1. الوحدة السادسة / عمارة الحاسب
Free Powerpoint Templates

2. Processor Architecture المعالج الدقيق الميكروبرسسر
الدرس الأول /
مقدمة
عمارة المعالج
Processor Architecture
وكيف يعمل ؟
المعالج الدقيق الميكروبرسسر
Microprocessor
Free Powerpoint Templates

3. عمارة الحاسب الآلي تعريف عمارة الحاسب الألي
هناك مفاهيم متقدمة في عمارة الحاسب فيمكننا ان نحدد مستويين في دراسة عمارة الحاسب الآلي /
المستوى الأول / هو دراسة عمارة المعالج في الحاسب
المستوى الثاني / هو دراسة عمارة الحاسب من حيث جميع المكونات التي تدخل في بناء الحاسب الآلي ويشمل المعالج والذاكرة وتجهيزات حفظ البيانات واختيار التقنيات المناسبة لبناء حاسب وفق متطلبات الاداء والمحددات المتعلقة

4. عمارة الحاسب الآلي عمارة المعالج وكيف يعمل ؟
عمارة المعالج وكيف يعمل ؟
Processor ARCHITECTURE
أولا / البنية الأساسية للمعالج
مكونات المعالج
اولا / وحدة الحساب والمنطق / تقوم هذه الوحدة بتنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية على الأعداد المدخلة إليها وهي وتدعى
Arithmetic and Logic Unit ( ALU)
ثانيا / وحدة المسجلات / يحتوي المعالج على مجموعة من المسجلات ذات الاستخدام العام لحفظ البيانات الأولية قبل تنفيذ العمليات عليها . أو حفظ نتيجة العمليات الحسابية والمنطقية في نفس الوقت توجد مجموعة من المسجلات الاستخدام مثل مسجلات التعليمات و مسجل الاعلام أوالإشارات وهي تدعى
Registers
ثالثا / وحدة التحكم / وهي تتحكم في عمل المعالج بحسب ما تملية تعليمات البرنامج وتتكون من مجموعة من الوحدات التي تؤدي وظائف محددة كمايلي
1- عداد البرنامج / يحتوي على عنوان التعليمة التالية المفترض تنفيذها بعد استكمال تنفيذ التعليمة الحالية .
ثانيا / مسجل التعليمات / يحتفظ فيه بتعليمة البرنامج التي هي تحت التنفيذ
ثالثا /وحدة تحليل التعليمات / وتكون التعليمات عادة على شكل ثنائية وتقوم هذه الوحدة بتحليل رموز التعليمة واستخلاص المراد من التعليمة لتنفيذ المطلوب .
Control Unit
PC, Program counter
Instruction Register
Intstruction Decoder

5. عمارة الحاسب الآلي نشاط رابعا / وحدة الذاكرة / لها وظائف متعددة
رابعا / وحدة الذاكرة / لها وظائف متعددة
1- التحكم في اتجاه حركة البيانات من وإلى الذاكرة .
2- توفير قنوات الاتصال بالذاكرة وتشمل مسار العنوان ومسار البيانات .
3- توجيه المعالج إلى عنوان الذاكرة التي توجد بها التعليمة المطلوب تنفيذها .
4-توجيه المعالج إلى عنوان الذاكرة التي توجد بها البيانات المطلوب معالجتها .
Memory Management
خامسا / مصدر التبضات / وحدة إدارة منافذ الإدخال والإخراج وغيرها
من الدوائر المساندة
Clock
نشاط

