

جهاز البث هو جهاز لإجراء نسخ احتياطي لبيانات القرص الصلب في حالة احتمال فقدانها (فيروس، عطل). إذا كنت تستخدم الأقراص المرنة لهذا الغرض، فلن يستغرق الأمر الكثير من الأقراص المرنة فحسب، بل سيستغرق الكثير من الوقت أيضًا. يقوم جهاز البث بتسجيل البيانات بسرعة على شريط مغناطيسي في شريط خاص. تتيح التطورات الأخيرة استخدام أشرطة الفيديو العادية لهذا الغرض.

تُستخدم عناصر التحكم في المؤشر لتحريك المؤشر بسرعة حول الشاشة. الأكثر شيوعًا بينها هو المناول من نوع "الماوس" (أو ببساطة "الماوس"). توجد بداخلها كرة تتدحرج على طول السطح عندما يتحرك الماوس وتنقل حركتها إلى بكرات خاصة. يتم إرسال الإشارات من الأسطوانات إلى الكمبيوتر. تشبه كرة التتبع فأرًا مقلوبًا رأسًا على عقب. يتم تحريك الكرة المثبتة على بكرات. تُستخدم كرة التتبع بشكل شائع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة من النوع المحمول. عصا التحكم عبارة عن مقبض مزود بأزرار وعادة ما تستخدم للألعاب ومعدات التمارين الرياضية.

يمكن لأجهزة الكمبيوتر الفردية التواصل مع بعضها البعض من خلال شبكة الهاتف. يحصل المستخدم الذي يقوم بتوصيل جهاز الكمبيوتر الخاص به بمثل هذه الشبكة على الوصول إلى كمية غير محدودة تقريبًا من المعلومات. إشارات الكمبيوتر هي إشارات DC. لا يمكن لشبكة الهاتف إرسالها. لتحويل إشارات الكمبيوتر إلى إشارات يمكن إرسالها عبر شبكة الهاتف (بمعنى آخر، لتعديلها - تحويل مجموعة من الإشارات الصوتية ذات الترددات المختلفة)، يتم استخدام جهاز خاص يسمى المودم (اختصار لـ modulator-demodulator) .

يتصل الكمبيوتر مع أجهزة الإدخال والإخراج المختلفة من خلال الموانئ.توفر بعض الأجهزة اتصالات خارجية للمنافذ من خلال الموصلات، والتي تسمى عادةً بالمنافذ. توجد هذه الموصلات في الجزء الخلفي من وحدة النظام. يتم تثبيت محركات الأقراص المرنة والصلبة والليزر وتوصيلها داخل وحدة النظام. يمكن أن تكون المنافذ تسلسلية أو متوازية.

المنافذ المتوازية

يستخدم هذا النوع من المنافذ لتوصيل الأجهزة الخارجية التي تحتاج إلى نقل كمية كبيرة من المعلومات عبر مسافة قصيرة. ينقل المنفذ المتوازي عادةً 8 ​​بتات من البيانات في وقت واحد عبر 8 أسلاك متوازية. يتم توصيل الطابعة والماسح الضوئي بالمنفذ المتوازي. لا يتجاوز عدد المنافذ المتوازية على جهاز الكمبيوتر ثلاثة، ولها الأسماء المنطقية المقابلة LPT1، LPT2، LPT3 (من خط الطابعة باللغة الإنجليزية).

المنافذ التسلسلية

يستخدم هذا النوع من المنافذ لتوصيل أجهزة الماوس وأجهزة المودم والعديد من الأجهزة الأخرى بوحدة النظام. من خلال هذا المنفذ يوجد دفق بيانات تسلسلي يبلغ 1 بت. ويمكن مقارنة ذلك بكيفية تحرك حركة المرور على طريق ذي حارة واحدة. يتم استخدام نقل البيانات التسلسلية عبر مسافات طويلة. ولذلك، غالبا ما يتم استدعاء المنافذ التسلسلية تواصل.لا يتجاوز عدد منافذ الاتصال الأربعة، ويتم تخصيص أسماء لها من COM1 إلى COM4 (منفذ الاتصال باللغة الإنجليزية).

