بحث عن عمارة الحاسب وأقسامه

في مقال اليوم نقدم لكم بحثا عن هندسة الحاسب أو معمارية الحاسب وذلك لأنه يمثل الجزء الأساسي في بناء الحاسب إلى جانب بصمة الإصبع والوصف الوظيفي لاستخدامات وتطبيقات الحاسوب في أجزاء مختلفة. مع وجود عناوين الذاكرة في ذاكرة الحاسب ، بالإضافة إلى إظهار الهيكل الداخلي والخارجي للجهاز وكيفية دخول البيانات وخروجها ومعالجتها ، مع العلم أن هندسة الحاسب هي مادة تدرس في كليات الهندسة في قسم الحاسبات. وهذا يعني حركة البيانات والتحكم فيها بالأسهم حسب الأوامر المعطاة ، ومن خلال الموسوعة نقدم لك البحث عن كل ما يتعلق بهندسة الحاسب.

ابحث عن هندسة الكمبيوتر

يتم تعريف بنية الكمبيوتر على أنها الطريقة التي يتم من خلالها دراسة تصميم نظام الكمبيوتر. يتم هذا التصميم من خلال تفاعل العديد من البرامج والمعدات المادية الملموسة. إنه النظام الذي تم تطويره لتنظيم العمليات الوظيفية للكمبيوتر. الكمبيوتر بمثابة هذا الوصف.

وعرفت العالمة جين أمدال هندسة الكمبيوتر بأنها خصائص الكمبيوتر التي تمت برمجتها لتظهر في لغة التجميع ، من خلال هيكلة النماذج الوظيفية المختلفة ، تظهر هذه الخصائص.

أقسام هندسة الحاسوب

تنقسم هندسة الحاسوب إلى أقسام:

  • القسم الأول من تصميم النظام ، والذي يتضمن جميع المعدات المادية للكمبيوتر ، وأمثلة على تلك المعدات: المعالجة المتعددة ، وحدة التحكم في الذاكرة ، معالجات البيانات.
  • القسم الثاني خاص بهندسة التعليمات ، وهو ما تحتويه وحدة المعالجة المركزية من لغة البرمجة. البرنامج الذي يمكن لوحدة المعالجة المركزية معالجته هو الذي يلعب دورًا في تحديد إمكانيات وإمكانيات تلك الوحدة ، وتشمل هذه البرامج تنسيقات البيانات وأنماط عنونة الذاكرة وأنماط سجلات المعالج.
  • القسم الثالث ، ما يسمى ببنية الحواسيب الصغيرة ، يهتم بتحديد طريقة تطبيق عناصر التخزين على برنامج isa ، ومعالجة البيانات.

نموذج فون نيومان في هندسة الكمبيوتر

عالم الرياضيات فون نيومان هو من صمم القواعد والأسس الأساسية التي نستخدمها في تصميم الكمبيوتر ، حيث أن الكمبيوتر هو آلة معالجة البيانات ، تعمل تلقائيًا تحت رعاية قائمة البرنامج ؛ يتم تخزينها جميعًا في ذاكرتها الرئيسية ، وتتكون من:

  • جهاز الإدخال.
  • جهاز إخراج.
  • الذاكرة الثانوية.

صمم هذه القواعد ولخصها في أربع نقاط.

قواعد فون نيومان لتصميم الكمبيوتر

  • مخزن مفهوم البرنامج حيث يتم تخزين جميع المعلومات على الذاكرة الرئيسية.
  • يمكن للموقع معالجة محتوى الذاكرة بغض النظر عما يتم تخزينه عليه.
  • يتم تنفيذ التعليمات بالتسلسل وبطريقة منظمة.
  • هيكل الكمبيوتر هو وحدة التحكم ووحدة المعالجة المركزية.

أنواع تعليمات الآلة

  • نقل البيانات من الذاكرة إلى وحدة المعالجة المركزية.
  • العمليات الحسابية والمنطقية.
  • مراقبة.
  • النقل أثناء عمليات الإدخال / الإخراج.

-وحدة التحكم

للعمليات التعليمية على أجهزة الكمبيوتر وضع آخر ، مثل عملية الدمج ، التي تتحكم في العمليات المتزامنة ، أي أن الوقت هو وحدة المعالجة المركزية ، ولكن على وجه الخصوص ، الشخص الذي يتحكم في وحدة التزامن هو وحدة التحكم ، ويتم تنفيذها تحت تقنيات عالية ، مثل:

  • التحكم في الفولاذ.
  • تحكم دقيق قابل للبرمجة.
  • نظام الكمبيوتر.