6. عمارة الحاسب الآلي كيف يعمل المعالج Program Counter Intruction
اولا / يقوم عداد البرنامج والدائرة التي تتحكم في الذاكرة بتوجيه المعالج إلى العنوان المناسب لتحميل التعليمة التالية حيث يتم تحميلها وحفظها في مسجل التعليمات
Program Counter
Memory Management
Intruction
Instruction Register
ثانيا / تقوم دائرة التحكم في الذاكرة بتوحية المعالج إلى العنوان المناسب لتحميل البيانات المتعلقة بالتعليمة في الخطوة السابقة حيث يتم تحميلها وحفظها في احد المسجلات
ثالثا / تقوم وحدة تحليل التعليمات بتحليل التعليمة الموجودة في مسجل التعليمات وتحويلها إلى خطوة واحدة او عدة خطوات من العمليات التي تقوم بها وحدة الحساب والمنطق
Instruction Decoding
رابعا / تقوم وحدة الحساب والمنطق بتنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية على البيانات الموجودة في المسجلات بحسب ما نتطلبه التعليمة المحملة
خامسا / قد يكون نتائج تنفيذ العلمية السابقة حفظ بعض البيانات في الذاكرة أو ادارة جهاز خارجي متصل بالحاسب
سادسا / بعد استكمال تنفيذ جميع العمليات المتعلقة بالتعليمة السابقة تقوم الدائرة التي تتحكم في ذاكرة العمليات بتوجيه المعالج إلى العنوان التالي وتتكر الخطوة السابقة إلى ان تستكمل تنفيذ كافة البرنامج .

7. دورة تنفيذ التعليمة Instruction Cycle
عمارة الحاسب الآلي
دورة تنفيذ التعليمة Instruction Cycle

8. المعالج الدقيق الميكروبرسسر Microprocessor
عمارة الحاسب الآلي
المعالج الدقيق الميكروبرسسر
Microprocessor
تعريفه / هو دائرة متكاملة تجمع في داخلها الدوائر الإلكترونية التي تدخل في بنية المعالج في الحاسب، ويتم بناء هذه الدوائر في نفس الوقت وعلى شريحة واحدة من السليكون.
مسميات للمعالج / المعالج الدقيق أو الميكروبرسسر

9. تطور بنية الميكروبرسسر من 4 إلى 64 بتة
عمارة الحاسب الآلي
تطور بنية الميكروبرسسر من 4 إلى 64 بتة
4 بتات : المعالج 4004
8 بتات : / 8080 – 8085 –
16 بته : 8086 – – بعض المعالجات كانت تنتجها شركة بترخيص من شركة انتل
32 بته : – بنتيوم
64 بته : بنتيوم
z80
AMD
Core duo \ celeron
Core i7 \ core i5 \ core i3 \ core2duo
التطور في تقنية الميكروبرسسر
1- التطور في تقنية اشباه الموصلات بعنى التطور في المحور في تقنية تصنيع القطع الالكترونية بهدف تقليص حجم هذه القطع لكي نتمكن من وضع عدد أكبر منها في مساحة محددة من السليكون
2- تطوير الدوائر الالكترونية بحيث يمكنها العمل باستخدام فرق جهد أقل وذلك لتحقيق خفض كبير في استهلاك الطاقة في عمل الدائرة الالكترونية الواحدة ويمكن زيادة عدد هذه الدوائر في شريحة المعالج دون تجاوز الحدود القصوى للحرارة المتولدة منها
3- يتم تصميم الميكرويرسسرات الحديثة بحيث تتضمن في بنيتها الداخلية دوائر مساندة متعددة كانت في الماضي تصنع في قطع منفصلة عن المعالج .
4- زيادة سرعة النبضات التي تتحكم في تشغيل المعالج وفق نبضات تصل سرعتها 3.8 جيجاهرتز أي ان سرعات المعالج زادت بأكثر من 5000 صعفا

10. عمارة الحاسب الآلي

11. عمارة الحاسب الآلي
اجيال الميكروبرسسر و أنواعه

12. عمارة الحاسب الآلي
التطور في اجيال المعالجات

13. الدرس الثاني / اللوحة الحاضنة Motherboard الذاكرة Memory
Free Powerpoint Templates

