الاثنين، 13 يناير 2020

التخزين الثانوي للحاسب الآلي


التخزين الثانوي للحاسب الآلي


التخزين الثانوي   -   Secondary Storage


 
§ذاكرة التخزين الرئيسية RAM تعتبر مؤقتة أي أنها تقوم باستقبال البيانات وأوامر البرامج وتتعامل معها لحين الانتهاء منها، غير أن محتوياتها تتلاشى عند إغلاق الحاسوب ولا يمكن الرجوع إليها. 


§ لذلك هناك حاجة إلى وسائط تخزين ثانوية Secondary Storage تستطيع تخزين البيانات والمعلومات بصورة دائمة بحيث يمكن الرجوع إليها عند الحاجة. 

بعض انواع وسائط تخزين الثانوية:


§الأقراص المرنة - Floppy Disks 
§ الأقرص الصلبة -  Hard Disks 
§الأقراص المدمجة -  Compact Disks (CDs) 
§ الذاكرة اللحظية -  Flash Memory 



1. الأقراص المرنة  -   Floppy disks / diskettes 


§تعتبر الأقراص المرنة من أوساط التخزين الثانوي والتي ظلت تستخدم لفترة طويلة منذ بداية ظهور الحاسبات الشخصيةPCs .
§ 
§تصنع الاقراص المرنه من قرص بلاستيكي رقيق مرن مغطى بمادة قابله للمغنطه، ويوضع القرص في غلاف محكم لحمايته. كما انه يوجد بالغلاف فتحه تفتح للقراءه أو الكتابه .
§
§من أكثر انواع الاقراص المرنه استخداماً الاقراص ذات القطر 3.5 والذي يمكن ان يستوعب (MB 1,44) أي 1,44 مليون حرف تقريباً.

التخزين الثانوي للحاسب الالي

§الميزة الرئيسيه للقرص المرن هي: امكانية نقله

§من عيوبه:
§محدودية سعته التخزينيه.
§كثرة اعطاله.
§بطء تداول البيانات عليه.

§وبالتالي ظهرت أوساط تخزين حديثه مثل الفلاش ادت الى تراجع استخدام الاقراص المرنه. كما اتجهت بعض الشركات المصنعه للحاسبات الشخصيه الى الاستغناء عن مشغلات الاقرص المرنه. 

2. الأقراص الصلبة -  Hard Disks 


§القرص الصلب بالنسبة للحاسوب هو وسيلة التخزين الرئيسية الوحيد بين وسائل التخزين المختلفة الذي يملك الحجم والسرعة الكافيين لتخزين البرامج والقابلية على تعديل محتوياته.

§ تطورت الأقراص الصلبة كثيراً منذ بداية استعمالها في الحاسبات الشخصية في بداية الثمانينيات، فقد زادت سعة تخزينها وسرعتها وتقلص حجمها.





§تعمل جميع الأقراص الصلبة بنفس المبدأ، وتختلف عن بعضها في جودة مكوناتها وسرعة عملها التي تقاس بـ: 
§عدد دوران القرص في الدقيقة -  Round Per Minute (RPM) 
§كمية البيانات المنقولة - Data Transfer Rate (DTR)  
§كمية الذاكرة الداخلية المخبأة التي تحتويها - Cache Memory 




3. الأقراص المدمجة -  Compact Disks (CDs) 


§انتشر استخدام هذا النوع من الأقراص لما لها من قدرة على تخزين كميات كبيرة من البيانات النصية كما يمكنها تخزين برامج وملفات الوسائط المتعددة Multimedia بما فيها من الصور والأصوات والرسوم المتحركة.

§هي عبارة عن أقراص بلاستيكية ويطلق عليها الأقراص المدمجة Compact Disks (CD) أو أقراص رقمية متعددة الوسائل Digital Versatile Disk (DVD).

§يتم تسجيل البيانات على هذا النوع من الأقراص باستخدام أشعة الليزر بدلا من النقاط الممغنطة، و تمثل البيانات بعمل حفر أو تعرجات على القرص لا ترى بالعين المجردة. 





يمكن تصنيف الاقراص المدمجه من حيث استخدامها الى:
 
اقراص القراءة فقط CD-ROM / DVD-ROM:
هي اقراص يمكن القراءه منها فقط ولايمكن الكتابه عليها أو تعديل محتوياتها.
 
