صديقة البحر
27-09-2007, 02:58 PM
المعالج هو عبارة عن شريحة الكترونية تتكون من العديد من الدوائر الرقمية (أصفار و واحدات) .
ومن وظائف المعالج أداء العمليات الحسابية فلكي يقوم بجمع العددين 9 و 12 فانه لابد من إعطائه العددين في الصورة الثنائية لهما فالقيمة الثنائية للعد 9 هي :1001 والقيمة الثنائية للعد 12 هي : 1100 وبذلك يقوم بعملية الجمع وهي في الصورة الثنائية وهي : 10101 . وبذلك إذا أردنا أن يقوم المعالج بجمع عددين فإننا لابد أن نعطيه شفرة الجمع وقس على ذلك العمليات الأخرى .
لابد أن يحتوي المعالج على دوائر رقمية تعمل كوسائل تخزين . الدوائر التي تستخدم في تخزين المعلومات يطلق عليها اسم (المسجلات) .ومن الضروري أن يحتوي المعالج على وحدة التحكم وهي التي تقوم بفك شفرة الأمر الذي يعطى للمعالج ثم تقوم بإصدار إشارات تحكم للوحدات الأخرى سواءً الموجودة داخل المعالج أو خارجه .
هنا نجد أن المعالج يتكون داخلياً من ثلاث وحدات وهي :
1. وحدة الحساب والمنطق.
2. وحدة التحكم .
3. مجموعة مسجلات .
معظم الدوائر الرقمية تتطلب نبضات من الفولت تسمى بــــ (نبضات الساعة) وسميت بهذا الاسم لأنها هي التي توقت النشاطات المختلفة التي تقوم بها الدائرة الرقمية أثناء أدائها لوظيفة مـــا .
* هناك مجموعة من أطراف المعالج تسمى (مسار البيانات أو ناقل البيانات) :
وظيفة هذه المجموعة هي نقل البيانات من المعالج إلى مكونات الحاسب الأخرى أومن مكونات الحاسب الأخرى إلى المعالج .
*وهناك مجموعة ثانية (مسار العناوين أو ناقل العناوين) :
وظيفة هذه المجموعة هي نقل العنوان من وحدة المعالجة إلى مكونات الحاسب الأخرى لكي يتم تحديد المكونة التي يرغب المعالج أن يتعامل معها .
* وهناك مجموعة ثالثة (ناقل إشارات التحكم أو مسار التحكم):
وظيفة هذه المجموعة هي تبادل إشارات التحكم بين المعالج والمكونات الأخرى .
خصائص وحدة المعالجة :
1- السرعة : هي مقياس لعدد العمليات التي يمكن أن يؤديها المعالج في الثانية وتقاس سرعة المعالج بمعدل نبضات الساعة (MHz) أو (GHz) .
ملاحظة : كلما كان معدل نبضات الساعة الذي يعطى للمعالج عالياً كلما كان المعالج سريعاً في تنفيذ العمليات التي يؤديها.
2- حجم الكلمة : تعبر عن اكبر عدد من البتات للأرقام الذي يمكن للمعالج أن يؤدي عليها عمليات حسابية أو منطقية فهناك معالجات من 16 بت مثل Intel 8088 و Intel 80286 .
وهناك معالجات من 32 بت مثل Intel 486 و Intel 386 .
وهناك معالجات من 64 بت مثل pentium1 و pentium2 و pentium3 و pentium4 .
ملاحظة : كلما كان المعالج ذو عدد بتات أكثر كلما أدى ذلك إلى أن يكون هذا المعالج سريعاً .
3- اكبر سعة ذاكرة يمكن توصيلها بالمعالج (RAM) : تتميز الذاكرة رام بأنها ذاكرة قراءة وكتابة . وحدة الذاكرة عدةً تتألف من العديد من أماكن التخزين وللتمييز بين هذه الأماكن لابد أن يكون لكل مكان عنوان خاص به والعنوان هنا عبارة عن شفرة ثنائية فإذا كان لدينا ذاكرة مكونة من 8 اماكن فان هذه الذاكرة يكون لهل 8 عناوين.
عدد اماكن الذاكرة = 2 عدد خطوط العنوان للمعالج .
مثال لو كان لدينا 8 خانات فهي تحتاج الى 3 بت : 32 = 8 .
الواقع ان هناك علاقة تربط عدد اماكن الذاكرة بعدد بتات العناوين لهذه الذاكرة والعلاقة هي عدد اماكن الذاكرة يكون مساوياً للقيمة 2 مرفوعاً للأس عدد بتات العنوان .وبالتالي كلما كان عدد عنوان البتات لوحدة الذاكرة كبير كلما كان سعة هذه الذاكرة كبيرة .
