بحث في هندسة الحاسوب جاهز للطباعة. هندسة الحاسوب هي إحدى المواضيع التي يدرسها طلبة كليات الهندسة قسم الحاسوب بهدف التعرف على الهيكل الداخلي للحاسوب ومكوناته الرئيسية والعمليات المطلوب وضعها فيه والتي يكون الغرض منها معالجة بيانات.
المحتويات
بحث حول هندسة الكمبيوتر
هندسة الكمبيوتر هي تصميم وهيكل العمليات الوظيفية لنظام الكمبيوتر.
ويعتبر جزءا هاما وأساسيا في بناء وتصميم وتركيب جهاز الكمبيوتر.
تجسيد الوصف الوظيفي لاستخدام الحاسوب وتطبيقاته بأجزائه المختلفة.
قسم البنية يشرح عملية إدخال وإخراج البيانات إلى البنية الداخلية للجهاز وطريقة معالجتها.
تدور هندسة الكمبيوتر حول الوظيفة الأساسية المتمثلة في دراسة حركات البيانات والتحكم فيها باستخدام الأسهم وفقًا للأوامر المحددة.
تعريف معمارية الحاسوب
هندسة الكمبيوتر هي دراسة كيفية تفاعل مجموعة من البرامج والمعدات المادية مع بعضها البعض لتشكيل نظام الكمبيوتر.
ويهتم حصراً بدراسة تصميم نظام الكمبيوتر والتقنيات المتوفرة عليه والتي تحدد نظامه.
أقسام هندسة الحاسوب
تنقسم هندسة الحاسوب إلى ثلاثة أقسام رئيسية:
تصميم النظام
ويتناول فحص جميع الأجهزة المادية، بما في ذلك أجهزة معالجة البيانات.
ولا يتم تضمين وحدة المعالجة المركزية، والتي تتضمن “وحدة معالجة الرسومات والوصول المباشر إلى الذاكرة وطرق البيانات ووحدة التحكم في الذاكرة والمعالجة المتعددة”.
تدريس الهندسة المعمارية
وهي لغة البرمجة المستخدمة في وحدة المعالجة المركزية (CPU).
فهو يحدد وظائف وقدرات وحدة المعالجة المركزية بناءً على البرنامج الذي يمكنها معالجته أو تنفيذه.
تتضمن الأنماط “سجلات المعالج، وأنماط عنونة الذاكرة، وتنسيقات البيانات، ومجموعات التعليمات التي يستخدمها المبرمجون”.
هندسة الحواسيب الصغيرة
يغطي هذا القسم تنظيم جهاز الكمبيوتر ويحدد ما يلي:
طرق البيانات.
معالجة البيانات.
عناصر التخزين وتطبيقاتها في ISA.
نموذج فون نيومان في هندسة الكمبيوتر
في عام 1945، تمكن عالم الرياضيات الشهير جون فون نيومان من تطوير نموذج معماري للكمبيوتر الذي أصبح معيارًا لا يزال يستخدم في دراسة أنظمة وتقنيات الكمبيوتر حتى يومنا هذا. أنه يحتوي على:
وحدة التخزين الرئيسية.
وحدات الإدخال / الإخراج.
وحدة المعالجة المركزية (CPU): وتضم “وحدة التحكم ووحدة الحساب والمنطق وعدة سجلات” وهي وحدات تنفيذ برامج الكمبيوتر.
وحدة التحكم
وهي إحدى وحدات الحوسبة المركزية.
فهو يفرض التحكم في “الوحدات الحسابية والمنطقية، والذاكرة، وأجهزة الإدخال والإخراج”.
فهو يتحكم في جميع إشارات المعالج ويوازن حالة التدفق عند الإدخال والإخراج.
وهو مسؤول عن توضيح التعليمات الخاصة بالبرنامج التي قرأها وفهمها من وحدة التخزين.
ويجب عليهم أيضًا توفير إشارات التحكم والتوقيت التي تتطلبها مكونات الكمبيوتر الأخرى
كما يتلقى أيضًا تعليمات محددة لنقل البيانات داخل النظام.
وحدة الحساب والمنطق
وهو المسؤول بشكل أساسي عن إجراء جميع العمليات الحسابية من “الجمع والطرح والضرب” وغيرها.
كما أنه ينفذ العمليات المنطقية (و، أو، لا، وما إلى ذلك).
وحدة الذاكرة
وتعتبر من أهم الوحدات في الكمبيوتر.
ويتضمن وحدة التخزين الأساسية للكمبيوتر وهي ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).
ويتميز هذا التخزين بالسرعة وسهولة الوصول إليه. وهي مقسمة إلى أقسام، كل قسم له عنوان ومحتوى.
ولا تقوم هذه الذاكرة بتخزين المعلومات بشكل دائم حيث يتم حذفها بمجرد فصل الطاقة عن الكمبيوتر.
يتم تخزين المعلومات بشكل دائم على القرص الصلب، أي في الذاكرة الدائمة.
ما هي المسجلات؟
وهو الذي يقوم بتخزين البيانات قبل معالجتها. إنها منطقة تخزين عالية السرعة تتضمن:
تسجيل عنوان الذاكرة: يحدد موقع البيانات التي سيتم الوصول إليها في الذاكرة.
المجمع: يقوم بتخزين النتائج الوسيطة للعمليات الحسابية والمنطقية.
سجل الأوامر الحالي: يضمن معالجة الأمر أثناء تنفيذه.
عداد البرنامج: يحول عنوان التعليمات التالية المراد تنفيذها إلى MDR.
مسجل البيانات في الذاكرة: يقوم بتخزين البيانات التي يتم نقلها من وإلى الذاكرة.
سجل تعليمات التدريج: يقوم بتخزين البيانات والتعليمات التي يتم توجيهها وتنفيذها لاحقًا.
ناقل وحدة المعالجة المركزية القياسية
هو المعالج الذي يسمح بنقل كافة البيانات بين أجزاء الكمبيوتر عن طريق ربط المكونات الداخلية الرئيسية للكمبيوتر بوحدة المعالجة المركزية والذاكرة. إنها تتكون من:
ناقل العنوان: وهذا بدوره مسؤول عن نقل عنوان البيانات بين المعالج والذاكرة.
ناقل التحكم: ينقل تعليمات التحكم من وحدة المعالجة المركزية (وإشارات الحالة من الأجهزة الأخرى) ووظيفته الأساسية هي التحكم وتنسيق جميع العمليات داخل الكمبيوتر.
ناقل البيانات: يتحكم هذا الناقل في البيانات وينقلها بين المعالج وجهاز التخزين وأجهزة الإدخال والإخراج.
أجهزة الإدخال والإخراج
تقوم أجهزة الإدخال بقراءة البرنامج أو البيانات وتخزينها في الذاكرة الرئيسية.
أجهزة الإخراج مسؤولة عن عرض البيانات وتقديمها للمستخدم بعد معالجتها.
وقد قدمنا لكم متابعينا ورقة بحثية جاهزة للطباعة حول هندسة الحاسوب لمزيد من الاستفسار؛ تواصل معنا عبر التعليقات أسفل المقال وسنحاول الرد عليك في أسرع وقت ممكن.