حيث أن جهاز الكمبيوتر جهاز الكترونى بل من أرقى الأجهزة الإلكترونية من ناحية دقة التصنيع و الكفائة العالية و نسبة الخطأ فيه تكاد تكون معدومة فى العمليات الحسابية و النقط المتحركة (floating point) فى العمليات الحسابية و الرياضية التى يجريها المعالج (microprocessor )لذا نتعرض لبعض عناصر الدوائر الإلكترونية الأساسية.
المقاومة الكهربية The resistor
و هى تقاوم مرور التيار فى الدوائر الكهربية و ذلك يكون على قدر قيمتها و تقاس المقاومة الكهريية بوحدة الأوم و يرمز لها بالرمز و تحدد قيمة المقاومة بمعلومية الألوان على سطحها الخارجى
TELERANCE
GOLD SILVER NON
X1
0 0 Black
X10 1 1 Brown
X100 2 2 red
X1000 3 3 orange
X10000
4 4 yello
X100000
5 5 green
X1000000 6 6 Blue
7 7 Voilet
8 8 Gray
9 9 White
المكثف Capacitor
يقوم المكثف بتخزين الجهد الكهربى يمر التيار المتردد ويمنع التيار المستمر
store electrical energy and blak theflow of DC while passing AC
كيميائى جاف
له قطبية ليس له قطبية
يستخدم غالبافى تنعيم التيار الكهربى يستخدم غالبا فى نقل الإشارات الكهربية
أشباه الموصلات Semiconducter
usually made from silicon
الثنائيات • diods
يسمح بمرور التيار فى اتجاه واحد الرمز
و لا يسمح بمروره فى الإتجاه العكسى
يتكون الثنائى من جزء من ما دة nigative الشكل
والجزء الآخرمن مادة posstive
البناء الداخلى
الترانزستور • transistor
يستخدم كمكبر بسيط للأشارات الالكترونية
ويستخدم ايضا بمفتاح الكترونى elctronicswitch
وهذه الميزة فى الترانزستور هى المستخدمة فى تصنيع الدوائر الالكترونية الرقمية
E
E
Low power ( switching )
B C E B C E
High power (regulator h.out )
B C E B C E
يقوم الترانزستور بتمرير تيار كهربى من C الى E فى حالة وجود جهد تحيز على القاغدة B
الدائرة المتكاملة Integrated Circuit (I C )
هى عبارة عن دائرة كاملة من الترانزستورات و الثنائيات و المقاومات على شريحة سليكونية واحدة .
و يمكن ل I C واحدة أن تحتوى على عدة آلاف أو عشرات الآلاف أو مئات الآلاف من الترانزستورات ومثال ذلك IC المعالج PENTIUM 1 تحتوى على 403 مليون ترانزستور
**Logic gates
تتكون البوابة المنطقية من عدد 2 أو أكثر من الترانزستور
Flip flop
يتكون F.F من بوابتين منطقيتين و يستخدم عمليا فى تخزين إما "O " أو "1" وهو ما يسمى ب BIT"أى أن BIT, هى flip flop عمليا
**Byte=8 bit
1 0 1 0 0 1 1 1
1 byte
***The regestor
هو عبارة عن مجموعة BITS متلاصقة لتخزين البيانات و يتواجد عمليا فى عدة أحجام
8 bit regester
16 bit regester
32 bit regester
◄ و يلاحظ أن الكمبيوتر " CPU" يوصف بمسجلاته 16 BIT REG & 32 BIT REG
و كذلك عناصر الذاكرة تتكون من تجميعة من عدة آلاف من المسجلات " Regesters"
◄يلاحظ أيضا أن أى كرت من الكروت فى الكمبيوتر يحتوى على الأقل على مسجل بيانات Regester ليستخدم ك Buffer (ذاكرة انتقاله للبيانات الداخلة أو الخارجة )
example of binary information processin