3. مكونات الوسائط المتعددة

يشبه محرك الأقراص المضغوطة من الناحية الوظيفية محرك الأقراص المرنة، ولكنه مصمم لقراءة الأقراص المضغوطة. يتم استخدام القرص المضغوط، مثل القرص المرن، لتخزين البيانات المختلفة ومعلومات الصوت والفيديو المقدمة في شكل ثنائي. ومع ذلك، إذا تم عرض الأرقام الثنائية على الأقراص المغناطيسية في شكل قسمين ممغنطين بشكل مختلف، فسيتم استخدام مبدأ مختلف هنا. يتكون المسار الحلزوني من أقسام متساوية في الطول ولكنها مختلفة في الارتفاع. لإنشاء هذا الشكل ("التورم")، يتم "تسخين" الأجزاء المطلوبة من المسار باستخدام شعاع الليزر. عند قراءة البيانات، يتم استخدام شعاع ليزر ذو طاقة أقل. وعندما يسقط مثل هذا الشعاع على منطقة "منتفخة"، فإنه ينعكس عن سطحه ويضرب مستقبل الضوء. لا يصل الشعاع إلى المنطقة المنخفضة، وبالتالي لا ينعكس. وبالتالي، يتم تمثيل الإشارات في مستقبل الضوء بالرقم "1" - وجود الإشارة و"O" - غيابها. تصنع الأقراص المضغوطة من الألومنيوم أو الذهب ومغلفة بالبلاستيك. يمكن لقرص مضغوط واحد تخزين ما بين 650-800-900 ميجابايت من المعلومات.

Sound Blaster هو جهاز (لوحة تحكم) لتحويل المعلومات الصوتية الرقمية المسجلة على الأقراص والأقراص المدمجة إلى أصوات. يمكنك توصيل مضخم الصوت ومكبرات الصوت بمخرج مكبر الصوت لإعادة إنتاج صوت استريو.

يسمى الكمبيوتر المجهز بمحرك أقراص مضغوطة ومكبر صوت بالوسائط المتعددة (الوسائط المتعددة هي عرض المعلومات في الفيديو والصوت).

د/ض:ملحوظات

تكوين الكمبيوتر

تظهر المكونات الرئيسية لجهاز الكمبيوتر في الشكل:

شاشة (عرض) مصمم لعرض المعلومات على الشاشة. نرى عليها معلومات رقمية ونصية ورسومية (نصوص ورسومات وأبطال ألعاب الكمبيوتر المفضلة لدينا).

لوحة المفاتيحمصممة لإدخال المعلومات (كتابة النصوص والأرقام)، وكذلك للتحكم في الكمبيوتر باستخدام أوامر خاصة (مفاتيح الأسهم المستخدمة للألعاب، "مفاتيح التشغيل السريع").

الفأرمصممة للتحكم في جهاز الكمبيوتر (قائمة السياق، البرنامج).

وحدة النظام- الجزء الأكثر "ذكاء" في الكمبيوتر. يحتوي على أجهزة التحكم والتخزين: المعالج، ذاكرة الوصول العشوائي (الداخلية)، محركات الأقراص على الوسائط المغناطيسية المرنة والصلبة، ومصدر الطاقة. وحدة المعالجة المركزية(مشتقة من الكلمة الإنجليزية عملية- عملية؛ do،process) يتحكم في جميع أجهزة الكمبيوتر، وينفذ البرامج، ويعالج البيانات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

ذاكرةيستخدم الكمبيوتر لتخزين البيانات وينقسم إلى تشغيلي ( كبش- ذاكرة الوصول العشوائي) والتخزين الدائم ( ذاكرة للقراءة فقط- اقرأ الذاكرة فقط). أثناء تشغيل الكمبيوتر، يتم تخزين كافة البرامج والبيانات المستخدمة فيه كبش(كبش). يمكن للمعالج الوصول على الفور إلى البيانات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي. عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر، يتم فقدان محتويات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لأن النبضات الكهربائية التي يتم تخزين المعلومات في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) على شكلها لا توجد إلا عند تشغيل الكمبيوتر. يقوم نظام ROM بتخزين الإرشادات التي تحدد كيفية عمل الكمبيوتر عند تشغيله. تستمر هذه الإرشادات عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر. لحفظ البيانات اللازمة، يتم كتابتها ل خارجيالذاكرة (طويلة المدى). هذه الذاكرة هي أقراص مغناطيسية - أقراص مصنوعة من البلاستيك أو المعدن المطلي بمادة مغناطيسية. يمكن أن تكون الأقراص المغناطيسية مرنة أو صلبة.

