1. PSCJ
12/2/2018
المحور الرئيسي: أساسيات نظم وتقنيات المعلومات الموضوع: تمثيل البيانات في الحاسب
21/4/2013
Mr Hashem Alaidaros

2. المواضيع الرئيسية النظام الثنائي النظام العشري
تمثيل الرموز والحروف
تمثيل الصور
تمثيل الأصوات
تمثيل البرامج
النظام العشري
التحويل من العشري إلى الثنائي والعكس

5. النظام الثنائي
النظام الثنائي يسمى Binary Digits أو مايعرف ب Bit ولها قيمتان إما صفر أو واحد.
حالة صفر تعني ليس هناك نبضة كهربائية وحالة واحد تعني أن هناك نبضة كهربائية.
الكهرباء يمكنها التدفق من خلال المفاتيح : إذا كان المفتاح مغلق فالكهرباء ستدفق (1) , إذا كان المفتاح مفتوح فلن تتدفق الكهرباء (0)
البايت يحتوي على 8 بت يعني أن البايت يتحوي على 2 أس 8 من القيم.
هذه القيم تمثل أرقام وحروف ورموز.

6. تمثيل الرموز والحروف
لذا عندما تضغط على الحرف " C " فإن دارات في لوحة المفاتيح و في الحاسب يحول الحرف " C " إلى البايت :   و يُخزن الحرف في ذاكرة الحاسب كما يوجه أمر للشاشة لإظهاره .
إذا كتب شخص ما الكلمة "CAB" , سوف تُمثل بالبايتات الثلاثة التالية في ذاكرة الحاسب ( 

7. تمثيل الرموز والحروف و يوجد نظامان شهيران لترميز الحروف والرموز:
نظام ابسدك Extended Binary Coded Decimal Interchange ( EBCDIC)
وهو مؤلف من ثمانية أرقام ثنائية من ثمانية بت لكل حرف أو رمز وبذلك يمكن أن يُحصل على 256 رمزاً وقد وضعت شركة IBM هذا الترميز وطورته.

8. تمثيل الرموز والحروف
2. نظام أسكى American Standard Code for Information
Interchange (ASCII)
وهو مؤلف من سبعة أرقام ثنائية أي سبعة بت وبذلك يتم الحصول على 128 رمزاً ووضعت هذا الترميز وطورته مؤسسة المعايير الوطنية الأمريكية American National Standards Institute(ANSI), فإِذا تطلبت نتائج المعالجة في حاسوب عملية طباعة على الطابعة الموصولة به, فإِن برامجه تقوم بتبديل ترميز البيانات المراد طباعتها من الترميز الثنائي إِلى الترميز المعياري الأمريكي لتبادل المعلومات, ومن ثم يرسلها الحاسوب إِلى الطابعة التي تستقبل هذه البيانات
وقد تم أيضًا إعداد إصدارات 8 بت من ASCII

9. تمثيل الرموز والحروف يونيكود Unicode
و هو نظام يخزن الحرف او الرمز فى 16 بت أى فى 2 بايت بدل واحد بايت
و بهذا يمكنه ان يخزن رموزا من رقم صفر إلى رقم 2( ) أى رقم 10(65535)
أى يمكنه ان يستوعب رمزا مختلفا
و هو مصمم ليستوعب كل رموز و حروف مختلف لغات العالم بما فيها العربية.

10. تمثيل الصور شبكة بيكسل –Pixels اختصار لــ picture element- .
في الرسومات البسيطة تلك التي لا تحتاج إلا ألوان كثيرة , فإن بايت واحد يمكنه أن يُمثل بيكسل واحد .
في التمثيل التخطيطي يُدعى "تدرج الرمادي" – greyscale – كل بيكسل هو ظل للرمادي من الأسود في الطرف الأول إلى الأبيض في الطرف الآخر.
بما أن البايت الواحد يستطيع تمثيل / 256 / عدد صحيح – من 0 حتى 255 – فإن بيكسل في بايت واحد يستطيع أن يكون واحد من 256 ظل للرمادي – و عادةً يكون 0 هو الأبيض و 255 هو الأسود – .

11. تمثيل الصور
في الألعاب الحديثة و الصور الملونة تُستخدم عدة بايتات لكل بيكسل – جهاز الألعاب نينتيندو 64 يستخدم 8 بايتات لكل بيكسل أي 64 بت لكل بيكسل للحصول على صف هائل من الألوان الممكنة
رأينا كيف أن المصنعين للحاسب اجتمعوا و اتفقوا على شيفرة "الآسكي" لتمثيل الحروف , أما للصور فهناك العديد من المعايير (الصيغ) المتشابهة.
صيغتي صور شائعتين تُستخدمان في الإنترنت هما :" JPEG " و " GIF " , و هي كشيفرة "الآسكي" اتـُفق على أنها تشفير شائع للبيكسل في البايتات .

12. تمثيل الأصوات

13. تمثيل الأصوات
الكلمة التي تُقال ربما تشغل 100 بايت كل بايت يُمثل عينة من الموجة الصوتية للصوت في الأجزاء الصغيرة للثانية
مثل شيفرة "الآسكي" للحروف , و شيفرة الـ"GIF" و الـ"JGEP للصور , فيوجد أيضاً شيفرة تم الاتفاق عليها لتمثيل العينات بالبايتات و هي الـ"WAV" و هي الصيغة الشائعة على الإنترنت . .