أقراص التسجيل CD-R/ DVD-R:
هي اقراص يمكن القراءه و الكتابه عليها و لا يمكن مسح محتوياتها.
 
أقراص القراءه و الكتابه CD-RW / DVD-RAM:
أقراص يمكن القراءه و الكتابه عليها لعدد غير محدود من المرات و بذلك تشبه وحدات التخزين الاخرى
مثل الذاكره اللحظيه  Flash و الاقراص الصلبه. 

4. الذاكرة اللحظية -  Flash Memory 


§وسط جديد من أوساط التخزين الثانوي، ظهر نتيجة استخدام وحدات ذاكرة متنقلة في الأجهزة الرقمية المحمولة مثل الكاميرات الرقمية وغيرها

§ تتميز الذاكرة اللحظية بــ:

§سعة تخزين كبيره.
§صغيرة الحجم.
§لاتحتاج الى طاقه كهربائيه لتحتفظ بمحتوياتها.
§قليلة الاعطال. 





أنواع الذاكرة اللحظية:


1. بطاقة الذاكرة-   Memory Card(MC) 

تستخدم بطاقة الذاكرة بكثرة في أجهزة الاتصالات المحمولة والكاميرات الرقمية والمساعدات الرقمية الشخصية  PDA. 


2. وحدة التخزين اللحظي -  Flash Memory Drive 

بدأ استخدام هذا النوع من وحدات التخزين اللحظية بصورة كبيرة نظراً لإمكانية استخدامه مع العديد من الحاسبات المزودة بمنفذ USB Port وتحوي هذه الوحدة على قارئ وكاتب للبيانات بالإضافة إلى الذاكرة اللحظية.




الخميس، 9 يناير 2020

أجهزة الإدخال والإخراج - I /O Devices

أجهزة الإدخال والإخراج - I /O Devices


§تعمل أجهزة الإدخال على إدخال البيانات والبرامج المتنوعة إلى ذاكرة الحاسوب الرئيسية لإجراء عمليات المعالجة المختلفة عليها. 

§ومن وظيفة أجهزة الإدخال ترجمة البيانات المدخلة إلى الحاسوب إلى شكل يستطيع الحاسوب معالجته.

§فالشكل المقروء بالنسبة للأفراد المستخدمين هو الكلمات والأصوات والصور. 

§بينما الشكل المقروء والمفهوم بالنسبة للحاسوب هو الصفر والواحد (1 and 0) بأشكالها المتكررة، والتي تتمثل بعملية فتح وغلقا لإشارات الإلكترونية.


§ كما تقوم أجهزة الإخراج باستقبال نتائج تشغيل البيانات وتجهيزها وعرضها.

§ ومن وظيفة أجهزة الإخراج ترجمة وتحويل المعلومات التي تمت معالجتها داخل الحاسوب بواسطة وحدات المعالجة إلى أشكال يستطيع الإنسان المستخدم فهمها والتعامل معها كالنصوص والأصوات والصور.  


في هذا الفصل سنستعرض أجهزة إدخال البيانات وأجهزة إخراج المعلومات 



أجهزة الإدخال  -  Input Devices



§تستخدم هذه الأجهزة لإدخال البيانات والبرامج إلى الحاسوب ونقلها إلى وحدة المعالجة المركزية للتعامل معها.

§وقد ظهر العديد من هذه الأجهزة منها ما استخدم لفترة وجيزة ومنها مازال يستخدم، ولازالت هذه الأجهزة مثل بقية مكونات الحاسب في تطور مستمر.

من أهم أجهزة الإدخال:

§لوحة المفاتيح - الفأرةالكرة المتحركة  - مفتاح التأشير  - لوحة التأشير  - عصا التحكم  - القلم الضوئي  - الشاشة الحساسة للمس  - لوحة الرسم -  الماسح الضوئي  - قارئ الخطوط المتوازية -  قارئ الرموز الضوئية -  الكاميرا الرقمية -  وحدات إدخال الصوت -  أجهزة التعرف على الأشخاص.