إذا كان مطلوب فى أحد العمليات الداخلية التى يجريها الجهاز عملية جمع المسجل R1 ، المسجل R2 يقوم المعالج باستدعاء كلا المسجلين و ادخالهما فى دائرة جمع ثم اخراج الناتج على المسجل R3 الذى يقوم بتخزينه فى الذاكرة مرة أخرى ويكون معلوم لدى المعالج أن R3=R1+R2 وهكذا تجرى جميع العمليات الداخلية حيث أنها كلها عبارة عن عمليات جمع
MOTHER BOARD
ويطلق عليها الوحة الأم او الوحة الرئيسية” MAIN BOARD "
ونستعرض فيما يلى الشكل العام للوحة الرئيسية
ملاحظات على MB
*الاجزاء المكتوب عليهامنMB تعتبرالاجزاء الرئيسية وهى ثابتة فى جميع انواع MB
واناختلف شكلها وتوزيعها على اللوحة
*الاجزاء التى تفك وتركب على MB لها اتجاة فى التركيب فيراعى التركيب والفك فى الإتجاه الصحيح
*يراعى عدم لمس نقاط التوصيل الكهربية علىال MB لانهاتتلف من الكهرباء الاستاتيكية بالجسم
*عند تثبيت ال mb بالجهاز يجب عزلها تماما عن الجسم المعدنى للحهاز وذلك بواسطة قواعد التثبيت المخصصة لذلك
عند التعامل مع الMB أو الكروت فى الفك و التركيب يراعى الحذر وعدم استعمال العنف لأن أى انحناء نتيجة الضغط على ال MB ربما يتلفها لأنها تتكون من أربعة طبقات من شبكات التوصيل الداخلية والخارجية ( 4 Layers )
MAIN MEMORY
STATIC DYNAMIC
عناصر التخزين مكثفات عناصر التخزين flip flop
(Bits) varactor
تستخدم فى تصنيع RAM تستخدم فى تصنيع CASH
تنقسم الذاكرة كما هو موضح إلى ذاكرة ديناميكية وهى الذاكرة العشوائية RAM الأساسية التى تقوم بحفظ البيانات والبرامج حسب تعليمات المعالج طالما كان الجهاز موصولاُ بالتيار الكهربى
R
W W
وسرعة هذه الذاكرة الديناميكية بطيئة لأنها تحتاج إلى نبضات تنشيط refreshing باستمرار عن طريق chip خاصة تقوم بقراءتها وكتابتها طول الوقت ولهذا السبب عند تعامل المعالج مع هذه الذاكرة يحدث له ما يسمى "wait state" أى حالات الانتظار نتيجة فرق السرعة الكبير بين المعالج وهذه الذاكرة وحلاُ لهذه المشكلة تم وضع الـ (cash mem) فيما بين المعالج والذاكرة الأساسية حيث أن سرعة الـ (cash) أقل قليلا من سرعة المعالج و أعلى من سرعة الـ (RAM) وبالتالى قلت كثيرا أو انعدمت حالات الانتظار للمعالج ( wait state ) وأصبح تقريبا كل التعامل مباشرة مع الـ (cash)وبالتالى يكون مهما لدينا حجم الـ (cash)فكلما زادت حجم الـ (cash) كانت كفاءة الجهاز و سرعته أعلى
CASH
STATIC MEM DYNAMIC MEM
*عناصر التخزين عبارة عن مكثف *عناصر التخزين فيها عبارة عن flip flop
إذا كان المكثف مشحون يمثل 1 وإذا كان ولذلك فهى أغلى ثمنا من dram
خالى من الشحنة يمثل 0
*تحتاج الى نبضات تنشيط طول وقت *لا تحتاج الى نبضات تنشيط
التشغيل لان المكثف لا يحتفظ طويلا بالشحنة
Virtual mode
هو عملية تقسيم الذاكرة الممتدة إلى أجزاء كل جزء IMB ويتعامل كل جزء كانة جهاز منفصل8088 ينفذ المعالج مهمة فى كل IMBبناء على أوامرWINDOS ويلاحظ أن
أنظمة التشغيل الأخرى (OS|2UNIX WINNT)اكثر ثباتا من WINDOWS لأنها تحمى مناطق الذاكرة بحيث
**Memory sizes &shapes
تتواجد الـ RAM فى أشكال مساطر " Modules " بأحجام مختلفة
sim (1/4&1&4) mb
sim 72 pin (4&8&16&32mb)
dim 168pin (8&16&32&64&128&256mb)
Memory mappincy
C OOOOH
B هذا الجزء من الذاكرة للتعامل مع الكروت الإضافية
AOOOOH ( SUOND ,FAX,…..)
