المكونات الأساسية لأجهزة الكمبيوتر

يشير مصطلح مكونات الحاسوب المادية إلى الأجزاء المادية التي يمكن رؤيتها ولمسها. تعمل هذه المكونات معًا لمعالجة المدخلات وإخراج البيانات بناءً على تعليمات المستخدم. في هذه المقالة، سنستكشف أنواع مكونات الحاسوب المادية المختلفة، ووظائفها، وكيفية تفاعلها لتشغيل جهاز الحاسوب.

يتكون الحاسوب بشكل أساسي من مكونين رئيسيين:

• المكونات المادية
• البرمجيات

في هذه المقالة، سنتناول مكونات الحاسوب المادية فقط.

{getToc} $title={محتويات المقال}

ما هي مكونات الحاسوب المادية؟

المكونات المادية هي الأجهزة المادية التي يمكن رؤيتها ولمسها، مثل الشاشة، وحدة المعالجة المركزية، الفأرة، عصا التحكم، وغيرها. باستخدام هذه الأجهزة، يمكننا التحكم في عمليات الحاسوب، مثل الإدخال/الإخراج.

أجزاء مكونات الحاسوب المادية

تنقسم مكونات الحاسوب المادية إلى الفئات التالية:

• أجهزة الإدخال
• أجهزة الإخراج
• أجهزة التخزين
• مكونات الأجهزة

أجهزة الإدخال

تتيح أجهزة الإدخال للمستخدمين التفاعل مع الحاسوب عن طريق إدخال البيانات أو الأوامر. تقوم هذه الأجهزة بتحويل المدخلات إلى صيغة يمكن للحاسوب معالجتها.

والآن، نتناول بعض أجهزة الإدخال:

• لوحة المفاتيح: جهاز الإدخال الأكثر استخدامًا، وتضم 104 مفاتيح، تشمل مفاتيح الحروف والأرقام والوظائف. تتصل لوحات المفاتيح الحديثة عبر تقنية البلوتوث، لتحل محل التوصيلات السلكية التقليدية.
• الفأرة: جهاز تأشير يتحكم في مؤشر الماوس على الشاشة. تحتوي على أزرار يمين ويسار ووسط للاختيار والتفاعل. يستشعر المستشعر الموجود داخل الفأرة سرعة حركتها، ويضبط المؤشر وفقًا لذلك.
• الماسح الضوئي: يمسح المستندات والصور والوسائط الأخرى ضوئيًا، ويحولها إلى صيغ رقمية للتحرير أو المعالجة، على غرار آلة تصوير المستندات.
• كرة التتبع: جهاز تأشير ثابت مزود بكرة يديرها المستخدم للتحكم في المؤشر، ويشغل مساحة أقل من الفأرة التقليدية.
• قلم ضوئي: قلم حساس للضوء يُستخدم لرسم أو تحديد العناصر على شاشة CRT عن طريق استشعار أنماط نقطية، مما يوفر تفاعلاً مباشراً مع الشاشة.
• ميكروفون: يحول الصوت إلى إشارات كهربائية. يلتقط المدخلات الصوتية للتعرف على الكلام والأوامر الصوتية على الكمبيوتر.
• قارئ الأحرف الضوئي (OCR): يمسح النصوص المطبوعة أو المكتوبة بخط اليد، ويحولها إلى بيانات رقمية عن طريق استشعار الضوء المنعكس من الأحرف، على غرار الماسح الضوئي.
• قارئ الرموز الشريطية: يقرأ الرموز الشريطية ويحولها إلى بيانات رقمية للمعالجة. يتكون الرمز الشريطي من خطوط فاتحة وداكنة مهمتها تشفير المعلومات.

