أهلا بكم في بريق حضوركم الماسي، طلابنا الأحباء، وكل الترحيب والتحية يعبر عن مدى فرحتنا وسعادتنا بانضمامكم إلينا.

يسعدنا اليوم أن نقدم أفضل الإجابات والتفسيرات المتعلقة بجميع المناهج والمستويات الأكاديمية. أنت عنوان ورمز المستقبل. عليكم أن تدعموا أنفسكم، وتجتهدوا وتعملوا بثقة من أجل تحقيق أحلامكم، وتثبتوا لنفسك فقط أنك الأفضل والأقوى لتجاوز كل الصعوبات لتحقيق أهدافك ومستقبلك المشرق.

من هو العالم الذي وضع معمارية الحاسب

قبل الخوض في هندسة الكمبيوتر، يجب أن نتذكر أن أول كمبيوتر قابل للبرمجة (Colossus) تم بناؤه خلال الحرب العالمية الثانية من أجل فك التشفير (أي أنه كان هدفًا محددًا)، لكن برمجة هذا الكمبيوتر اعتمدت على الكابلات الموجودة في الذي تم تخزين البرنامج فيه، على عكس البيانات التي تم تخزينها في الذاكرة (بمعنى آخر، إذا كنت تريد إعادة برمجة هذا الكمبيوتر، فسيتعين عليك إعادة توصيل الكابلات بشكل مختلف).

بعد ذلك ظهرت العديد من أجهزة الكمبيوتر القابلة للبرمجة متعددة الأغراض، وكان الاختلاف بينها وبين Colossus هو استخدام نموذج Von Neumann لبناء الكمبيوتر، حيث يتم تخزين البيانات والبرامج في الذاكرة، مما سهل عملية إعادة البرمجة.

ما المقصود بهندسة الحاسوب

هندسة الكمبيوتر هي دراسة كيفية تفاعل مجموعة من الأجهزة والبرامج مع بعضها البعض لتشكيل نظام كمبيوتر ؛ هذا هو، كيفية تصميم نظام كمبيوتر وما هي التقنيات المتوافقة معه.

تنقسم هندسة الحاسب إلى ثلاثة أقسام

  • تصميم النظام يشمل جميع المعدات المادية في الكمبيوتر، بما في ذلك معالجات البيانات (باستثناء وحدة المعالجة المركزية) مثل وحدة معالجة الرسومات والوصول المباشر إلى الذاكرة وطرق البيانات ووحدات التحكم في الذاكرة والمعالجات المتعددة.
  • هندسة مجموعة التعليمات (ISA) لغة برمجة مدمجة في وحدة المعالجة المركزية، والتي تحدد وظائف وقدرات وحدة المعالجة المركزية بناءً على البرنامج القادر على معالجتها أو تنفيذها. يتضمن ذلك أنماط تسجيل المعالج وأنماط عنونة الذاكرة وتنسيقات البيانات ومجموعة التعليمات التي يستخدمها. المبرمجون.
  • الهندسة المعمارية الدقيقة أو ما يُعرف أيضًا باسم تنظيم الكمبيوتر. يحدد هذا القسم طرق البيانات ومعالجة البيانات وكائنات التخزين وكيفية تطبيقها في ISA.

ما هو نموذج فون نيومان في هندسة الكمبيوتر

في عام 1945، طور عالم الرياضيات جون فون نيومان نموذجًا في هندسة الكمبيوتر لا يزال قيد الاستخدام حتى اليوم، ويتضمن

  • وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي الدائرة الكهربائية المسؤولة عن تنفيذ تعليمات برنامج الكمبيوتر، وتشمل وحدة التحكم ووحدة الحساب والمنطق والعديد من السجلات.
  • وحدة الذاكرة الرئيسية.
  • وحدات الإدخال / الإخراج.
  • ناقلات الحافلات.

وحدة التحكم (CU.)

يتحكم في تشغيل الوحدة الحسابية والمنطقية، والذاكرة، وأجهزة الإدخال والإخراج، ويخبره بكيفية الاستجابة لتعليمات البرنامج التي قرأها وفهمها من وحدة الذاكرة.

توفر وحدة التحكم أيضًا إشارات التحكم والتوقيت التي تتطلبها مكونات الكمبيوتر الأخرى ؛ أي أنه يتحكم في جميع إشارات المعالج، ويوجه تدفق المدخلات والمخرجات، ويتلقى تعليمات حول كيفية تحرك البيانات داخل النظام.

وحدة الحساب والمنطق (ALU.)