1. لوحة المفاتيح -  Key Board 


§تعتبر لوحة المفاتيح أكثر الوسائل المستخدمة في عمليات إدخال البيانات والبرامج إلى الحاسوب كما تتيح للمستخدم التحكم في نظام الحاسوب.

§تستخدم لوحة المفاتيح لإدخال حرف أو عدد أو رمز وتسمى مفاتيح البيانات كما أن هناك مفاتيح أخرى تستخدم لعمل وظائف أو تنفيذ تعليمات محددة.



2. الفأرة / الماوس   Mouse 


§الفأرة عبارة عن جهاز صغير في أسفله كرة وعند تحريكها في أي اتجاه على سطح مستوٍ فإن مؤشر الشاشة (Cursor) سيتحرك في نفس الإتجاه. 

§كما أنتجت بعض الشركات كان أولها شركة ميكروسوفت فأرة ذكية - Mouse Intelligent  والتي تستخدم تقنية تتبع الضوء بدلاً من كرة الفأرة التقليدية مما يجعل حركة مؤشر الفأرة أكثر مرونة.






3. الكرة المتحركة  -  Track Ball 



يستخدم هذا الجهاز والذي يشبه الفأرة إلى حد ما لتحريك المؤشر على الشاشة باستخدام كرة موجودة في أعلى الجهاز يتم تحريكها بالأصبع أو براحة اليد.




4. مفتاح التأشير -    Pointing Stick 



تستخدم بعض الحاسبات النقالة Notebooks هذا الجهاز الذي ”يشبه مساحة القلم الرصاص“ والذي عادة ما يكون موجوداً في وسط لوحة المفاتيح ليمكن المستخدم من تحريك المؤشر على الشاشة وذلك من خلال التحريك والضغط بالأصبع. 






5. لوحة التأشير  -   Touch Pad 



هي لوحة مستطيلة صغيرة تتواجد أسفل لوحة المفاتيح في الحاسبات النقالة Notebooks حيث يستطيع المستخدم تحريك المؤشر على الشاشة بتحريك أصبعه على هذه اللوحة والضغط أيضاً لتنفيذ العمليات.




6. عصا التحكم  -   Joystick 



§عند استخدام هذا الجهاز يقوم المستخدم بمسك ذراع الجهاز بأحد يديه ثم تحريك هذا الذراع فيتحرك مؤشر الشاشة (Cursor) في نفس الاتجاه وبالضغط على زر عصا التحكم في الوقت المناسب والمكان المناسب يتم تنفيذ العملية.

§ تستخدم عصا التحكم عادة مع برامج الألعاب التي تحتاج إلى حركات سريعة ودقيقة.






7. القلم الضوئي  - Light Pen  



§هو عبارة عن قلم متصل بالحاسوب ويتعامل مع الشاشة مباشرة فعند الإشارة بالقلم على أحد الاختيارات أو البرامج الظاهرة على الشاشة تنطلق أشعة من القلم عندما يتم تنفيذ الاختيار أو تشغيل البرنامج.

§كما يمكن استخدام القلم الضوئي في الرسم أو الكتابة على الشاشة في بعض البرامج.








8. الشاشة الحساسة للمس - Touch Sensitive Screen  



§انتشر استخدام هذا النوع من الشاشات في أجهزة الصرف الآلي للنقود، كما تستخدم فيما يسمي بالأكشاك  Kiosks.

§هي عبارة عن وحدة حاسوب مغلفة تستخدم الوسائط المتعددة Multimedia وتستخدم هذه الأكشاك الآن في المراكز العلمية وفي حجز تذاكر السينما.


9. لوحة الرسم  - Digitizer 



§هو عبارة عن لوحة مستطيلة مسطحة متصلة بالحاسوب تستخدم لإدخال الرسومات والأشكال الهندسية إلى الحاسوب من خلال الأقلام الخاصة بها. 
§ 
§كما أن هناك أنواع من هذه الأجهزة يمكنها إدخال الأشكال ثلاثية الأبعاد إلى الحاسوب.