4- كمية الذاكرة الفورية الموجودة ضمن شريحة المعالج : هي نوع من أنواع الذاكرة RAM لكنها تتميز بالسرعة العلية في القراءة منها أو الكتابة إليها ولكنها غالية الثمن تستخدم كوسيط بين الذاكرةRAM والمعالج في الأجهزة الحديثة حيث يتم نقل البرنامج الجاري تنفيذه من الذاكرة RAM الرئيسية إلى الذاكرة الفورية جزأً تلو الآخر وبذلك تقوم وحدة المعالجة بقراءة أوامر البرنامج من الذاكرة الفورية السريعة بدلاً من قراءته من الذاكرة RAM الرئيسية الأقل سرعة . الذاكرة الفورية تكون ذات سعة عبارة عن عدة مئات من الكيلوبايت .
* أنواع المعالجات :-
تنقسم المعالجات من حيث عدد البتات إلى عدة أقسام :-
1- معالجات ذات 8 بت : مثل المعالج Intel 8085
2- معالجات ذات 16 بت : مثل المعالجاتintel 80286 & 8088
3- معالجات ذات 32 بت : مثل المعالجات AMD486 & intel 486 & intel 386
4- معالجات ذات 64 بت : مثل المعالجات AMD Athlon & AMD K6 & Pentium4 &PentiumIII & PentiumII & Pentium
(( والمعالجات ذات 64 بت هي المستخدمة اليوم ))
كما يمكن تقسيم المعالجات من حيث الشركة الصانعة ومن أشهر هذه الشركات AMD & Intel
Intel 8088 : هذا المعالج أستخدم في بناء أول حاسب شخصي وهو من نوع المعالجات ذات 16 بت ويعمل بسرعة MHz 4.77
Intel 8026 : وهو من نوع المعالجات ذات 16 بت ويعمل بسرعة MHz 12
Intel 80386 : وهو من نوع المعالجات ذات 32 بت ويعمل بسرعة 25 MHz
Intel 80486 : وهو من نوع المعالجات ذات32 بت ويعمل بسرعة 33 MHz
Pentium : وهو من نوع المعالجات ذات 64 بت والإصدار الأخير منه Pentium4 يعمل بسرعة تقدر بـ3 GHz
وأيضاً شركة AMD أنتجت عدة أنواع من المعالجات منها :
المعالج AMD486 وهو معالج ذا 32 بت كما أنتجت المعالجات AMD K5&AMD Athlon وجميعهم معالجات ذات 64 بت.
نتمنى الفائدة للجميع
ومن وظائف المعالج أداء العمليات الحسابية فلكي يقوم بجمع العددين 9 و 12 فانه لابد من إعطائه العددين في الصورة الثنائية لهما فالقيمة الثنائية للعد 9 هي :1001 والقيمة الثنائية للعد 12 هي : 1100 وبذلك يقوم بعملية الجمع وهي في الصورة الثنائية وهي : 10101 . وبذلك إذا أردنا أن يقوم المعالج بجمع عددين فإننا لابد أن نعطيه شفرة الجمع وقس على ذلك العمليات الأخرى .
لابد أن يحتوي المعالج على دوائر رقمية تعمل كوسائل تخزين . الدوائر التي تستخدم في تخزين المعلومات يطلق عليها اسم (المسجلات) .ومن الضروري أن يحتوي المعالج على وحدة التحكم وهي التي تقوم بفك شفرة الأمر الذي يعطى للمعالج ثم تقوم بإصدار إشارات تحكم للوحدات الأخرى سواءً الموجودة داخل المعالج أو خارجه .
هنا نجد أن المعالج يتكون داخلياً من ثلاث وحدات وهي :
1. وحدة الحساب والمنطق.
2. وحدة التحكم .
3. مجموعة مسجلات .
معظم الدوائر الرقمية تتطلب نبضات من الفولت تسمى بــــ (نبضات الساعة) وسميت بهذا الاسم لأنها هي التي توقت النشاطات المختلفة التي تقوم بها الدائرة الرقمية أثناء أدائها لوظيفة مـــا .
* هناك مجموعة من أطراف المعالج تسمى (مسار البيانات أو ناقل البيانات) :
وظيفة هذه المجموعة هي نقل البيانات من المعالج إلى مكونات الحاسب الأخرى أومن مكونات الحاسب الأخرى إلى المعالج .
*وهناك مجموعة ثانية (مسار العناوين أو ناقل العناوين) :
وظيفة هذه المجموعة هي نقل العنوان من وحدة المعالجة إلى مكونات الحاسب الأخرى لكي يتم تحديد المكونة التي يرغب المعالج أن يتعامل معها .
* وهناك مجموعة ثالثة (ناقل إشارات التحكم أو مسار التحكم):
وظيفة هذه المجموعة هي تبادل إشارات التحكم بين المعالج والمكونات الأخرى .
