وحدة النظام في الحاسب الآلي

الفصل الثاني وحدة النظام The System Unit
تقوم وحدة النظام باستقبال المدخلات من وحدات الإدخال، ثم معالجتها وإعطاء المخرجات إلى وحدات الإخراج، لتظهر مرئية أو مطبوعة، أو مخزنة على أوساط تخزين مساعدة .
ندرس في هذا الفصل إعداد، وتهيئة المكونات المادية داخل وحدة النظام ذاتها، وتشمل :
 الصندوق مع وحدة التغذية الكهربائية
 اللوحة الأم مع المكونات التي تُثبت عليها، مثل المعالج، و الذاكرات، وبطاقات التوسع .
 نواقل النظام
 سواقات الأقراص المرنة والصلبة والمدمجة منافذ الإدخال والإخراج

الصندوق Case
2-1 تتوفر صناديق الحاسوب تجارياً في أشكال متعددة
تُصنف هذه الصناديق وفق مظهرها الخارجي على النحو التالي :
أـ برجي كامل full tower
ب ـ برجي متوسط midi- tower
جـ برجي صغير mini- tower
د ـ مكتبي desk-top .
يتم اختيار شكل الصندوق بما يتناسب مع المحتويات التي ستثبت ضمنه، مع الأخذ بعين الاعتبار إمكانية استيعاب البطاقات التوسعية التي يمكن إضافتها إلى الجهاز مستقبلاً، ووفقاً لرغبه مالك الجهاز أيضاً .

2-1-1 مكونات الصندوق
يتضمن الصندوق قبل القيام بتركيب أية مكونات، المحتويات التالية :
1. وحدة التغذية الكهربائية Power supply unit PSU
2. فتحات لتركيب سواقات الأقراص المرنة .
3. حاضن تركيب القرص الصلب .
4. حواضن ومباعدات تركيب وتثبيت اللوحة الرئيسة .
5. مكبرات صوت داخلية loudspeakers .

2-1-2 صيانة صندوق الحاسب
يمكن تنفيذ نوعين من الصيانة على صندوق الحاسب :
صيانة وقائية ، وتتضمن ضرورة الحفاظ على صندوق الحاسب موضوعاً في مكان جيد التهوية، وبعيداً عن المصادر الحرارية وأشعة الشمس المباشرة .
صيانة إجرائية، نقصد بها هنا عملية إصلاح الأعطال التي تتعرض لها مكونات الصندوق الأساسية قبل إضافة التجهيزات الأخرى الخاصة بالحاسب، وهي :
1 ـ مفتاح التغذية الكهربائية :
2- لوحة إظهار تردد المعالج :
3 ـ عملية استبدال الديودات الضوئية المستخدمة للدلالة، مثال ذلك ديود الدلالة على وجود الجهاز بحالة التشغيل، أو ديود الدلالة على عمل القرص الصلب .

2-2 وحدة التغذية الكهربائية power Supply Unit PSU
تقوم وحدة التغذية الكهربائية PSU بوظيفتين أساسيتين :
أ - عزل النظام كهربائياً عن خطر التغذية الكهربائية الخارجية .
ب - تأمين تغذية كهربائية مستمرة DC ومنتظمة لتغذية الأجزاء الداخلية ضمن وحدة النظام .
يتم تأمين التغذية باستخدام دارة كهربائية من نوع Switched mode Power Supply SMPS
الشكل التقليدي لدارة وحدة التغذية الكهربائية، التي كانت تعتمد في مبدأ عملها على تصميم دارة تغذية كهربائية خطية linear Power supply

في حالة استخدام دارة التغذية الكهربائية نوع SMPS يتم تقويم جهد التغذية المتناوب 110 / 220 V AC إلى 380 V DC ، ثم يحول الجهد المقوم ثانية إلى جهد متناوب AC ، ولكن بتردد أعلى بكثير، عادةً بحدود 30.000 Hz . بعدئذ يتم تحويل و تقويم وتنعيم وتنظيم هذا الجهد ليصبح جهداً مستمراً DC ، وفق الآلية المتبعة في طريقة وحدة تغذية كهربائية خطية linear PSU .

