تنبية

جميع ما تحتوية هذه الصفحة والآراء التي تحويها تعبر فقط عن رأي صاحبها و ليس بالضرورة رأي الكلية التقنية بالدوادمي، ولا تتحمل الكلية أي مسئولية عن ماقد تحتوية من ملفات وحقوق النسخ


الكلية التقنية بالدوادمي - خميس حمود بن خميس آل شامان - مراحل تطوير الحاسوب
مراحل تطوير الحاسوب

 

الجيل الأول (1943-1958م) يُوصف الجيل الأول على أنّه الفترة التي تمّ فيها تسليم أول جهاز حاسوب تجاريّ وهو (UNIVAC) إلى مكتب الولايات المتحدة للتعداد عام 1951م، ومن أهمّ سمات الجيل الأول من الحواسيب هي استخدامها للأنابيب المفرّغة كمكوّنات داخلية للحاسوب، حيث يبلغ طول الأنابيب المفرّغة بشكل عام حوالي 5-10 سنتيمترات، وتطلّبت أجهزة الجيل الأول من الحواسيب أعداداً كبيرة من الأنابيب المفرّغة، ممّا جعل هذه الحواسيب ضخمة الحجم، وباهضة الثمن، وغالباً ما تتعطّل.

الجيل الثاني (1960-1964م) ازداد الاهتمام التجاريّ بتكنولوجيا الكمبيوتر في أواخر الخمسينيات، والستينيات من القرن العشرين، ممّا أدى إلى إدخال جيل ثانٍ من الحواسيب، وقد اعتمدت أجهزته على الترانزستورات بدلاً من الأنابيب المفرّغة، حيث قام كلّ من جون باردين، ووليم شوكلي، وولتر براتين باختراعه في مختبرات بيل الهاتفية في منتصف الأربعينيات، وبحلول عام 1948م حلّ الترانزستور بدلاً من الأنبوب المفرّغ في أنواع مختلفة من الأجهزة، كالراديو، والتلفاز، والكمبيوتر، وكانت إحدى أجهزة الحوسبة الأولى القائمة على الترانزستور هي حواسيب (S-2000)، من شركة

 (Philco Corporation's Transac)، وذلك عام 1958م، وغالبًا ما كانت تستخدم كلّ من الأقراص، والأشرطة المغناطيسية لتخزين البيانات، وقد تمّت برمجة أجهزة الجيل الثاني بلغات البرمجة، مثل: لغة كوبول (COBOL)، ولغة فورتران (FORTRAN)، والتي كانت تُستخدم لمجموعة متنوعة من المهام التجاريّة والعلميّة.

الجيل الثالث (1965-1970م) كان بالإمكان وضع المئات من المكوّنات على رقاقة سيليكون واحدة، تبلغ 2 أو 3 ملليمتر مربع، وذلك بعد تطوير أول دائرة متكاملة تُدعى (IC) عام 1965م، حيث استبدلت أجهزة الكمبيوتر الآلات التي اعتمدت على الترانزستور بالدائرة الكاملة، وكان الحجم إحدى أكبر مزايا هذا الجيل، حيث أصبحت أجهزة الكمبيوتر أكثر قوة، وأصغر حجماً بكثير، وأرخص، وبالتالي أصبحت أجهزة الكمبيوتر في متناول عدد أكبر من الناس، كما توجد ميزة إضافية لصغر حجم أجهزة هذا الجيل، وهي أنّ الإشارات الكهربائية أصبحت تقطع مسافات أصغر للانتقال، ممّا أدى إلى زيادة سرعة الكمبيوتر، وأصبحت برامج أجهزة هذا الجيل أكثر قوة ومرونة، وشاركت العديد من البرامج موارد الكمبيوتر في نفس الوقت، وهو ما يُعرف بتعدد المهام، ويُشار غالباً إلى أنّ معظم لغات البرمجة المستخدمة اليوم باسم لغات الجيل الثالث، على الرغم من أن بعضها قد نشأ خلال الجيل الثاني.

