مكونات الحاسوب ووظائفها

نظام الحاسوب ليس جهازا أو إعدادا واحدا يعمل بمفرده. إنه مصنوع من عدة مكونات تتمتع بوظائف وميزات محددة لدعم النظام بأكمله. في حين يوجد العديد من الأجهزة تحت نظام واحد ، فإنها تنقسم إلى ثلاثة مكونات رئيسية للنظام الحاسوبي. هذه المكونات تجعل معالجة البيانات وأداء المهام أسهل وأكثر سهولة.

المكونات الثلاثة الرئيسية هي - وحدة الإدخال، وحدة الإخراج، والوحدة المركزية. يتم تقسيم وحدة المعالجة المركزية إلى وحدة التخزين أو الذاكرة، وحده التحكم، والوحده حسابية-منطقية. كل وحده لديها خاصية خاصـــة لمساعدة النظام.

 

مكونات الحاسوب

   وحدة إدخال نظام الكمبيوتر

يستجيب نظام الكمبيوتر للتعليمات التي يتلقاها من المستخدمين. وللحصول على هذه التعليمات ، يحتاج الكمبيوتر إلى وحدة إدخال. وهذا يشمل جميع أجهزة الإدخال المسؤولة عن قراءة البيانات التي أدخلها المستخدم.

لا يستجيب النظام إلا إذا تلقى أمرا من المستخدم باستخدام وحدة الإدخال أو أجهزة الإدخال. يستخدم المستخدمون الأرقام والحروف والصور وما إلى ذلك لإدخال الأمر ، وأجهزة الإدخال هي التي تقبلها. على سبيل المثال - نستخدم لوحة مفاتيح لإدخال نص ، وتصبح لوحة المفاتيح هنا وحدة الإدخال.

 وظائف وحدة الإدخال لنظام الكمبيوتر:

ü   يأخذ أوامر المستخدم في شكل بيانات.

ü   يحول البيانات بتنسيق لغة رقمية.

ü   يرسل البيانات إلى وحدة المعالجة للخطوة التالية.

 أمثلة على وحدة الإدخال:

·       لوحة المفاتيح

·       الماوس

·       عصا التحكم

·       قلم خفيف

·       مسار الكرة

·       الماسح الضوئي

·       لوحة الرسم

  

وحدة إخراج نظام الكمبيوتر

يصل المستخدم عند إرسال مجموعة من التعليمات إلى جهاز الكمبيوتر إلى جهاز الإخراج في النهاية. يتم تنفيذ الأمر هنا ويحصل المستخدمون على نتائجهم.

يرسل المعالج التعليمات المكتوبة إلى أجهزة الإخراج للتنفيذ. ترتبط هذه الأجهزة دائمًا بالنظام وبالتالي يكون التنسيق سهلاً للغاية.

تعد الشاشة أحد أجهزة الإخراج الرئيسية التي تعرض النتائج للمستخدم. كل ما تستقبله أجهزة الإدخال يصل في النهاية إلى أجهزة الإخراج. تتم جميع أنشطة التنفيذ داخل آلية الجهاز.

وظائف وحدة الإخراج للكمبيوتر

ü   يتلقى التعليمات بلغة الآلة لتنفيذ المهمة.

ü   التنسيق مع المعالج للحصول على التعليمات في الوقت المحدد.

ü   يحول لغة الآلة مرة أخرى إلى لغة سهلة الاستخدام من خلال إكمال المهام.

ü   إنها الوسيلة التي يفهم المستخدمون من خلالها أن النظام يلبي مطالبهم.

أمثلة على وحدة الإخراج للكمبيوتر:

·       مراقب - المتغيرات

·       الطابعات – جميع الأنواع

·       المتآمرون

·       كشاف ضوئي

·       لوحات عرض LCD

·       إخراج الكمبيوتر ميكروفيلم

·       مكبر الصوت

·       سماعات الرأس

·       سدادات الأذن

  

وحدة المعالجة المركزية (CPU)

رسم تخطيطي للمعالجات الدقيقة من الجيل الأول

البيانات التي تقبلها وحدة الإدخال تذهب إلى وحدة المعالجة قبل التنفيذ. تفهم هذه الوحدة ماهية الأمر فعليًا وكيف يمكنها تحقيقه. يقوم بتحويل البيانات المقبولة في اللغة البشرية إلى لغة الآلة لكي تفهمها أجهزة الكمبيوتر. يحتوي على لوحة رئيسية مع شريحة مركزية وهي الجزء الأساسي من المعالج.