أجهزة الإخراج

تعرض أجهزة الإخراج نتائج المهام المُسندة إلى الكمبيوتر بصيغة قابلة للقراءة البشرية. لنناقش بعض أجهزة الإخراج الشائعة:

• الشاشة: جهاز الإخراج الرئيسي. تُسمى أيضاً وحدة العرض المرئي (VDU)، وتشبه شاشة التلفزيون. تعرض الشاشة المعلومات من الكمبيوتر. يُستخدم لعرض النصوص والفيديوهات والصور، إلخ.
• الطابعة: هي جهاز إخراج ينقل البيانات من الحاسوب إلى شكل مطبوع باستخدام النصوص أو الصور على الورق. توجد طابعات ملونة وأخرى بالأبيض والأسود. كما توجد أنواع مختلفة من الطابعات، مثل طابعات الليزر، وطابعات المصفوفة النقطية، وطابعات نفث الحبر.
• الراسمة: تشبه الطابعة، لكنها أكبر حجمًا. تُستخدم الراسمة لإنتاج رسومات كبيرة، ومخططات معمارية، وما إلى ذلك على الورق، وتتميز هذه الرسومات والصور بجودتها العالية وحجمها الكبير.
• مكبرات الصوت: هي جهاز إخراج شائع جدًا، وتُصدر الصوت. تُستخدم مكبرات الصوت عادةً لتشغيل الموسيقى أو أي شيء يصدر صوتًا.

أجهزة التخزين

تُستخدم بعض الأجهزة لأغراض التخزين، وتُعرف بأجهزة التخزين الثانوية. نناقش بعضها فيما يلي:

القرص المضغوط (CD)

قرص دائري مصنوع من زجاج رقيق مطلي بالبلاستيك ومادة البولي كربونات. تبلغ سعته التخزينية من 600 إلى 700 ميجابايت من البيانات. يبلغ حجمه القياسي 12 سم، ويحتوي على ثقب في المنتصف بقطر 1.5 سم تقريبًا، وسُمكه 1.2 مم. يوجد ثلاثة أنواع من الأقراص المضغوطة، وهي:

• القرص المضغوط للقراءة فقط (CD-ROM): لا يمكن للمستخدم مسح محتويات هذا النوع من الأقراص. يُسمح للناشر فقط بالوصول إلى البيانات المخزنة عليه. يُستخدم القرص المضغوط للقراءة فقط لأغراض تجارية، مثل ألبومات الموسيقى أو حزم التطبيقات التي تُنتجها شركات البرمجيات.
• القرص المضغوط القابل للتسجيل (CD-R): يُمكن تخزين المحتوى أو البيانات فيه مرة واحدة. بعد ذلك، يُمكن قراءته عدة مرات، ولكن لا يُمكن إعادة كتابة البيانات أو المحتوى أو مسحه. (نوع من الاستخدام لمرة واحدة)
• القرص القابل لإعادة الكتابة (CD-RW): كما يوحي الاسم، يُستخدم هذا النوع من الأقراص لإعادة كتابة المحتوى أو مسح المحتوى السابق وكتابة محتوى جديد عدة مرات.

 قرص فيديو رقمي/قرص متعدد الاستخدامات (DVD)

يشبه قرص DVD قرص CD، ولكنه يتميز ببعض الخصائص الإضافية. يتوفر قرص DVD بنسخ أحادية الطبقة وثنائية الطبقة. يتميز بسعة تخزين أكبر بكثير مقارنةً بقرص CD. تبلغ سعة تخزين قرص DVD أحادي الطبقة من جانب واحد 4.7 جيجابايت، وثنائي الطبقة من جانب واحد 8.5 جيجابايت، وثنائي الطبقة من جانب واحد 9.4 جيجابايت، وثنائي الطبقة من جانبين 17 جيجابايت. وهناك أنواع أخرى من أقراص DVD، منها:

• DVD-ROM: في هذا النوع، لا يمكن للمستخدم الكتابة على محتويات قرص DVD أو مسحها. يُستخدم قرص DVD-ROM للتطبيقات وقواعد البيانات لتوزيعها بكميات كبيرة.
• DVD-ROM DVD-R / DVD+R: قرص DVD-R (DVD ناقص R) وقرص DVD+R (DVD زائد R) نوعان مختلفان من الأقراص، وكلاهما قابل للتسجيل مرة واحدة. ولا يوجد فرق جوهري بينهما.
• DVD-RW / DVD+RW: هذا نوع من الأقراص القابلة لإعادة الكتابة، ويسمح بإعادة الكتابة عليه حتى 1000 مرة.
• DVD-RAM: يُشبه الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في أقراص DVD الوصول إلى القرص الصلب. يوفر هذا القرص أمانًا عاليًا للبيانات وسعة تخزين كبيرة. وهو أيضًا نوع من الأقراص القابلة لإعادة الكتابة، ويسمح بإعادة الكتابة عليه حتى 100000 مرة.