الجيل الرابع (الثمانينيات) بدأت أجهزة هذا الجيل تظهر في عام 1975م تقريباً، وهي الأجهزة المتوفرة اليوم، وتُستخدَم هذه الأجهزة الدوائر المتكاملة واسعة النطاق (LSIC)، والموجودة على شريحة سيليكون واحدة تُسمى المعالجات الدقيقة، حيث أصبح من الممكن وضع وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر (CPU) على شريحة واحدة، وذلك بفعل تطوّر المعالجات الدقيقة، وتُسمى أجهزة الكمبيوتر هذه بأجهزة الكمبيوتر المصغّرة، ثمّ تمّ استبدال الدوائر المتكاملة واسعة النطاق بالدوائر المدمجة ذات المستوى العالي في وقت لاحق، فأصبح من الممكن وضع جهاز الكمبيوتر الذي كان يشغل غرفة كبيرة جداً فيما مضى على الطاولة، ويُصنّف جهاز الكمبيوتر الشخصيّ ضمن أجهزة الجيل الرابع للكمبيوتر.

الجيل الخامس (أواخر التسعينات) تستخدم أجهزة الكمبيوتر في الجيل الخامس تقنية الألياف البصرية للتعامل مع الذكاء الصناعيّ، وأنظمة الخبراء، والروبوتات وغيرها، وتمتلك هذه الأجهزة سرعات معالجة عالية، وأكثر موثوقية.

 

 

 

مكونات الحاسب الالي

 

الحاسب الآلي : يعرف الحاسب الآلي بأنّه جهاز إلكتروني آلي يعمل على استقبال كافة المعلومات والبيانات المدخلة إليه ومعالجتها إلى بيانات ذات قيمة، كما يعمل على تخزينها في وسائط التخزين المتنوعة والمحددة، ويطلق عليه اسم كومبيوتر، أو منظم، أو حاسوب، والحاسب الآلي على عدة أنواع، منها: حاسب الإطار الرئيسي، والحاسب الشخصي، والحاسب المركزي، والحاسب المحمول، والحاسب السوبر، والحاسب المدمج، والحاسب الكفي، والحاسب العادي.

 

مكونات الحاسب الآلي/ يتكون الحاسب الآلي من مكونان، هما

 1-المكونات المادية/ تعرف المكونات المادية بأنها مكونات يمكن مشاهدتها والإحساس بها، وتقسم المكونات المادية إلى ثلاثة أقسام،

هي- وحدة النظام، ومن أمثلتها: وحدة اللوحة الأم - وحدة المعالجة المركزية أو ما يسمى المعالج، وهو يقوم بمعالجة العمليات الحسابية، ويعمل على تنفيذها، ويتكون من وحدة الحساب والمنطق، ووحدة التحكم، وتتصف المعالجات بالسرعة في الأداء. الذاكرة الرئيسية، وتتمثل في ثلاثة أنواع، هي: ذاكرة الوصول العشوائي رام، والذاكرة المختبئة، والذاكرة المقروءة فقط روم. القرص الصلب الثابت. مشغل الأقراص المرنة، وهي التي تقوم على قراءة وتخزين المعلومات من وإلى القرص المرن. مشغل الأقراص الليزري، وهي على عدة أنواع، منها: مشغلات أقراص الليزر للقراءة فقط، ومشغلات أقراص الليزر للكتابة والقراءة، ومشغلات أقراص الليزر للكتابة والقراءة من النوع الرقمي. نواقل البيانات، ومن أشهر النواقل: ناقل بيانات المعالج، وناقل بيانات الذاكرة، وناقل بيانات المخرجات. وحدة الطاقة، وهي التي تكون خاصة بإمدادات الكهرباء. كروت الأجهزة المادية، مثال: كرت الطابعة، وكرت الصوت، وكرت الفأرة. وحدات الإدخال، ومن أمثلتها: الفأرة، والماسح، ولوحة المفاتيح، والميكروفون، والكاميرا، والقلم الضوئي، وعصا الألعاب. وحدات إخراج، ومن أمثلتها: الشاشة، والراسمة، والطابعة، والسماعات.