تعد وحدة المعالجة المركزية والذاكرة الرئيسية جوهر نظام الكمبيوتر ، بالإضافة إلى الذاكرة الثانوية وأجهزة الإدخال والإخراج تسمى الأجهزة الطرفية.

-ذاكرة

  • تُستخدم الذاكرة لتخزين البرامج والبيانات التي تتم معالجتها بواسطة وحدة المعالجة المركزية.
  • يمكن لوحدة المعالجة المركزية إدارة البيانات والذاكرة الثانوية قبل تنزيلها على الذاكرة الرئيسية.
  • تخزن الذاكرة الرئيسية الكثير من البيانات والمعلومات والبرامج على المدى الطويل.
  • ومن أهم خصائصها: السرعة والحجم والتكلفة بالإضافة إلى التقنيات التي تستخدمها من التكنولوجيا.
  • الذاكرة الرئيسية سريعة ومحدودة الحجم ، أو الذاكرة الثانوية بطيئة. هنا شرح كامل للذكريات.

الذاكرة الرئيسية

  • إنها مجموعة من خلايا التخزين ، وكل خلية تضع عناوين مختلفة في شكل أرقام متسلسلة
  • بالإضافة إلى خلايا التخزين التي يوجد بها مخزن عناوين ذاكرة يخزن العنوان الخاص للكلمة المراد كتابتها.
  • يحتوي على مخزن بيانات.
  • يحتوي على محلل عنوان بالإضافة إلى وحدة تحكم في الذاكرة.

الذاكرة الثانوية

وهي مقسمة إلى عدة أقسام منها:

  • القرص الصلب.
  • قرص مرن.
  • شريط ممغنط.
  • ذاكرة بصرية.

أجهزة الإدخال والإخراج أجهزة الإدخال

  • الفأر.
  • لوحة المفاتيح.
  • قلم مضيء.
  • عصا التحكم.
  • الماسح الضوئي.
  • لوحة الرسم.
  • إدخال الصوت.

أجهزة الخرج

  • شاشة عرض.
  • مخرج الصوت.
  • خط الطباعة.
  • طابعة نافثة للحبر.
  • مخطط.
  • طابعة ليزرية.
  • طابعة مصفوفة نقطية

ناقلات البيانات

هي الطريقة المستخدمة لنقل البيانات بين أجزاء مختلفة من الكمبيوتر ، ويحتوي ناقل وحدة المعالجة المركزية القياسي على أكثر من مكون ، وهي:

  • ناقل العنوان: هذا هو المكان الذي يتم فيه نقل عنوان البيانات بين الذاكرة والمعالج.
  • ناقل البيانات: حيث يتم نقل البيانات بين أجهزة الإدخال والإخراج وبين الذاكرة والمعالج من خلاله.
  • ناقل التحكم: يستخدم لتنسيق العمليات المختلفة للكمبيوتر ، عن طريق إرسال التعليمات الصادرة عن وحدة المعالجة المركزية.

-سجلات

قبل معالجة البيانات ، يتم وضعها في مناطق التخزين بسرعات عالية تسمى السجلات ، والتي تشمل ما يلي:

  • سجل عنوان الذاكرة ، والذي يتضمن مكان وجود البيانات في الذاكرة ليتم الوصول إليها.
  • المجمّع ، بعد إجراء العمليات الحسابية والمنطقية ، يتم تخزين نتائجه الوسيطة في المجمع.
  • مسجل البيانات في الذاكرة ، والذي يحتوي على البيانات التي يتم نقلها من وإلى الذاكرة.
  • عداد البرنامج ، والذي يحتوي على عنوان العملية التالية المراد تنفيذها.
  • مسجل التعليمات الحالي ، والذي يحتوي على التعليمات أثناء معالجتها.
  • مسجل مرحلة التعليمات ، والذي يحتوي على تعليمات لن يتم تنفيذها بشكل مباشر.

في ختام هذا المقال شرحنا فيه تعريف معمارية الكمبيوتر وأجهزة الإدخال والإخراج ، وكذلك الذاكرة الرئيسية والثانوية ، وأنواع التعليمات المتعلقة بالجهاز وكل ما يتعلق بهندسة الحاسب.

الوسوم

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

إغلاق