صعب(HDD) - أقراص عالية السعة مدمجة في وحدة النظام. مرن(FDD) - محركات الأقراص الخارجية والأقراص المرنة. لقراءتها، تحتوي وحدة النظام على جهاز خاص - محرك الأقراص. باستخدام الأقراص المرنة يمكنك نقل المعلومات من كمبيوتر إلى آخر. تستخدم أيضا لنقل المعلومات الإعلام المرئي- أقراص الليزر (CD-R، CD-RW، DVD-R، DVD-RW).

يمكن تغيير تكوين الكمبيوتر بمرونة إذا لزم الأمر.

بالإضافة إلى ذلك، ما يسمى، خارجيأو الطرفيةالأجهزة (الأجهزة التي لها تحكم خاص بها وتعمل وفقًا لأوامر المعالج):

- الأعمدة؛ - طابعة؛ - الماسح الضوئي؛ - سماعات الرأس مع الميكروفون؛ - عصا التحكم وغيرها.

كل هذه الأجهزة تسمى أجهزة الكمبيوتر.

في كثير من الأحيان تكون أجهزة الكمبيوتر متصلة بالشبكات. لهذا الغرض يتم استخدامها مودمو شبكة الأجهزة. بمساعدة أجهزة الشبكة، يتم توصيل أجهزة الكمبيوتر بالشبكات (المحلية والعالمية). في الوقت الحالي، أصبحت الشبكات منتشرة على نطاق واسع، مما يسمح بنقل المعلومات بسرعة وعلى مسافات طويلة إلى حد ما، ويتيح للمستخدم الوصول إلى موارد المعلومات.

- مودم.

يتم استخدام أجهزة الكمبيوتر في المدرسة للتدريس. يتم استخدامها ليس فقط في دروس علوم الكمبيوتر في المدارس الابتدائية، ولكن أيضًا لتدريس طلاب المدارس الثانوية موضوعات مثل الفيزياء والرياضيات واللغة الروسية والأدب والكيمياء وعلم الأحياء وعلم الفلك واللغات الأجنبية. يستخدم طلاب الجامعات أيضًا أجهزة الكمبيوتر للدراسة.

أجهزة إدخال

يعرف الناس كيفية إدخال المعلومات المرئية والصوتية في ذاكرة الكمبيوتر. تسمى الأجهزة التي تساعد في القيام بذلك أجهزة إدخالمعلومة.

دعونا نلقي نظرة فاحصة عليهم.

أجهزة لإدخال المعلومات النصية.

الجهاز الرئيسي والضروري عادةً لإدخال الأحرف النصية والتسلسلات (الأوامر) في الكمبيوتر هو لوحة المفاتيح.

لوحة المفاتيح هي جهاز عبارة عن مجموعة من الأزرار (المفاتيح) المصممة للتحكم في الجهاز أو لإدخال المعلومات. تحتوي لوحة المفاتيح العادية على 104 مفاتيح. كقاعدة عامة، يتم الضغط على الأزرار بأصابعك. يتوافق كل مفتاح مع حرف محدد أو أكثر. من الممكن زيادة عدد الإجراءات التي يتم تنفيذها على لوحة المفاتيح باستخدام اختصارات لوحة المفاتيح. على لوحات المفاتيح، غالبًا ما تكون المفاتيح مصحوبة بملصقات تصور الرموز أو الإجراءات التي تتوافق مع الصحافة. هناك تقنيات تتيح لك كتابة النص دون النظر إلى لوحة المفاتيح، وهو ما يسمى “طريقة الكتابة باللمس”. تم تجهيز العديد من لوحات مفاتيح الكمبيوتر الحديثة، بالإضافة إلى المجموعة القياسية المكونة من مائة وأربعة مفاتيح، بمفاتيح إضافية (عادةً ما تكون مختلفة الحجم والشكل)، والتي تم تصميمها لتبسيط التحكم في بعض وظائف الكمبيوتر الأساسية، على سبيل المثال، التحكم في حجم الصوت: أعلى وأكثر هدوءًا، قم بتشغيل الصوت أو إيقافه؛ التحكم في درج الأقراص المضغوطة: إخراج القرص وقبول القرص؛ التحكم في مشغل الصوت: التشغيل، والإيقاف المؤقت، وإيقاف التشغيل، وتخطي التسجيل الصوتي للأمام أو للخلف، والانتقال إلى التسجيل الصوتي التالي أو السابق؛ إدارة إمكانيات شبكة الكمبيوتر: فتح برنامج بريد إلكتروني، وفتح متصفح، وإظهار الصفحة الرئيسية، والتحرك للأمام أو للخلف عبر سجل الصفحات التي تمت زيارتها، وفتح محرك بحث؛ إدارة البرامج الأكثر شعبية: فتح آلة حاسبة، فتح مدير الملفات؛ إدارة حالة نوافذ نظام التشغيل: تصغير النافذة، وإغلاق النافذة، والانتقال إلى النافذة التالية أو السابقة؛ إدارة حالة الكمبيوتر: وضعه في وضع الاستعداد، ووضعه في وضع السبات، وتنشيط الكمبيوتر، وإيقاف تشغيل الكمبيوتر.