2- المكونات غير المادية/ يطلق على المكونات غير المادية اسم البرامج، وتنقسم على هذا الشكل: برامج تشغيلية، مثال: برنامج الويندز، وبرنامج الدوس. برامج الخدمات والتطبيقات، مثال: التطبيقات الجاهزة كبرامج ميكروفست المتمثلة في الرسام، والورد، والبوربونيت، والبرامج الخاصة كبرامج المحاسبة، وبرامج شؤون الموظفين. استخدامات الحاسب الآلي يستخدم الحاسب الآلي لعدة أمور، أهمها: تخزين وحفظ المعلومات والبيانات كافة وخصوصاً المعلومات الرقمية والمعلومات الحرفية، والقيام بإرجاعها بسرعة. محاكاة بعص الأجهزة الإلكترونية مثال الفيديو، والهاتف، والفاكس، والتلفاز. التحكم في توقيف بعض الآلات والأجهزة والتحكم بتشغيلها. يستخدم للدخول إلى الشبكات العالمية، مثال، شبكة الإنترنت. الرسم السريع والدقيق للرسومات، والخرائط مهما اختلفت أنواعها واستخداماتها. من مجالات استخدام الحاسب الآلي للحاسب الآلي عدة فوائد منها: معالجة النصوص وتعديلها وتصحيح الأخطاء بسرعة. نشر المعلومات على نطاق واسع. الرسم من خلال برامج الرسم. حل المعادلات المعقدة. إنتاج الصور والرسوم من خلال تحويل البيانات إلى أشكال مصورة. إنتاج ألعاب الفيديو.
 

 

 

مكونات اللوحة الام

 

منافذ الإدخال والإخراج

 يتم وضع منافذ الإدخال والإخراج في تصميم لوحة الأم النموذجي بشكل يتماشى مع الجزء الخلفي من هيكل الحاسوب، وتتضمن منافذ الإدخال والإخراج عادةً منافذ للشاشة، ومكبرات صوت، وميكروفون، وكيبل شبكة الإنترنت، والعديد من أجهزة USB، كما تتضمن بعض اللوحات الرئيسية منافذ للأجهزة القديمة؛ مثل: منافذ الطابعات.

مقبس وحدة المعالجة المركزية

 تتصل وحدة المعالجة المركزية "Central Processing Unit" في جهاز الحاسوب بمقبس CPU (بالإنجليزية: CPU socket)، ويحتوي هذا المقبس على المئات من الموصلات المعدنية للدبابيس المعدنية الموجودة أسفل المعالج، حيث تساعد هذه الموصلات على توفير الطاقة للمعالج، ونقل البيانات من وإلى مكونات الحاسوب الأخرى.

مدخل ذاكرة الوصول العشوائي :

 تحتوي اللوحة الأم على فتحة واحدة أو أكثرمن فتحات ذاكرة الوصول العشوائي "RAM" بهدف تركيب الرام، وتتواجد هذه الفتحات عادةً بالقرب من مقبس وحدة المعالجة المركزية "CPU"، ويستخدم الحاسوب الرام كذاكرة تخزين مؤقتة لتخزين البرامج قيد التشغيل والملفات المفتوحة، وكلما كان حجم الرام كبيراً استطاع جهاز الحاسوب تشغيل العديد من البرامج في وقت واحد وبكفاءة عالية.

فتحات التوسعة :

تتيح فتحات توسيع اللوحة الأم "Expansion Card Slots" للمستخدم إضافة مكونات جديدة إلى جهاز الحاسوب، أو تطوير المكونات الموجودة من خلال تثبيت بطاقات إضافية، وتعدّ بطاقات الفيديو من أكثر البطاقات الإضافية شيوعاً،كما تستخدم بطاقات الفيديو أو ما يُعرف باسم "Graphic cards" لعرض الصور على شاشة الحاسوب، وتتوفر العديد من بطاقات الفيديو التي تتيح عرض الصور الكبيرة والألعاب بشكل واضح.