القرص الصلب

القرص الصلب هو جهاز تخزين غير متطاير يستخدم رؤوس القراءة/الكتابة لتخزين البيانات الرقمية على سطح مغناطيسي للوحة صلبة. يبلغ حجمه عادةً 3.5 بوصة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية و2.5 بوصة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. يمكن تصنيف القرص الصلب إلى ثلاثة أنواع رئيسية:

• القرص الصلب الداخلي: يتميز بسعة تخزين قياسية تُقاس بالجيجابايت أو التيرابايت. يُوضع عادةً داخل علبة أو صندوق الحاسوب. يتميز بسرعة أدائه وثبات سعته التخزينية. يُستخدم بشكل أساسي لتخزين الملفات والبرامج الكبيرة.
• الخرطوشة الداخلية: يصعب إخراج القرص الصلب الداخلي من علبة الحاسوب، لذا تم ابتكار الخراطيش الداخلية لتسهيل إخراج الأقراص. تتراوح سعتها التخزينية من 2 إلى 160 جيجابايت، وتُستخدم كبديل للقرص الصلب الداخلي.
• وحدات تخزين الأقراص الصلبة: تستخدمها مؤسسات مثل البنوك والجهات الحكومية لتخزين كميات هائلة من البيانات. تبلغ سعتها التخزينية بيتابايت.

مكونات الأجهزة

فيما يلي شرح لبعض أهم مكونات الجهاز الداخلية:

وحدة المعالجة المركزية (CPU)

تُعرف وحدة المعالجة المركزية أيضًا بقلب الحاسوب. وهي تتكون من ثلاث وحدات رئيسية: وحدة التحكم، ووحدة الحساب والمنطق (ALU)، ووحدة الذاكرة.

تُدخل البيانات إلى وحدة المعالجة المركزية عبر أجهزة الإدخال. تُخزن هذه البيانات في الذاكرة، حيث تستقبل وحدة التحكم التعليمات. ثم تُحدد وحدة التحكم كيفية التعامل مع البيانات أو التعليمات، وتُحولها إلى وحدة الحساب والمنطق. تُجري وحدة الحساب والمنطق عمليات حسابية متنوعة، مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة والعمليات المنطقية، وغيرها. بعد ذلك، تُخزن النتيجة النهائية في الذاكرة، ثم تُمرر إلى أجهزة الإخراج لعرض المخرجات. هكذا تعمل وحدة المعالجة المركزية.

اللوحة الأم

هي لوحة الدوائر الرئيسية داخل الحاسوب، وتحتوي على معظم المكونات الإلكترونية. جميع مكونات الحاسوب متصلة باللوحة الأم بشكل مباشر أو غير مباشر. يشمل ذلك فتحات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ووحدات التحكم، وشرائح النظام، وما إلى ذلك.

ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)

تُعرف أيضًا بالذاكرة المؤقتة أو المتطايرة. تحتفظ هذه الذاكرة بالبرامج والبيانات قيد المعالجة. تُمسح جميع البيانات بمجرد إيقاف تشغيل الكمبيوتر أو في حالة انقطاع التيار الكهربائي. يمكن تغيير البيانات المخزنة في هذه الذاكرة. يوجد نوعان من ذاكرة الوصول العشوائي:

• ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM): تتكون من دارة قلبية باستخدام ترانزستور أو ترانزستور MOSFET (MOS). تتميز بسرعتها وزمن وصولها القصير، ولا تتطلب دوائر تنشيط. إلا أنها مكلفة وتتطلب مساحة أكبر، مثل ذاكرة التخزين المؤقت.
• ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM): تتكون من مكثفات، وتُخزن البيانات على شكل مكثفات. تُشحن المكثفات عندما تكون قيمة البيانات 1، ولا تُشحن عندما تكون قيمة البيانات 0. تتطلب هذه الذاكرة دوائر تنشيط، حيث قد يحدث تسرب للتيار في المكثفات، لذا يجب تنشيطها بالبيانات. إنها أبطأ وتستغرق وقتًا أطول للوصول. وهي أرخص مقارنةً بذاكرة الوصول العشوائي الثابتة (SRAM). مثال: الذاكرة الرئيسية.