تكمن السيئة الرئيسة عند استخدام وحدة التغذية الكهربائية نوع SMPS في زيادة درجة تعقيد الدارة، وإمكانية توليد تداخل تردد راديوي Radio frequency Interference RFI بسبب دارات التردد العالي في كلٍ من المحول والدارات المحيطة به . ولتخفيض التردد الراديوي RFI إلى حدود مقبولة يتم وضع مرشح خاص بمكونات هذه الدارات في مرحلة الدخل الرئيس ضمن وحدة التغذية الكهربائية، كما يتم وضع دارة التغذية الكهربائية ككل ضمن صندوق معدني حافظ . يبين الشكل 2.6 مقارنة بين وحدة linear PSU استطاعة 450 واط .
تُستخدم في وقتنا الحاضر وحدة SMPS في أغلب أجهزة الحاسوب المحيطية، إن صغر حجم وحدة SMPS ومردودها العالي يعطيان المصممِّين حرية أكبر في استخدامها والتحكم في أماكن توضعها ضمن الأجهزة دون أن تعيق في زيادة وزن وكبر حجم الأجهزة .

2-2-1 وحدة التغذية ATX
أنتجت شركة Intel في July 1995 مواصفات وحدة التغذية ATX
تتضمن التغيرات الأساسية التي وجهت إلى وحدة التغذية الكهربائية ATX PSU ما يلي :
أ - إطفاء الجهاز برمجياً Software Shutdown .
ب - خرج قياسي 3.3 V ، وضمناً 5 V ، و 12 V
ج - توصيل مخفض reduced Cabling
د - زيادة تبريد النظام
تقترح مواصفات ATX خياراً آخراً لترتيب عملية التبريد، فبدلاً من تركيب مروحة على وحدة CPU تُستخدم مروحة كبيرة في وحدة التغذية الكهربائية، ويوجه الهواء البارد الناجم عن المروحة ليهب على CPU ، وبذلك يتم تخفيض درجة حرارة CPU

2-3 اللوحة الأم Motherboard
تعمل اللوحة الأم Motherboard كنقطة توصيل مركزية للنظام كله، وتنفذ أغلب عمليات معالجة المعطيات ووظائف التحكم .
2-3-1 أنماط اللوحة الأم
يتحدد كل نمط بحجم اللوحة PCB Board Size ، وبمواقع نقاط التثبيت، وأماكن توضع المكونات الرئيسة فيها . من أشهر هذه الأنماط :
1. اللوحة الأم حجم كامل Full-Size AT
2. اللوحة الأم حجم صغير Baby-AT
3. اللوحة الأم نمط ATX
4. اللوحة الأم نمط NLX

2-3-1-1 اللوحة الأم حجم كامل Full-Size AT
استخدم حاسوب IBM PC-AT الأصلي اللوحة الأم قياس 35.02 cm x 30.48 cmm ، و تعتبر أكبر من اللوحة الأم PC-XT ، التي استخدمت سابقاً .
2-3-1-2 اللوحة الأم حجم صغير Baby-AT : يُنتج في الوقت الحاضر اللوحة الأم نوع Baby-AT ، أو نوع ATX الجديد، ونوع NLX . وهذه الأنواع تعتبر ذات حجم صغير مقارنة مع اللوحة الأم Full-Size AT
إن أبعاد اللوحة الأم Baby-AT أصغر من أبعاد اللوحة الأم حجم كامل، وبالتالي فإن توضع وحدة CPU ، و ذاكرات SIMMs ، وتوزيع الدارات الأخرى، والكبلات الشريطية Ribbon cables من لوحات I/O تكون متجاورة بشكل متلاصق مما يجعل معه عملية التحديث صعبةً

2-3-1-3 اللوحة الأم نمط ATX
تم إنتاج هذا النمط من قبل شركة Intel في عام 1995. يتضمن نمط ATX تعديلات أساسية على كلٍ من : وحدة PSU ، واللوحة الأم، والصندوق، وتظهر هذه التعديلات على النحو التالي :
أ - إعادة توضع منافذ ذاكرة SIMMs ، ووحدة CPU ، لتسهيل عملية الوصول لهذه المكونات .
ب - تسهيل التعامل مع بطاقات موائمة I/O عن طريق دمج المنافذ التسلسلية / التفرعية serial/parallel Ports وواجهات سواقات الأقراص على اللوحة الأم، وهذا ما يقلل من مسافة الاتصال، كما يخفض الضجيج الكهربائي electrical noise .