خصائص وحدة المعالجة :
1- السرعة : هي مقياس لعدد العمليات التي يمكن أن يؤديها المعالج في الثانية وتقاس سرعة المعالج بمعدل نبضات الساعة (MHz) أو (GHz) .
ملاحظة : كلما كان معدل نبضات الساعة الذي يعطى للمعالج عالياً كلما كان المعالج سريعاً في تنفيذ العمليات التي يؤديها.
2- حجم الكلمة : تعبر عن اكبر عدد من البتات للأرقام الذي يمكن للمعالج أن يؤدي عليها عمليات حسابية أو منطقية فهناك معالجات من 16 بت مثل Intel 8088 و Intel 80286 .
وهناك معالجات من 32 بت مثل Intel 486 و Intel 386 .
وهناك معالجات من 64 بت مثل pentium1 و pentium2 و pentium3 و pentium4 .
ملاحظة : كلما كان المعالج ذو عدد بتات أكثر كلما أدى ذلك إلى أن يكون هذا المعالج سريعاً .
3- اكبر سعة ذاكرة يمكن توصيلها بالمعالج (RAM) : تتميز الذاكرة رام بأنها ذاكرة قراءة وكتابة . وحدة الذاكرة عدةً تتألف من العديد من أماكن التخزين وللتمييز بين هذه الأماكن لابد أن يكون لكل مكان عنوان خاص به والعنوان هنا عبارة عن شفرة ثنائية فإذا كان لدينا ذاكرة مكونة من 8 اماكن فان هذه الذاكرة يكون لهل 8 عناوين.
عدد اماكن الذاكرة = 2 عدد خطوط العنوان للمعالج .
مثال لو كان لدينا 8 خانات فهي تحتاج الى 3 بت : 32 = 8 .
الواقع ان هناك علاقة تربط عدد اماكن الذاكرة بعدد بتات العناوين لهذه الذاكرة والعلاقة هي عدد اماكن الذاكرة يكون مساوياً للقيمة 2 مرفوعاً للأس عدد بتات العنوان .وبالتالي كلما كان عدد عنوان البتات لوحدة الذاكرة كبير كلما كان سعة هذه الذاكرة كبيرة .
4- كمية الذاكرة الفورية الموجودة ضمن شريحة المعالج : هي نوع من أنواع الذاكرة RAM لكنها تتميز بالسرعة العلية في القراءة منها أو الكتابة إليها ولكنها غالية الثمن تستخدم كوسيط بين الذاكرةRAM والمعالج في الأجهزة الحديثة حيث يتم نقل البرنامج الجاري تنفيذه من الذاكرة RAM الرئيسية إلى الذاكرة الفورية جزأً تلو الآخر وبذلك تقوم وحدة المعالجة بقراءة أوامر البرنامج من الذاكرة الفورية السريعة بدلاً من قراءته من الذاكرة RAM الرئيسية الأقل سرعة . الذاكرة الفورية تكون ذات سعة عبارة عن عدة مئات من الكيلوبايت .
* أنواع المعالجات :-
تنقسم المعالجات من حيث عدد البتات إلى عدة أقسام :-
1- معالجات ذات 8 بت : مثل المعالج Intel 8085
2- معالجات ذات 16 بت : مثل المعالجاتintel 80286 & 8088
3- معالجات ذات 32 بت : مثل المعالجات AMD486 & intel 486 & intel 386
4- معالجات ذات 64 بت : مثل المعالجات AMD Athlon & AMD K6 & Pentium4 &PentiumIII & PentiumII & Pentium
(( والمعالجات ذات 64 بت هي المستخدمة اليوم ))
كما يمكن تقسيم المعالجات من حيث الشركة الصانعة ومن أشهر هذه الشركات AMD & Intel
Intel 8088 : هذا المعالج أستخدم في بناء أول حاسب شخصي وهو من نوع المعالجات ذات 16 بت ويعمل بسرعة MHz 4.77
Intel 8026 : وهو من نوع المعالجات ذات 16 بت ويعمل بسرعة MHz 12
Intel 80386 : وهو من نوع المعالجات ذات 32 بت ويعمل بسرعة 25 MHz
Intel 80486 : وهو من نوع المعالجات ذات32 بت ويعمل بسرعة 33 MHz
Pentium : وهو من نوع المعالجات ذات 64 بت والإصدار الأخير منه Pentium4 يعمل بسرعة تقدر بـ3 GHz
وأيضاً شركة AMD أنتجت عدة أنواع من المعالجات منها :
المعالج AMD486 وهو معالج ذا 32 بت كما أنتجت المعالجات AMD K5&AMD Athlon وجميعهم معالجات ذات 64 بت.
نتمنى الفائدة للجميع