مسؤول عن جميع العمليات الحسابية (الجمع والطرح وما إلى ذلك) والمنطقية (و، أو، أو لا، وما إلى ذلك) التي تقوم بها وحدة المعالجة المركزية في بنية الكمبيوتر.

السجلات

إنها مناطق تخزين عالية السرعة يتم فيها وضع البيانات قبل معالجتها، وتشمل

  • MAR (سجل عنوان الذاكرة) يتضمن موقع البيانات التي سيتم الوصول إليها في الذاكرة.
  • سجل بيانات الذاكرة (MDR) يتضمن البيانات التي يتم نقلها من الذاكرة وإليها.
  • AC (Accumulator) المكان الذي تخزن فيه النتائج الوسيطة للعمليات الحسابية والمنطقية.
  • PC Program Counter يعالج التعليمات التالية التي سيتم تنفيذها، ويحولها إلى MDR.
  • CIR (سجل التعليمات الحالية) يتضمن التعليمات أثناء معالجتها.
  • IBR (سجل المخزن المؤقت للتعليمات) تعليمات الأماكن التي لن يتم تنفيذها مباشرة.

وحدة ذاكرة

تتضمن وحدة هندسة الكمبيوتر هذه ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي)، وهي الذاكرة الأساسية للكمبيوتر (على عكس القرص الصلب، وهو ذاكرة ثانوية). هذه الذاكرة سريعة، ويسهل الوصول إليها من قبل وحدة المعالجة المركزية، وهي مقسمة إلى أقسام، كل منها يتكون من عنوان ومحتوى.

تختفي المعلومات الموجودة على هذه الذاكرة غير الدائمة عند نفاد طاقة الكمبيوتر، ولكن نقل البيانات من الذاكرة الدائمة (القرص الصلب) إلى هذه الذاكرة المؤقتة يسمح لوحدة المعالجة المركزية بالعمل بسرعة أكبر.

الباصات . المتجه

إنها الطريقة التي يتم بها نقل البيانات بين أجزاء الكمبيوتر، حيث تصل جميع المكونات الداخلية الرئيسية للكمبيوتر مع وحدة المعالجة المركزية والذاكرة.

يتكون ناقل وحدة المعالجة المركزية القياسي من

  • ناقل العنوان يحمل عنوان البيانات (وليس البيانات في حد ذاتها) بين المعالج والذاكرة.
  • ناقل البيانات ينقل البيانات بين المعالج ووحدة الذاكرة وأجهزة الإدخال والإخراج.
  • ناقل التحكم يحمل تعليمات التحكم من وحدة المعالجة المركزية (وإشارات الحالة من الأجهزة الأخرى) لغرض التحكم في جميع العمليات داخل الكمبيوتر وتنسيقها.

جهاز الإدخال / الإخراج

يتم قراءة البرنامج أو البيانات ووضعها في الذاكرة الأولية عن طريق الإدخال أو أجهزة التخزين الثانوية تحت إشراف والتحكم في تعليمات الإدخال في وحدة المعالجة المركزية.

بعد معالجة البيانات وتخزينها، يتم عرضها وتقديمها للمستخدم من خلال أجهزة الإخراج.

الفرق بين نموذج Von Neumann و Harvard و Harvard المعدل في هندسة الكمبيوتر

كانت مشكلة نموذج Von Neumann أنه استخدم نفس الناقل لأخذ التعليمات من الذاكرة ونقل البيانات من مكان إلى آخر، مما يعيق أداء وحدة المعالجة المركزية، وبالتالي ظهر نموذج Harvard الذي يفصل بين طرق التخزين والإشارات للبرنامج. البيانات والتعليمات.

كلا الطرازين متماثلان باستثناء طريقة الوصول إلى الذاكرة. فكرة نموذج هارفارد هي تقسيم الذاكرة إلى قسمين ؛ أحدهما مخصص للبيانات والآخر للبرامج التي تسمح للنظام بنقل البيانات وجلب التعليمات في نفس الوقت، وهذا يجعل عملية تنفيذ التعليمات أسرع. لكن في هذا النموذج، تكون وحدة التحكم مسؤولة عن حافلتين منفصلتين مما يجعلها أكثر تعقيدًا وأكثر تكلفة.

أفضل طريقة لوصف بنية الكمبيوتر الحالية هي نموذج هارفارد المعدل، والذي يحتوي على ناقلتي إشارة وتخزين منفصلين، في حين أن الذاكرة نفسها عبارة عن قطعة واحدة مشتركة.

والجواب الصحيح هو

هو العالم فان نيومان