منفذ مصفوفة الرسومات المرئية (VGA)

يُطلق على مدخل الفيديو المستخدم عادةً في شاشات الكمبيوتر اسم منفذ مصفوفة الرسومات المرئية (VGA). يُعد التحقق من عدم وجود وصلة مفكوكة أو كابل تالف أو شاشة مكسورة خطوةً أساسيةً في استكشاف أخطاء منفذ VGA وإصلاحها. كما يمكن لفني الكمبيوتر رش الهواء المضغوط داخل منفذ VGA للتأكد من خلوه من الغبار.

مزود الطاقة

تعتمد جميع أجزاء نظام الكمبيوتر على مصدر طاقة. عادةً ما يُستخدم سلك الطاقة لتوصيل وحدة الكمبيوتر بمأخذ كهربائي. يمكن للفني تشخيص مزود الطاقة عن طريق إيقاف تشغيل الكمبيوتر، وفصل سلك مزود الطاقة، أو تجربة سلك أو مقبس آخر.

مروحة التبريد

يستخدم نظام الكمبيوتر مراوح تبريد لمنع ارتفاع درجة الحرارة. ولمساعدة المستخدمين الذين يستخدمون أجهزة الكمبيوتر بكثافة، مثل مشاهدة الفيديوهات أو ممارسة الألعاب، تحتوي العديد من أجهزة الكمبيوتر على أكثر من مروحة تبريد. إذا لاحظ المستخدم ارتفاع درجة حرارة جهازه، فقد يحتاج فني متخصص إلى إصلاح مروحة التبريد. يتم فحص شفرات المروحة للتأكد من عدم وجود أي تلف، وإزالة أي أجسام غريبة. قد تتضمن الطريقة المعتادة التي يتبعها الفني لتشخيص الأعطال استبدال مراوح الكمبيوتر.

القرص الصلب

في نظام الكمبيوتر، تُخزَّن الملفات والبرامج وأنواع المعلومات الأخرى على الأقراص الصلبة، وهي أجهزة تخزين بيانات. تستخدم هذه الأقراص الصلبة، وهي عبارة عن أقراص مطلية بمادة مغناطيسية تُستخدم لتخزين النسخ الرقمية من المعلومات.

شرح الفرق بين الأجهزة والبرامج

عند الحديث عن الحواسيب، من الضروري فهم الفرق بين المكونات المادية والبرمجية. يعمل هذان المكونان معًا لضمان كفاءة عمل الحاسوب. علاقتهما تكافلية، فلا يمكن لأحدهما العمل دون الآخر. إليكم أهم خصائص المكونات المادية والبرمجية، وكيفية تعاونهما.

تعريف وخصائص الأجهزة والبرامج

يشير مصطلح "المكونات المادية" إلى المكونات الفيزيائية لنظام الحاسوب التي يمكن لمسها ورؤيتها. وتشمل وحدة المعالجة المركزية (CPU)، ووحدات الذاكرة، والقرص الصلب، واللوحة الأم، وبطاقة الرسومات، ولوحة المفاتيح، والفأرة، وغيرها من الأجهزة الطرفية. صُممت المكونات المادية لأداء مهام محددة وتوفير الموارد اللازمة لتشغيل البرامج. أما البرامج، فتشير إلى التطبيقات والبيانات التي تعمل على نظام الحاسوب. وهي تتكون من تعليمات ورموز برمجية تُخبر المكونات المادية بكيفية أداء مهام محددة، وتشمل أيضًا البيانات التي تُعالجها هذه التطبيقات.