10. الماسح الضوئي  - Scanner  



§جهاز الماسح الضوئي يدخل صور، وثائق، رسومات إلى الحاسوب بعد تحويلها إلى صورة رقمية مع إمكانية تنسيقها ومعالجتها كتغيير حجمها، إدراجها في الوثائق، إرسالها من خلال البريد الإلكتروني أو تخزينها في الحاسوب. 
§ 
§هناك أنواع مختلفة من الماسحات الضوئية أشهرها ماسح الصفحات Flatbed Scanner الذي يمسح صفحة واحدة أو عدة صفحات في عملية واحدة تشبه في عملها ماكينة تصوير المستندات. كما أن هناك الماسح اليدوي والذي يستخدم لمسح صور صغيرة، عناوين، أعمدة مقالات الجرائد والمجلات. 






11. قارئ الخطوط المتوازية - Barcode Reader  



§هو نوع من أنواع الماسحات الضوئية Scanner يستخدم لقراءة شفرات الخطوط المتوازية  Bar Code  الموجودة على السلع والمنتجات في المحلات التجارية والجمعيات التعاونية.

§وهو عبارة عن وحدة إلكتروضوئية تقوم بقراءة الشفرة عن طريق انعكاس الضوء من الخطوط والمسافات الموجودة بين هذه الخطوط.







12. قارئ الرموز الضوئية - Optical Character Recognition (OCR)  



§يقوم هذا الجهاز بقراءة الرموز أو الحروف من خلال الضوء المنبعث منه على هذه الرموز ليتحول الانعكاس إلى شكل إلكتروني يمكن للحاسوب تفسيره.

§ويستخدم بصورة كبيرة لقرائه بيانات بطاقات الائتمان واشتراكات المحلات التجارية وجوازات السفر وغيرها. 




13. الكاميرا الرقمية - Digital Camera  



§الكاميرا الرقمية تشبه الكاميرا العادية ولكن يتم تخزين الصور التي تم التقاطها على وحدة تخزين بالكاميرا تسمى Flash Memory Card بدلاً من الأفلام التقليدية.

§يتم إدخال تلك الصور من ذاكرة الكاميرا إلى الحاسوب حيث يتم تخزينها ومعالجتها.

§يمكن للكاميرا الرقمية التقاط الصور الثابتة والمتحركة (فيديو)، وقد تحتوى الكاميرا على ميكروفون.





هناك أنواع صغيرة من الكاميرات الرقمية خاصة للويب، يمكنها من نقل صورة متحركة من موقع إلى آخر من خلال الانترنت وتستخدم بصورة كبيرة للمحادثة واللقاءات المرئية والتعليم عن بعد.




14. وحدات إدخال الصوت -  Voice Input Systems 



هي عبارة عن جهاز (مثل الميكروفون) يستخدم لإدخال الأصوات إلى الحاسوب بشكل رقمي من خلال بطاقة الصوت Sound Card ويتم ذلك باستخدام برامج خاصة للتسجيل الصوتي مثل Sound Recorder. 




15. أجهزة التعرف على الأشخاص -  Biometric Input Devices 



§هو جهاز إدخال متصل بحاسوب رئيسي يُمَكن من التعرف على الأشخاص من خلال بصمة الأصبع أو كف اليد أو الوجه أو العين أو الصوت أو التوقيع.
§ 
§وتستخدم هذه الأجهزة عادة للأغراض الأمنية كالدخول إلى القاعات والمراكز ذات السرية التامة. 




أجهزة الإخراج  -  Output Devices



§تقوم أجهزة الإخراج باستقبال النتائج (المعلومات) من وحدة التخزين الرئيسية (الذاكرة) وتسجيلها على أوساط الإخراج الملائمة لمتطلبات المستفيد. 

من اهم اجهزة الإخراج:
§أجهزة العرض المرئية / الشاشات  -  الطابعاتالمخرجات الصوتية  -  جهاز عرض البيانات . 



1. أجهزة العرض المرئية / الشاشات -Screens 



§جهاز العرض المرئي من أهم وحدات الإخراج وأكثرها استخداماً إذ يقوم بعرض المخرجات بصورة مرئية على الشاشة Screen والتي تعرف أيضاً باسم مونيتور Monitor.

انواع الشاشات من حيث الألوان:
الشاشة أحادية اللون أي يمكنها إظهار لونين فقط أبيض أسود أو أخضر أسود.
الشاشة متعددة الألوان أي قادرة على إظهار عدد كبير من الألوان.