يقوم المعالج بالتنسيق مع كل من أجهزة الإدخال والإخراج لإنجاز الأمور. يتكون من ثلاثة مكونات رئيسية -:

 

.1 وحدة ذاكرة

يتعامل هذا المكون من وحدة المعالجة المركزية مع البيانات القوية. وعندما تصل البيانات إلى المعالج من أجهزة الإدخال، تقوم وحدة الذاكرة بحفظها على الفور. يحتوي على بعض البرامج الموجودة مسبقًا والتي تساعد في نقل البيانات إلى الأجزاء الأخرى من وحدة المعالجة المركزية. وبالمثل، يتم أيضًا حفظ إكمال المهمة بواسطة جهاز الإخراج هنا قبل أن يصل إلى المستخدم. لا يستطيع المعالج معالجة البيانات إلا إذا قامت وحدة الذاكرة بحفظها.

هذا هو المكان الذي تصبح فيه جميع المعلومات في متناول المستخدم. ويستخدم وحدات البت والبايت لقياس حجم البيانات. تنقسم وحدة الذاكرة أيضًا إلى وحدات تخزين أساسية وثانوية.

الذاكرة الأساسية داخلية ومؤقتة. ذاكرة الوصول العشوائي هي الذاكرة الأساسية في هذه الحالة. يقوم بتخزين الأوامر لفترة قصيرة وهو متقلب بطبيعته.

التخزين الثانوي غير متطاير ودائم. ولكن لا يمكن الوصول إليها مباشرة. تحتاج البيانات إلى النقل إلى الوحدة الأساسية ومن ثم يمكن للمعالج الوصول إليها.

وظائف وحدة الذاكرة في الكمبيوتر:

ü   مسؤول عن تخزين البيانات الواردة من أجهزة الإدخال.

ü   تخزين البيانات الناتجة القادمة من أجهزة الإخراج.

ü   تخزين جميع الخطوات التي يمر بها النظام أثناء تنفيذ المهمة.

 

.2 وحدة التحكم

تهدف هذه الوحدة إلى إدارة عمل جهاز الكمبيوتر وهي المكون المركزي لوحدة المعالج. بمجرد وجود البيانات في الذاكرة، تتم معالجتها لمزيد من التنفيذ. إنه المكان الذي يتم فيه تحويل البيانات من لغة الإنسان إلى لغة الآلة. يقوم بتفسير الإشارة وإرسالها إلى وحدة الإخراج. وبمجرد ظهور النتيجة، فإنه يسترد البيانات مرة أخرى ويقدمها للمستخدم.

وظائف وحدة التحكم في الكمبيوتر:

ü   تنسيق نقل المعلومات بين الذاكرة وأجهزة الإدخال/الإخراج.

ü   تحويل التعليمات إلى لغة الآلة.

ü   يقوم بفك تشفير التعليمات وإرسالها إلى الجهاز الصحيح.

ü   قم بإعداد تسلسل البيانات مما يسهل معالجتها.

ü   يحافظ على تدفق البيانات داخل النظام.

ü   نقل الأوامر/القضايا إلى وحدة الحساب والمنطق.

 

3. الوحدة الحسابية والمنطقية (ALU)

تهتم وحدة المعالج هذه بالحسابات الرياضية والمشكلات التي يواجهها نظام الكمبيوتر أثناء عمله. كما أنه مفيد لمقارنة البيانات والإجراءات بما في ذلك اتخاذ القرار. يحتوي على ميزات لتسهيل الحلول الرياضية المختلفة مثل الجمع والطرح والضرب وما إلى ذلك.

تحصل ALU على البيانات من الذاكرة في شكل سجلات. هذه السجلات مخصصة لعنوان الذاكرة ومعالجة البيانات ومعالجتها. وقد يكون لديهم سمات مميزة في بعض الأحيان. تقوم وحدة ALU بإجراء العمليات الحسابية فقط عند الحاجة ثم ترسلها إلى أجهزة الإخراج.

وظائف ALU في الكمبيوتر:

ü   مسؤول عن جميع العمليات الحسابية والمسائل الرياضية.

ü   يسمح للكمبيوتر بمقارنة البيانات بسهولة.

ü   تمكن من نقل البيانات بين الذاكرة الأساسية والثانوية عن طريق فك تشفيرها.

ü   بمثابة صانع القرار في حالة حدوث أي مشكلة.

 المراجع

مكونات الحاسوب ووظائفها