أجهزة إدخال الرسومات.

الماسح الضوئيهو جهاز يسمح لك بإدخال صور النصوص أو الرسومات أو الشرائح أو الصور الفوتوغرافية أو غيرها من المعلومات الرسومية في جهاز الكمبيوتر. هذا جهاز يقوم، من خلال تحليل كائن (عادةً صورة أو نص)، بإنشاء نسخة رقمية من صورة الكائن. تسمى عملية الحصول على هذه النسخة يتم المسح.يتم استخدام برامج خاصة للتعرف على النص الممسوح ضوئيًا.

لوح التصميمات(أو محول الأرقام، محول الأرقام، من اللغة الإنجليزية. جهاز التحويل الرقمي هو جهاز لإدخال الرسومات المكتوبة بخط اليد مباشرة إلى جهاز الكمبيوتر. يتكون من قلم ولوح مسطح حساس للضغط أو القرب من القلم. ويمكن أيضًا تضمين ماوس خاص.

تُستخدم الأجهزة اللوحية الرسومية لإنشاء الصور على جهاز الكمبيوتر بطريقة أقرب ما تكون إلى كيفية إنشاء الصور على الورق. بالإضافة إلى ذلك، فهي ملائمة للاستخدام لنقل (عرض) الصور الجاهزة إلى جهاز كمبيوتر.

كاميرا ويب- كاميرا فيديو أو كاميرا صور رقمية قادرة على التقاط الصور في الوقت الفعلي لمزيد من النقل عبر الإنترنت.

تُستخدم هذه الكاميرات لعقد مؤتمرات الفيديو ولتصوير الصور البانورامية للمدينة. واليوم، توجد كاميرات ويب حتى في الفضاء. كاميرا الويب نفسها غير قادرة على تخزين لقطات الفيديو؛ وعادةً ما تكون متصلة بجهاز كمبيوتر مثبت عليه البرنامج الضروري.

كاميرا فيديو رقمية- كاميرا فيلم إلكترونية. يأخذ معلومات الفيديو ومجهز بميكروفون لتسجيل المعلومات الصوتية.

توجد كاميرات للتصوير اليومي وكاميرات احترافية.

كاميرا رقميةهي نوع من أنواع الكاميرات، حيث يتم فقط تقديم المعلومات ومعالجتها وتخزينها في الكاميرا نفسها في شكل رقمي. تسمح لك الكاميرات الحديثة بالتقاط أكثر من مجرد صور ثابتة. لكنهم يسجلون أيضًا معلومات الفيديو.

تأتي الكاميرات الرقمية مزودة بعدسات مدمجة (كاميرات الهواة، يطلق عليها غالبًا "كاميرات الصابون") ومع بصريات قابلة للتبديل (كاميرات احترافية، SLR).

أجهزة إدخال الصوت.

ميكروفون- جهاز كهروصوتي يحول اهتزازات الصوت إلى اهتزازات تيار كهربائي.

مسجل الصوت- جهاز للتسجيل الصوتي للكلام بغرض الإملاء اللاحق وتسجيل نص الكلام باليد على الورق. يستخدم لتسجيل المحادثات والمحاضرات والخطب.

أجهزة التأشير (الإحداثيات).

مناور الماوس- أحد أجهزة إدخال التأشير التي توفر واجهة مستخدم مع جهاز الكمبيوتر.