§تتكون الشاشة من عدد كبير من النقاط المرتبة في شكل مصفوفة يطلق عليها اسم   Pixels، وكلما زاد عدد النقاط  Resolution  وضحت الصورة.





§يتحكم في ألوان الشاشة ودرجة وضوح الصورة لوحة تثبت داخل الشاشة يطلق عليها:
مهيئ الصور  -   Graphics Adapter


انواع الشاشات:


1. شاشة أنبوب أشعة المهبط  -    Cathode Ray Tube - CRT 


هي شاشة تقليدية تشبه شاشة التلفزيون التقليدي من حيث الشكل، وبالرغم من أن شاشات CRT الحديثة عالية النقاوة إلا أنه قل استخدامها بظهور الشاشات المسطحة. 



2. الشاشات المسطحة   -   Flat Panel Display 


الشاشات المسطحة هي شاشات قليلة السماكة، خفيفة الوزن، تعتمد على تكنولوجيا شاشات السائل الكرستالي Liquid Crystal Display - LCD  أو شاشات البلازما  Plasma. 



2. الطابعات  -   Printers 



§تعتبر الطابعات من أهم أجهزة الإخراج وأكثرها انتشارا وتستخدم في طباعة المستندات والتقارير والصور والرسومات.

§يمكن لبعض للطابعات الطباعة على المغلفات البريدية والملصقات والنماذج والشيكات المصرفية والفواتير بأشكالها المختلفة. 

انواع الطابعات:
§طابعة الليزر  -  طابعة ضخ الحبر -  طابعة الرسومات  -  طابعة الصور  -  الطابعات المتعددة الوظائف. 


1. طابعة الليزر -  Laser printer 



§تعتبر طابعات الليزر من أجود أنواع الطابعات إذ تقوم بطباعة صفحة كاملة مرة واحدة، وتشبه في عملها آلة تصوير المستندات.

§يعتبر هذا النوع من الطابعات أكثر هدوءا من الطابعات الأخرى، كما أن حروف طباعتها أكثر وضوحا.



2. طابعة ضخ الحبر -   Inkjet 



تعتمد هذه الطابعات على تكوين الحرف عن طريق ضخ قطرات دقيقة من الحبر على الورقة لتكوين الحرف أو الشكل المطلوب طباعته.



3. طابعة الرسومات -  Plotter 



§عبارة عن جهاز إخراج يقوم بطباعة الخرائط والرسومات والتصاميم ذات الأبعاد الثلاثية.

§كما تستخدم طابعة ضخ الحبر العريضة Wide Inkjet Printer لطباعة اللوحات والصور والإعلانات الملونة الكبيرة.



4. طابعة الصور -  Photo Printers 



§هي طابعات ملونة عادة ما تكون صغيرة وتعتمد على تكنولوجيا ضخ الحبر Ink jet، و بدأت هذه الطابعات بالتداول بصورة كبيرة مع الاستخدام المتزايد للكاميرات الرقمية.

§تستخدم هذه الطابعات أوراقاً سميكة لامعة Glossy Photo Papers. 



5. الطابعات المتعددة الوظائف - Multi Function Printers 



يجمع هذا النوع من الطابعات عدة وظائف في جهاز واحد كالطباعة والتصوير والمسح الضوئي والفاكس.



3. المخرجات الصوتية  -   Voice Output 



تزود الحاسبات اليوم بوحدة للمخرجات الصوتية (سماعات) والتي تستخدم مع العديد من التطبيقات التي تعتمد على الوسائط المتعددة مثل:
§البرامج التعليمية كبرامج الهجاء وتعليم اللغات.
§ برامج الموسوعات العلمية والألعاب.
§ تشغيل الأصوات والموسيقى من خلال الانترنت.
§الاستماع إلى أقراص CD الصوتية وتشغيل أفلام  DVD. 



4. جهاز عرض البيانات  -   Data Projector 



§جهاز عرض البيانات هو جهاز يتصل بالحاسوب ليعرض مخرجات الحاسوب المرئية من نصوص وصور وفيديو على شاشة عرض أو الحائط مع إمكانية تكبيرها. 

§يستخدم جهاز عرض البيانات عادة في قاعات التدريس والتدريب وغرف الاجتماعات.