500H system variable
400H 00000
int- vector
int-vector عناوين ints داخل bios تكتب فى هذا الجزء من ال RAM عند بداية التشغيل
*جزء Video من الذاكرة يعمل mapping لذاكرة كارت الشاشة بمعنى أن الكتلبة للشاشة فى الحقيقة تكتب على ذاكرة الكارت من خلال شباك جزء RAM الخاص ب Video
أعطال الRAM,CASH
1. جهاز ميت لا يعمل (dead computer ) ولا يصدر صوت من السماعة هذا العطل يكون بسبب ال RAM إن لم يكن هناك سبب آخر
2. جهاز ميت لا يعمل مع سماع الصفارات التالية من السماعة
صفارات مستمرة 3 صفارات متكررة
3. حدوث ما يسمى ب (hult ) أو ( hang ) من آن لآخر أو تكرار الخروج من windows أو ظهور خطأ الكتابة فى register ( الشاشة الزرقاء ) كل هذه الأعطال فى الغالب بسبب تعطل فى الذاكرة (RAM )
***أنواع الذاكرة المخبئة ( CASH MEM )
EXTERNAL CASH MEM INTERNAL CASH MEM
توجد داخل المعالج نفسه توجد على اللوحة الرئيسة MB
سواء كانت الـ(Cash) داخلية أو خارجية يجب أن تكون فعالة فى العمل و هذا يحدث من خلال ضبطها فى برنامج setup بحيث تأخذ الوضع enable
لاحظ أن أحيانا تحل أحد مشاكل الـ RAM السابق يوضع الـ(Cash) غير فعالة (disable ) فى setup فى هذه الحالة توصف المشكلة على أنها بسبب الـ cash mem
There are two common type of disks 5 ¼ ,3 ½
R/w read slote
Write protect
Inside the floppy disk drive
أعطال "floppy drive "
**disk drive has inter mittent dead or write failure
الإحتمالات
1- يحتمل وجود أتربة على رأس القراءة و الكتابة “head “ فيلزم تنظيفه بالقرص الخاص لذلك
2- ملاحظة هل تظهر رسائل على الشاشة أم لا و ما هو مدلول الرسالة على الشاشة
3- التأكد من سلامة وصحة توصيل الكابلات للمشغل power cable أو data cable
4- يحتمل حدوث " alignment " فى رأس القراءة والكتابة " head " نحاول ضبطها و إما نقوم بتغير drive بآخر
لا يعمل ** drive is not operate…
1- اختبار الكابلات =check the cable data/power
2- تلف اللوحة الكهربية للمشغل =board is failure
***DATA ERROR READING OR WRITING
• نبدأ بتنظيف head =start by cleaning head
• نختبر بقرص آخر =you may have abad copy of data
• اختيار الكابلات =check the data cable
• ضبط ال haed أو تغير drive =alignment may be occurred
يتكون قرص HD من الألومنيوم المغطى بطبقة رقيقة من " ferromagnetic material "
no of head = 2 * no of platters
r/w head are mord by stepper motor but only one head is activated at atime
*speed of main motor is nearly 3600 rpm
• when the drive is operating the r/w heads never toutch the surface of the disk
الـ (head) لا يلمس القرص
about ( 0.00001 to 0.0005 inch ) difference ( gab )
• when driv is not in used the r/w head park
parking zone
تجهيز HD للعمل لأول مرة
يمر HDالجديد بثلاث مراحل قبل استخدامه
1- التهيئة الأولية low level format
هذا التجهيز يقوم بكتابة حدود track, sectors ل HD وهذا التجهيز غالبا ما يتم فى المصنع أى أننا لا نقوم بهذا الإجراء إلا إذا اضطررنا اليه فى حالة وجود مشاكل يصعب التغلب عليها فى القرص الصلب لأن تكراره له تأثير سيءعلى ال HD
2- التجزيء partitioning
وهذه الخطوة تخص تجزيء HD الى أجزاء متعددة وهى ضرورية فى تنفيذها على HD حتى ولو كان جزء واحد وتتم بواسطة أمر من أوامر DOS الخارجية وهو FDISK < A
HIGH LEVL FOMAT 3-
وهذه الخطوة هى التى تقوم بتهيئة القرص إلى مسارات وقطاعات وتهيئة أول مسار (TRACK000)
بوضع ملفات النظام علية وكذلك جدول تسكين الملفات (fat) وهذه الخطوة تتم بأمر format
format c:/s< A
format d:<A
**track 000
boot1
SYSTEM FILES ROOTDIR SEC1 FAT1 SEC Partition MBR
Disk space 6
يبدأال HD العمل بداية من ( Track 00 , sec 1 ) و هو الذى يحتوى بداية على سجل MBR وهو عبارة عن كود خاص يبدأ عملية التشغيل و يتواجد تلقائيا بعد تجهيز HD واذا تلف MBR تحدث مشكلة بدأ التحميل ولا تتمكن من تحميل ملفات النظام
أما اذا كان MBR سليم ينتقل ال HEAD بعد قراءته الى partition ويخبر ال head أين يجد ملفات التحميل على نفس track000
ينتقل head بعد ذلك الى تحميل ملفات النظام من القطاع sec الذى تتواجد عليه على نفس track حيث أن مكانها يختلف من HD لآخر حسب حجم HD وحجم ال TRACK و ال sec