ج - وضع مقبس تغذية كهربائية وحيد على اللوحة الأم من نوع 20 Way ، بدلاً من وجود مقبسين سابقاً، وهذا ما يسمح بتوصيل كبلات إضافية إلى وحدة PSU ، بما في ذلك جهد التغذية 3.3 V ، وكبل إضافي لتأمين التحكم بوظيفة إدارة الطاقة في حالة الانتظار Power standby ، وتتم عملية الإطفاء برمجياً .
د - خيار التخلص من مروحة وحدة CPU عن طريق استخدام مروحة وحدة PSU ، وذلك لتبريد وحدة CPU ، وهذا يقلل من قيمة الكلفة ومن مستوى ضجيج المروحة، لكن ذلك ممكن فقط مع بعض وحدات CPUs ، علماً بأن الكثير من المصنعين يفضلون استخدام مروحة خاصة بوحدة CPU بشكل مستقل .
ويعتبر نظام ATX حلاً مناسباً للحواسيب الجديدة، لكنه غير مفيد لتحديث الأنظمة القديمة .

2-3-1-4 اللوحة الأم النمط NLX
يحتم الارتفاع القليل للصندوق أن يتم توضيع منافذ توسع الناقل على لوحة جانبية بدلاً من توضعها على اللوحة الأم، وهذا يعني أن بطاقات التوسع ستثبت بشكل أفقي مع اللوحة الأم، وليس بشكل عمودي، وبذلك لا تحتاج إلى ارتفاع كبير في الصندوق .
تم إنتاج النمط NLX القياسي من قبل شركات Intel و IBM و Digital Equipment كحل عملي للأجهزة المكتبية desktop .
يساعد نمط NLX ، عند الرغبة بالتحديث، على تسهيل عملية الوصول للمكونات الداخلية، مثل RAM و CPU واللوحة الأم نفسها عن طريق الاستغلال الأمثل للفراغات داخل الصندوق .

2-3-2 مكونات اللوحة الأم
تم في عام 1998 إنتاج لوحة أم Motherboard قادرة على دعم الجيل الخامس لوحدات المعالجة المركزية CPUs المبنية على Pentium CPU .
تحتوي اللوحة الأم على مجموعة من مجاري التوسع ISA و PCI وسوك RAM و Cache ، ومنفذ تفرعي مع منفذين تسلسليين، ومنافذ IDE أولية وثانوية، ومنافذ USB ، وموصلات عادية لكلٍ من لوحة المفاتيح ووحدة التغذية الكهربائية PSU .

2-3-2-1 مجموعة شريحة PCI PCI Chip Sets
تحتوي مجموعة شريحة PCI على دارة جسرية لربط وحدة CPU ومجاري ISA إلى ناقل ومجاري PCI . وتقوم بالتحكم بالمستوى الثاني لذاكرة Cache وتؤمن ممر معطيات 64 bit إلى الذاكرة الرئيسة . كما تتضمن دارات ربط بينية لكلٍ من : المقاطعة Interrupt ، وللوصول المباشر للذاكرة DMA ، ولدارة IDE

2-3-3 إعدادات اللوحة الأم Motherboard Settings
تملك اللوحة الأم الحديثة قابلية تشكيل عالية high Configurable ، وبالتالي تسمح باستخدام أنواع مختلفة من وحدات CPUs ، مع سرعات مختلفة للساعة Clock speeds وجهود التشغيل Operating Voltages .
2-3-3-1 إعدادات CPU CPU Settings
الشركات المصنعة للمعالجات، Intel, Gigabyte, Asustek ، و AMD ، و CYRIX .
سوكة نوع ZIF ، وتُعرف بالسوكة 7 ( Socket 7 ) ،
معالج Intel PentiumII يحتاج إلى لوحة أم خاصة مجهزة بسوكة توصيل نوع Single edge Connector SEC [1 ]
2-3-3-2 إعداد جهد تشغيل وحدة CPU :
2-3-3-3 إعداد تردد ساعة وحدة CPU : يتم ضبط تردد الساعة الداخلية لوحدة CPU باستخدام مجموعة وصلات،

2 -3-4 موصلات اللوحة الأم Motherboard Connectors
تفيد في توصيل مكبر الصوت Speaker ، وأضواء Lights ، و مفاتيح موجودة على الواجهة الأمامية لصندوق النظام .

وحدة النظام في الحاسب الآلي

by starnokiastar

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

2 Embeds 2

Statistics

وحدة النظام في الحاسب الآلي Presentation Transcript

http://www.mostafa-gawdat.net	1
http://www.slideshare.net	1