يدرك الفأر حركته في مستوى العمل (عادةً على جزء من سطح الطاولة) وينقل هذه المعلومات إلى الكمبيوتر. يقوم البرنامج الذي يتم تشغيله على الكمبيوتر، استجابةً لحركة الماوس، بإنتاج إجراء على الشاشة يتوافق مع اتجاه هذه الحركة ومسافتها. باستخدام الماوس، يتحكم المستخدم في مؤشر خاص - مؤشر - مناور لعناصر الواجهة. يحتوي الماوس أيضًا على عناصر تحكم إضافية - عجلة تمرير وأزرار.

لوحة اللمس- لوحة اللمس - جهاز إدخال للإشارة، يُستخدم غالبًا في أجهزة الكمبيوتر المحمولة. تُستخدم لوحة اللمس عادةً للتحكم في "المؤشر" عن طريق تحريك إصبعك عبر سطح الجهاز.

عصا التحكم- جهاز لإدخال المعلومات في جهاز إلكتروني، مناور. يُستخدم لتغيير موضع عنصر الواجهة، وكذلك للتكرار عبر عناصر القائمة. إنها إحدى وسائل الإدخال القياسية لأجهزة الكمبيوتر والعديد من الهواتف المحمولة. تستخدم على نطاق واسع في ألعاب الكمبيوتر. إنها رافعة على القاعدة يمكن تحريكها في مستوى واحد أو اثنتين أو ثلاث طائرات. تحتوي الرافعة عادةً على أزرار ومفاتيح لأغراض مختلفة.

أجهزة الخرج

تُستخدم أجهزة الإخراج لاسترداد نتائج تشغيل الكمبيوتر. هناك أجهزة لإخراج المعلومات الصوتية والرسومية.

أجهزة إخراج المعلومات الرسومية.

الجهاز الرئيسي لإخراج المعلومات الرسومية هو شاشة. الشاشة هي جهاز لعرض البيانات بشكل مرئي. أكثر أنواع الشاشات شيوعًا هي: شاشات CRT (تعمل باستخدام أنبوب أشعة الكاثود، وهي الآن أقل شيوعًا وأكبر حجمًا) وشاشات LCD (الكريستال السائل، أصغر حجمًا، وتُستخدم حاليًا كثيرًا) . تتمتع شاشات CRT بجودة صورة أفضل، لكن شاشات LCD اكتسبت شعبية أكبر نظرًا لصغر حجمها وخفة وزنها ومستوى الشاشة المثالي. من الخصائص المهمة للشاشات الحجم (يتم قياسه بالمسافة بين الزوايا المتقابلة - القطر الذي يتم قياسه بالبوصة). تتميز الشاشة أيضًا بالدقة - عدد البكسلات أفقيًا وعموديًا. (البكسل هو أصغر عنصر في الصورة الرقمية ثنائية الأبعاد. وهو عبارة عن جسم مربع أو مستدير غير قابل للتجزئة وله لون محدد. يتم ترتيب وحدات البكسل في صفوف وأعمدة).

الأمر نفسه ينطبق على أجهزة الإخراج أجهزة العرضوالتي تسمى غالبًا الوسائط المتعددة. جهاز العرض هو جهاز إضاءة. يقوم بعرض الصورة على شاشة خاصة. حاليًا، يعد عنصرًا مهمًا في المؤتمرات ودفاعات الأطروحات والمحاضرات والدروس.

طابعة- جهاز لطباعة المعلومات الرقمية على وسط صلب، عادة الورق. عملية الطباعة تسمى الطباعة، والوثيقة الناتجة هي اطبعأو نسخة ورقية. تنقسم الطابعات إلى ملونة وأبيض وأسود (أحادية اللون). هناك أيضًا طابعات نقطية ونفث الحبر وطابعات ليزر. حاليًا، الأكثر شعبية وملاءمة هي طابعات السلسلة الملونة وطابعات الليزر بالأبيض والأسود. تعتبر الطابعات النقطية قديمة، ولكنها تستخدم في البنوك والمختبرات ومكاتب النقد، حيث تحتاج إلى الطباعة على نماذج متعددة الطبقات (على سبيل المثال، تذاكر السكك الحديدية) أو تحتاج إلى نسخة ثانية مطبوعة كنسخة كربونية.

