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 W و تحدد قيمة المقاومة بمعلومية الألوان على سطحها الخارجى

 

                                                               TELERANCE

                   

 

                                             

                                                         GOLD                SILVER                  NON

                

 

 

 

 

 

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 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

	64k      bios     ADD  -ON       VIDEO     FREE MEM FOR DOS

 

 

 

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     

                                                                                                        

                                  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

 

 

01001111

  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