14. تمثيل البرامج
عندما تشتري برنامج ما على قرص ليزري أو قرص مرن فإنك تحصل على مجموعة من التعليمات التي قام بكتابتها شخص ما (مصمم البرنامج) ليخبر الحاسب بتأدية المهمة التي يجب أن يقوم بها البرنامج .
إن كل تعليمة هي بايت أو مجموعة صغيرة من البايتات فإذا استخدم الحاسب بايت واحد للتعليمة فيمكن أن ترتفع بعد ذلك إلى 256 تعليمة .
كما في بقية أنواع البيانات هناك شيفرة لتعليمات الحاسب أيضاً

15. تمثيل البرامج
هناك سبب واحد يجعل برامج حاسبات "الماكنتوش" لا تعمل بشكل نظامي على الحاسبات المتوافقة ذوات شرائح الـ"إنتل"
و هو أن "الماكنتوش" تستعمل شيفرة تمثيل التعليمات بالبايتات تختلف عن تلك التي تستعملها حاسبات الـ"إنتل" .

16. تمثيل البايت يمكن أن يمثل الرقم الصحيح 67 (0 1 0 0 0 0 1 1) الحرف "C“
درجة الظلمة فيه 67 بيكسل ,
عينة من صوت درجة الـ"ديسيبل“ لها هو 67
أو أن يُمثل تعليمة حاسب ,
وهناك أنواع أخرى من البيانات يمكن أن يمثلها البايت أيضاً . إذا كان البايت نفسه يمكنه تمثيل كل هذه البيانات إذا كيف يعرف الحاسب أيُّها يُمثل ..؟؟ .

17. تمثيل البايت
إذا كان البايت مشفراً بتقنية شيفرة معتمدة مثل : " الآسكي" للحروف و "GIF" للصور أو "WAV“ للأصوات فإنه عندما يتم إرساله إلى جهاز فإن البيانات ستتم مطابقتها من قبل الجهاز المُرسل إليه مع الشيفرة التي يفهمها .
إذا أرسل البايت إلى سمَّاعات فيفسر على أنه الدرجة 67 من مستوى الصوت . إذا أرسل البايت إلى الشاشة فيُفسر على أنه درجة الظلمة 67 في الـ"بيكسل" , الخ ... 

18. النظام العشري
يعتبر النظام العشري أكثر أنظمة العد استعمالاً من قبل الإنسان, وقد سمي بالعشري لأنه يتكون من عشرة أرقام هي(0.. 9) يمثل بها الأعداد مهما كبرت.
حيث يكوَّن النظام الأرقام فيكون الأول من الطرف الأيمن يساوي نفسه مضروباً بـ 10 بالقوة (0) ثم الرقم الثاني (من اليمين إلى اليسار) مضروباً بـ 10 مرفوعاً للأس (1) وهكذا.
هل 101 ثنائي أم عشري؟
 10101 أو 2101

19. كل أربع خانات من النظام الثنائي = خانه واحدة من النظام الست عشري
أنظمة العد الأخرى
النظام العشري
يتكون من
ملاحظات
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
النظام الثنائي
0,1
نظام بي سي دي
فيه يتم تمثيل كل خانة عشرية بأربعة خانات ثنائية
النظام الثماني
0,1,2,3,4,5,6,7
النظام الست عشري
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
كل أربع خانات من النظام الثنائي = خانه واحدة من النظام الست عشري

20. النظام العشري
النظام الثنائي
البي.سي.دي
النظام الثماني
النظام السداسي عشري 1
0001 2 10
0010 3 11
0011 4
100
0100 5
101
0101 6
110
0110 7
111
0111 8
1000 9
1001
1010 12 A
1011 13 B
1100 14 C

21. التحويل من ثنائي إلى عشري
نتبع الخطوات التالية لتحويل عدد ثنائي الى عدد عشري:
1- كتابة العدد بالشكل الموسع.
2- ايجاد قيمة كل حد في الشكل الموسع.
3- ايجاد حاصل جمع الحدود.
مثال: لتحويل العدد الثنائي الصحيح 2( ) الى العدد العشري المكافىء له.
10(؟)=2( )
(110101)=1x25 + 1x24 + 0x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20 =
= (53)10

22. تحويل من عشري إلى ثنائي العدد المقسوم عليه الباقي
يوجد اكثر من طريقة لتحويل الاعداد العشرية الى ثنائية واحدى هذه الطرق هي طريقة الباقي، حيث يتم تقسيم العدد العشري على 2 وتكرار هذه العملية حتى تنتهي عملية القسمة مع الاحتفاظ بالباقي في كل مرة.
مثال: (109)10=(?)2
ان سلسلة البواقي مقروءة من اليسار الى اليمين وهو اذن
(109)10=( )2
العدد
109 54 27 13 6 3 1
المقسوم عليه 2
الباقي
حاسوب 1

23. الجمع الثنائي تجمع الاعداد الثنائية وفق القواعد المبينة ادناه:
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 0 مع واحد باليد
مثال:
حاسوب 1

24. للتحويل من نص إلى ثنائي والعكس:
للتحويل مابين الأنظمة : الالة الحاسبة