متآمر(أو الراسمة) جهاز للرسم تلقائيًا بدقة كبيرة للرسومات والمخططات والرسومات المعقدة والخرائط والمعلومات الرسومية الأخرى على ورق يصل حجمه إلى A0 أو ورق التتبع. يقوم المتآمرون برسم الصور باستخدام القلم (كتلة الكتابة).

أجهزة إخراج الصوت.

تشمل أجهزة إخراج الصوت مكبرات الصوتو سماعات الرأس - أجهزة للاستماع إلى الكلام أو الموسيقى أو الإشارات الصوتية الأخرى. السمة الرئيسية لها هي قوة استنساخ الصوت.

• ضع نفسك أمام الكمبيوتر بحيث تكون الشاشة على بعد 50-70 سم من عينيك.

• ضع قدميك على الأرض، واحدة بجانب الأخرى، ولا تسحبهما للأعلى أو تثنيهما.

• أنت بحاجة إلى الجلوس أمام الكمبيوتر بحرية، دون توتر، دون التراخي، أو الانحناء، أو الاتكاء على الكرسي.

• قم بإرخاء كتفيك، والمس جذعك برفق بمرفقيك، ثم ضع ساعديك على نفس ارتفاع لوحة المفاتيح.

• كل 5 دقائق، حاول أن ترفع عينيك عن الشاشة وتنظر إلى شيء ما على مسافة.

كل طفل يعرف كلمة الكمبيوتر!

إليك الكمبيوتر: الشاشة والماوس ولوحة المفاتيح ووحدة النظام:

الأجزاء الرئيسية للكمبيوتر - المعالج والذاكرة - موجودة داخل وحدة النظام. والشاشة ولوحة المفاتيح والماوس هي أجهزة الإدخال والإخراج للكمبيوتر.

من الكمبيوتر لوحة المفاتيح والفأرة يدخلالنص والأوامر. على شاشة الكمبيوتر يعرضالنص والرسومات. ولهذا السبب تسمى هذه الأجهزة بأجهزة الإدخال والإخراج للكمبيوتر.

	هذه شاشة. يبدو وكأنه جهاز تلفزيون. حاسوب يعرضالنصوص والرسومات على شاشته. الشاشة هي جهاز الإخراج. يشير الحرف "K" في الشكل بشكل تقليدي إلى جهاز كمبيوتر، ويوضح السهم تلك المعلومات يتم عرضمن الكمبيوتر إلى الشاشة.
	هذه لوحة مفاتيح. يتم استخدامه لضبط ( مدخل) نص: من لوحة المفاتيح يمكنك يدخلالأوامر، على سبيل المثال، استخدم مفاتيح الأسهم للتحكم في البطل على الشاشة: لوحة المفاتيح هي جهاز الإدخال. يشير السهم الموجود في الشكل الموجود على اليسار إلى أن المعلومات من لوحة المفاتيح قدَّمإلى الكمبيوتر.
	هذا هو فأرة الكمبيوتر. يتم تكرار حركة الماوس بواسطة سهم على شاشة الشاشة. هذا السهم هو المؤشر. يحتوي الماوس على أزرار يمكنك النقر فوقها - ضبط ( يدخل) الأوامر. الفأرة هي جهاز إدخال.
	هذه وحدة النظام. أنه يحتوي على: المعالج ("دماغ" الكمبيوتر) ؛ أجهزة التخزين("ذاكرة" الكمبيوتر).
	إذا قمت بفتح وحدة النظام، يمكنك رؤية المعالج وذاكرة الكمبيوتر.
	يوضح الشكل تقريبًا تلك المعلومات من لوحة المفاتيح والماوس قدَّمإلى الكمبيوتر ومن الكمبيوتر - يتم عرضإلى الشاشة. لوحة المفاتيح والماوس هما أجهزة الإدخال للكمبيوتر. الشاشة هي جهاز الإخراج.
	نحن نتحدث عن إدخال المعلومات إلى جهاز كمبيوتر وإخراجها من جهاز كمبيوتر. السؤال الذي يطرح نفسه: أين يتم إدخال المعلومات بالضبط وأين يتم إخراجها؟ ما هو الجهاز الموجود على الكمبيوتر الذي يقوم بتخزين المعلومات؟ بالطبع هو كذلك ذاكرة الكمبيوتر! تدخل المعلومات إلى ذاكرة الكمبيوتر من لوحة المفاتيح والماوس. منه يتم عرضه على الشاشة.