14. عمارة الحاسب الآلي

15. عمارة الحاسب الآلي اسم المكون وصفه / وظيفة قاعدة المعالج
قاعدة مربعة الشكل تتضمن عددا من الفتحات تساوي عدد الدبابيس المدونة في ظهر المعالج ويتم تصميم اللوحة الحاضنة لاستخدام نوع محدد من المعالجات
الدائرة المتكاملة المجمعة Chipset1
توصيل بين المعالج والذاكرة الرئيسية والذاكرة الخاصة بالفيديو والرسومات
الدائرة المتكاملة المجمعة Chipset2
توصيل بين المعالج ووحدات الإدخال والإخراج ودوائر التحكم في الحفظ
قطعة الذاكرة الدائمة
يبدأ العمل عند التشغيل الحاسب الآلي ( تعريفات الحاسب / مكوناته / تحميل برنامج نظام التشغيل )لا يمنحي عند انقطاع التيار الكهربائي
فتحات توصيل وحدات الذاكرة
تكون عادة فتحات مزدوجة من 4-6 فتحات أو اكثر لاستقبال النوع الحديث والسريع من وحدات الذاكرة
كروت التوسعة
فتحات في اشكال قياسية والأنواع السائدة pci
منافذ الادخال والإخراج
اماكن توصيل اللوحة الحاضنه داخل صندوق الجهاز مع الأجهزة خارجة
بطارية
محافظة على االبيانات في الذاكرة في حالة انقطاع التيار الكهربائي
مقابس الطاقة
تستخدم لتوصيل كوابل الطاقة المتصلة بمصدر الطاقة الكهربائية
مقابس محركات الأقراص
تستخدم لتوصيل كوابل محركات الاقراص

16. عمارة الحاسب الآلي
نشاط

17. عمارة الحاسب الآلي

18. عمارة الحاسب الآلي

19. نشاط
عمارة الحاسب الآلي

20. عمارة الحاسب الآلي

21. عمارة الحاسب الآلي
نشاط

22. الدرس الثالث / أجهزة حفظ البيانات عمارة الحاسب المحمول
Free Powerpoint Templates

23. عمارة الحاسب الآلي أهم تقنيات أجهزة حفظ البيانات /
1- القرص الصلب المغناطيسي
2- القرص الالكتروني
3- القرص الضوئي
4- ذاكرة الفلاش
5- كروت الذاكرة
مقارنة بين القرص الصلب المغناطيسي والقرص الالكتروني
عنصر المقارنة
القرص الصلب المغناطسي
القرص الصلب الالكتروني
المقاس والوزن
3.5 في الحاسب المكتبي
2.5 في الحاسب المحمول
2.5 بوصه
السعه
6 التيرا بايت في المكتبي
2 التيرا بايت في المحمول
2 التيرا بايت
سرعة النقل
سرعة الوصول العشوائي للبيانات في 12مللي في الثانية
سرعة الوصول 0.1 مللي في الثانية ... اسرع
التكلفة
اقل ثمنا
يزيد بجوالي 3 مرات عن القرص المغناطسي
تقنية التسجيل
تستخدم تقنية التسجيل المغناطسي لحفظ البيانات
يتم تسجيل البيانات الالكترونية حيث لا يوجد اجزاء متحركة
مزايا اضافية
يكون النقل على التوالي وعلى التوازي
يزيد العمر الافتراضي للقرص الصلب الالكتروني عن القرص الصلب المغناطسي

24. نشاط
عمارة الحاسب الآلي

25. عمارة الحاسب الآلي عمارة المعالج في الحاسب المحمول تكون كالتالي /
1- وضع عدد اقل في الوحدات العاملة .
2- تقليص حجم الذاكرة .
3- تشغيل المعالج والدوائر الأخرى على السرعة الدنيا للمولد النبضات
4- إمكانية إغلاق تشغيل بعض الوحدات الداخلية في المعالج في حالة عدم استخدامها .
خصائص اللوحة الحاضنة في الحاسب المحمول /
1- تقليص سعة الذاكرة العشوائية المتاحة على اللوحة الحاضنة .
2-الغاء فتحات التوسعة .
3- تقليص أنواع واعداد منافذ الإدخال والإخراج .
4- استخدام نوع واحد من أجهزة الحفظ الداخلية .
5- استخدام معالج اصغر وقطع الكترونية مساندة أصغر على حساب قدرة المعالج