لقد عرضنا الفئات الأساسية للأجهزة أعلاه. يمكن تصنيف البرامج إلى ثلاثة أنواع رئيسية: برامج النظام، برامج التطبيقات، وبيانات المستخدم.

تتميز أجهزة الكمبيوتر ببعض الخصائص الرئيسية:

• إنه ملموس ويمكن التلاعب به مادياً.
• يمكن تصنيفها على أنها داخلية (مثل وحدة المعالجة المركزية، الذاكرة) أو خارجية (مثل لوحة المفاتيح، الفأرة).
• عمرها الافتراضي محدود وقد تتطلب ترقيات أو استبدالات مع مرور الوقت.

يتميز البرنامج بالخصائص التالية:

• إنه غير ملموس ولا يمكن لمسه جسدياً.
• يمكن تثبيته وتحديثه وإلغاء تثبيته.
• يمكن تخصيصه وتصميمه لتلبية احتياجات محددة.
• كما يشمل ذلك بيانات المستخدم الموجودة في قواعد البيانات وملفات Word وجداول بيانات Excel وما إلى ذلك.

كيفية تعاون الأجهزة والبرامج

يتعاون كل من المكونات المادية والبرمجية لتنفيذ المهام وتحقيق النتائج المرجوة. توفر المكونات المادية إمكانيات نقل البيانات والحساب، بينما تستخدم البرمجيات هذه الإمكانيات لإنتاج النتائج. على سبيل المثال، عند الكتابة على لوحة المفاتيح (المكونات المادية)، تُرسل ضغطات المفاتيح إلى وحدة المعالجة المركزية، التي بدورها تُفسر المدخلات من خلال برنامج، ثم تعرض الأحرف المقابلة على الشاشة (البيانات). وعند حفظها، تُصبح هذه الأحرف بيانات مخزنة.

بناء فهم شامل للأجهزة والبرامج

تُعدّ المكونات المادية والبرمجية أساسيةً لأي نظام حاسوبي. ورغم اختلاف تعريفاتهما وخصائصهما وأدوارهما المحددة، إلا أنهما يجب أن يعملا معًا لضمان سلاسة التشغيل للمستخدم. وتشهد تكنولوجيا الحاسوب تطورًا سريعًا للغاية، لذا يتعين على فنيي دعم أنظمة الحاسوب مواكبة أحدث التطورات في كلٍ من المكونات المادية والبرمجية، فضلًا عن اللوائح التنظيمية ذات الصلة.

الأسئلة الشائعة

ما الذي يجب مراعاته عند شراء أجهزة الكمبيوتر؟

إذا كنت مسؤولاً عن اختيار وشراء الأجهزة لمشروع تجاري، فإن الخطوة الأولى هي تحديد متطلباتك. بعد ذلك، ابحث عن العلامات التجارية التي تفكر فيها للتأكد من موثوقيتها وجدارتها بالثقة. ضع في اعتبارك السعر وميزات الأمان والتوافق مع نظام التشغيل والشبكة عند تقييم خياراتك.

كيف تجعل جهاز الكمبيوتر يعمل بشكل أسرع؟

إذا كنت قد نظفت بالفعل الملفات غير الضرورية من داخل جهاز الكمبيوتر الخاص بك وحذفت الملفات أو البرامج غير المهمة، ففكر في تزويد جهازك بذاكرة وصول عشوائي (RAM) إضافية. عادةً ما تساعد الذاكرة الإضافية وحدة المعالجة المركزية (CPU) على العمل بكفاءة أكبر، مما قد يؤدي إلى تحسين الأداء.

كيف تعرف ما هي مكونات جهاز الكمبيوتر الخاص بك؟

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن مكونات جهاز الكمبيوتر الخاص بك، مثل وحدة المعالجة المركزية (CPU) وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) واللوحة الأم، يمكنك عادةً العثور على مواصفاتها من خلال زيارة صفحات النظام أو إعدادات النظام أو التفضيلات. تُفصّل هذه الصفحات عادةً معلومات حول نظامك وذاكرته ومعالجه.