موصلات وحدات التخزين

تعدّ محرّكات الأقراص الثابتة، ومحرّكات الأقراص الضوئية، ومحركات الأقراص المرنة من أكثر أجهزة التخزين الداخلية شيوعاً في أجهزة الحاسوب، وتحتوي اللوحة الأم عادةً على اثنتين على الأقل من هذه المحرّكات.

نظام الإدخال والإخراج الأساسي :

 يُعرف نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) بأنّه عبارة عن شريحة ROM موجودة على اللوحة الأم، ويتيح للمستخدم الوصول إلى نظام الحاسوب الخاص به، ومن أهم وظائف البيوس اختبار جهاز الكمبيوتر والتأكد من عدم وجود أخطاء قبل تحميل برنامج نظام التشغيل
 

أنواع أجهزة الحاسوب

 

الحاسوب الشخصي :

الحاسوب الشخصي هو جهاز يستخدم من قبل شخص واحد اي انه مخصص للأفراد على غرار بقية انواع الحواسيب التي تستخدم من قبل مجموعة من الافراد.

الحاسوب القياسي الافقي (Desktop PC) :

الحاسوب الشخصي القياسي يمكن وضعه على المكتب، حيث تكون شاشة العرض لديه موضوعة فوق علبة الحاسوب الافقية.

الحاسوب القياسي العمودي : (Tower PC)

الحاسوب الشخصي المزود بعلبة عمودية تحتوي على نفس الأجزاء الموجودة في الحاسوب الشخصي القياسي الافقي، باستثناء ان العلبة الافقية أكبر حجما وبالتالي يمكن تركيب أجهزة أكثر في داخلها. يمكن وضع العلبة العمودية على الأرض لتوفير المساحة على المكتب.

الحاسوب المحمول (اللابتوب) : (Laptop)

يتميز بأنه صغير وخفيف الوزن، مما يجعله ممكنا للحمل على عكس أجهزة الحاسوب القياسية. حاسوب المفكرة يمكن أن يعمل على الكهرباء أو على البطارية.

الحاسوب الرئيسي أو : (Main Frame)

الحواسيب الرئيسية هي حواسيب كبيرة، قوية النظام، وغالية الثمن. تستخدم كمرجع في المؤسسات الكبيرة. تستخدم هذه الحواسيب في عمليات التخزين المركزي،المعالجة المركزية وإدارة كمية كبيرة من البيانات. أما ثمن الحاسوب الرئيسي فقد يصل إلى مئة آلف دولار أمريكي. كما أن قوة الحاسوب يمكن أن توزع على عدد من المستخدمين الذين ينفذون إلى الحاسوب الرئيسي عن طريق حواسيبهم الشخصية.

الحاسوب الشخصي المسمى بالأبل ماك : (APPLE MAC)

هذا الحاسوب يختلف عن الحاسوب الشخصي الذي تكلمنا عنه سابقا. حيث أنه يستخدم نظام تشغيل مختلف وكذلك يتطلب إصدارات خاصة من البرامج، حتى الأجزاء الداخلية يجب أن تكون مصممة إلى حد ما يمكن وصلها مع هذا النوع من الحواسيب. في السابق كان الشئ الأساسي الذي يميز الحاسوب الشخصي عن حاسوب الماك هو ما يسمى بواجهة التطبيقات الرسومية (GUI) أو بكلمات أخرى الطريقة التي تمّكنك من التحكم بالحاسوب من خلال الفأرة.لاستخدام الحواسيب الشخصية القديمة كان الأمر يتطلب خبرة في هذه الأجهزة، أما حديثا- وبوجود أنظمة شركة مايكروسوفت لم يعد يوجد فرق بين أجهزة الحاسوب الشخصي التقليدية وأجهزة الماك.