فى هذه اللحظة تبدأ ظهور رسالة starting win 98 / starting ms dos على الشاشة
ينتقل ال HD بعد ذلك لقراءة الفهارس و الملفات fat ( file allocation table )
لمعرفة موقع وعناوين الملفات و الفهارس على HD
وبعد ذلك ينطلق ال HEAD الى مساحة القرص استعدادا للقراءة أو الكتابة
أعطال القرص الصلب (hard disk )
أولا مشاكل بدأ التحميل
عدم تحميل ملفات النظام مع ظهور بعض الرسائل
A- missing operating system
B- invaled command com
C- starting windows توقف شاشة
D- error loading os
E- no message لا تظهر أى رسائل
الإجراءات :
1- تحميل الجهاز من قرص خال من الفيروس start up disk
2- إصدار الأمر الخارجى FDISK /MBR < A
3- نسخ ملفات النظام إلى HD SYS C: < A
4- إعادة التشغيل والملاحظة
ثانيا مشاكل القطاعات التالفة (BAD SECTOR )
يظهر تأثير القطاعات التالفة فى توقف WIN من آن لآخر أو توقف برنامج معين يكون واقع جزء منه على القطاع التالف bad sec ويتم الكشف عنها بواسطة scandisk أو ndd وكذلك يتم اصلاحها بواسطة هذه الأوامر
ملاحظة هامة إذا كان bad sec واقع فى منطقة التحميل وتعذر علاجه بالطريقة العادية نستخدم ( DM ) حيث أنه أقوى فى علاج هذه الحالات
(( CONTROLLING CHIPS ))
معالج خاص بالرياضيات **math coprocessor ( numeric processor )
يقوم بعمل الآتى :
increases the speed of calculation intensive application such as data base exel and graphic programs
**controlling chips
1- pc chips integrated system controller ( isc ) :
- contain at bus control logic , data bus , cpu reset logic
- clock generation for cpu , kb and timer , dma /refresh and peripheral interface logic
2- pc chips integrated memory controller ( imc )
- contain asophisticated direct mapped cash controller
- fast page mode dram controller
- direct support the weiter 3167 coprpcessor
3- integrated prepheral controller (ipc )
- offer 7 dma channel , 13 irq , 2 timer / counter and real time clock
يحدث تداخل فى تنفيذ المهام مع بعضها كما هو الحال فى windows يظهر ذلك فى ظهور الرسالة التالية WINDOWS PRTECTION ERROR
ولكن الحال فى الأنظمة الأقوى السابقة أنها عند حدوث خطأ فى تداخل البرامج المختلفة فى مناطق الذاكرة يحكم كل برنامج للعمل فى منطقته ولا يتوقف فى حالة الأخطاء بل يعطى رسائل خطأ يمكن الخروج منها
أحجام عناصر الذاكرة فى السوق الآن
DIM SIM
168 PIN )) 72 PIN 30 PIN
(8, 16 , 32 , 64 , 128 , 256)MB (4, 8, 16,32 )MB (1/4,1,4)MB
يلاحظ أن مساطر الـ RAM ( modules ) لها أحجام مختلفة وكذلك أدلة خاصة بالتركيب فى MB ولابد من مراعاة الاتجاه الصحيح عند التركيب
أعطال الذاكرة
1- عدم ظهور أى بيانات على الشاشة مع سماع beeps من سماعة الجهاز
# الأجهزة القديمة تعطى هذا الصوت
ثلاث صفارات متكررة
#الأجهزة الحديثة تعطى هذا الصوت
صفارات منتظمة
2- وجود مشاكل فى تثبيت الـ windows على الجهاز
3- حدوث توقف للجهاز وهذا ما يسمى بـ (halt / hung ) هذا العطل بسبب RAM إن لم يكن سبب آخر
4- يمكن للذاكرة أن تسبب تعطل كلى للجهاز بحيث لا تظهر بيانات على الشاشة أو صفارات من سماعة الجهاز وهذا العطل يسمى ب (DEAD COMPUTER )
***العلاقة بين RAM & PROCESSOR
W
R3
R1 R
R2 R
يقدم المعالج استدعاء R1,R2 داخله وإجراء عملية جمع عليهما ووضعهما فى R3 ثم ارسال R3 الى MEM R3 = R1 +R2
هندسة المعالجات
إن ما يحدد مواصفات المعالج هو عدد وحجم سجلات التعليمات والطريقة التى يجرى فيها تحريك البيانات من والى الذاكرة وطريقة معالجة البيانات بالفاصلة المتحركة وما إلى ذلك من الأمور التقنية المعقدة الا أن المعيار الرئيسى لتقنين المعالجات
A- RISC redused instruction set risc
التعليمات تنجز بشكل مباشر بدون المرور على بوابة لفك شفرتها مع الاعتماد على (pipelining ) أى تقسيم كل عملية إلى عدة عمليات منفصلة تنفذ بشكل متزامن فى حين أنها تنفذ بشكل متعاقب وذلك يتطلب RAM كبيرة
B – complix instruction set computing cisc SISC
المعالج يتولى بنفسه فك شفرة التعليمات و تصنيعها بحيث ينفذ كل نوع من التعليمات بصورة تتابعية وذلك على حساب سرعة التشغيل وهذه التقنية كانت بسبب صغر حجم RAM وغلو ثمنها
الإثنين نوفمبر 08, 2010 10:33 pm