الحاسوب الشبكي : (Network PC)

الشبكة تسمح لك بوصل جهازين أو أكثر مع بعضهم البعض، وهذا يسمح للبيانات المخزنة في حاسوب من أن تستخدم من قبل الحاسوب الآخر المتصل على الشبكة، كما أنها تسمح بمشاركة بعض الموارد، فمثلا، بدل أن يحتاج كل حاسوب طابعة خاصة متصله به مباشرة، يمكنك الآن احضار طابعة واحدة لتكون مشتركة.

لغة الرمجة

حسب المستوى يمكن تقسيم لغات البرمجة:

  1. حسب مستواها من حيث القُرب إلى لغة الآلة وهي اللغة التي يفهمها جهاز الحاسوب بشكل مباشر، وتتمثَّل بالأرقام. النوع الأوّل من لغات البرمجة حسب هذا التصنيف

 

  1.  لغات البرمجة منخفضة المستوى، وهي لغات البرمجة الأقرب للغة الآلة، بحيث تُعد لغة الآلة هي الأقل مستوى، ويأتي في مستوى أقل

 

  1. لغات البرمجة عالية المستوى , وهي الأبعد عن لغة الآلة، والأقرب لفهم الإنسان، ولكنّها أيضاً لا تتيح نفس مقدار التحكُّم الذي تتيحه اللغات منخفضة المستوى للمبرمج، وذلك من حيث طريقة تنظيم الحاسوب للذاكرة والبيانات. من الميّزات المهمّة في لغات البرمجة عالية المستوى هي تمكين المبرمج من استخدام المتغيِّرات بالإنجليزيّة، والكائنات بالإنجليزيّة بالإضافة إلى الروتينات

 

حسب طريقة تنفيذها :

 

يمكن تقسيم لغات البرمجة من حيث طريقة تنفيذها في جهاز الحاسوب إلى نوعين، الأوّل منها هي لغات البرمجة المُترجمة أو المُحوَّلة , أمّا النوع الآخر، فهي لغات البرمجة المُفسّرة لغات البرمجة المُترجمة يتم فيها استخدام برنامج المُترجِم ليتم تحويلها إلى لغة آلة مُخصّصة لنظام التشغيل الذي تمّت عمليّة الترجمة عليه، ويكون على هيئة برنامج يمكن تنفيذه من خلال استدعاء اسمه، فلو تمَّت العمليّة في نظام تشغيل لينكس, على سبيل المثال، فلن يتمكَّن المستخدم من تنفيذ ذات البرنامج على نظام تشغيل ويندوز , كما أنّه في عمليّة التحويل، يتم فحص البرنامج والكشف عن وجود أيّة أخطاء برمجيّة -وليس المنطقيّة- فيه. من الأمثلة على هذا النوع من لغات البرمجة هي لغة السي .



 


حسب الاستخدام :

 

يمكن تصنيف لغات البرمجة إلى عدّة أنواع حسب الغرض من استخدامها، حيث توجد لغات برمجة مُخصّصة لتطوير وإنشاء المواقع الإلكترونيّة، ومن الأمثلة عليها لغة جافاسكريبت - ولغة بي إتش بي , ولغة بايثون، كما توجد لغات أخرى يمكن استخدامها في تطوير تطبيقات الهواتف المحمولة كتلك التي تعمل بأنظمة تشغيل الآندرويد والآي أو إس ومن الأمثلة على هذه اللغات لغة جافا.

 

أمثلة على لغات برمجة

 يوجد من لغات برمجة ما لا يمكن عدّه أو حصره، ولكلّ من هذه اللغات ميّزاتها واستخداماتها، ومن بعض لغات البرمجة الشائعة ما يأتي:

  1. لغة سي /هي لغة برمجة عالية المستوى ذات استخدام عامّ
  2. لغة بايثون/تتميَّز بسهولة تعلُّمها وقلّة تعقيدها، بالإضافة لإمكانيّة تشغيل برامجها على عدّة نُظُم تشغيل
  3. لغة الجافا/هي لغة برمجة عالية المستوى ذات استخدام عامّ، بالإضافة إلى كونها كائنيّة التوجُّه، تمَّ إنشاؤها من قِبَل شركة صَن مايكروسيستمز