القرية الإلكترونية | الكترونيات | كمبيوتر | هاردوير | خدمات المواقع | كهرباء | فضائيات | جوال | اتصالات | تكييف وتبريد | اجهزة الانتاج الزراعي| كهرباء السيارات


العودة   منتدى القرية الإلكترونية > القسم الالكتروني > قسم الميكروكنترولر والروبوت ودوائر الاتصال بالحاسب الالي
التسجيل       اجعل كافة المشاركات مقروءة

قسم الميكروكنترولر والروبوت ودوائر الاتصال بالحاسب الالي قسم المتحكمات الـ microcontroller و المعالجات microprocessor و التحكم الرقمي بالكمبيوتر CNC والانظمة الآلية والروبوت Robots

رد
 
أدوات الموضوع
قديم 10-06-2013, 12:08 PM   #1
F.Abdelaziz
استاذ و مشرف قسم الالكترونيات

المشاركات: 5,353
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 4822


النشاط

معدل تقييم المستوى: 229
افتراضي علم نفسك : المتحكمات الدقيقة (الميكروكونترولر) PIC للمبتدئين

علم نفسك : المتحكمات الدقيقة (الميكروكونترولر) PIC للمبتدئين


المدخل إلى الميكروكونترولر

مرحبا بكم في عالم الميكروكنترولر الرائع . أفترض أنك تقرأ هذا النص لأنك تهتم وترغب في تعلم واستكشاف الميكروكنترولر. لعلك تعلم أن المعالجات الدقيقة بصفة عامة والمتحكمات الدقيقة على وجه الخصوص قد غيرت الإلكترونيات اليوم إلى حد كبير . الآن الأجهزة الإلكترونية والدوائر لا تصمم كتوصيلات إلكترونية ، ولكن تصمم كبرمجيات تعمل داخل المتحكمات الدقيقة . لذلك فإن الأجهزة الإلكترونية اليوم هى مزيج من الأجهزة hardware والبرمجيات software.
هذا الموضوع سوف يأخذك من خلال جميع الخطوات اللازمة لتعلم واستكشاف الميكروكونترولر PIC. هذه الأجهزة الصغيرة أحدثت ثورة في عالم الالكترونيات . اليوم الميكروكنترولر فى كل مكان ، فكر فى جهاز وسوف تجد الميكروكونترولر فى مكان ما به . جهاز التحكم عن بعد ، أو مكيف الهواء ، أو الميكرويف ، أو مشغل DVD،أو التلفزيون أو الهاتف الخلوى جميعها بها ميكروكونترولر مستقر بداخلها .
هذه الأجهزة الصغيرة تستطيع أن تفعل الكثير، لدرجة لا يحدها إلا الخيال . وعلاوة على ذلك فهى بسيطة جدا للاستخدام ، فأنت لا تحتاج أن تكون خبيرا في مجال الالكترونيات لاستخدامها فى المشروع الخاص بك . كل ما هو مطلوب منك ، فى البداية ، فهم أساسيات الإلكترونيات ، والدوائر الرقمية .

ما هو الميكروكونترولر ؟

إذا ، ماهو الميكروكونترولر بالضبط ؟ هذا هو السؤال الذى يحتاج إلى توضيح قبل المضى قدما .
أنت ، كهاوى أو كطالب إالكترونيات لابد أن يكون قد مر عليك عدد من الدوائر المتكاملة . وهى أجهزة صغيرة بها الكثير من الدوائر بداخلها ، ولها قليل من الوصلات للاتصالات الخارجية . ومع ذلك فإن كل هذه الدوائر المتكاملة تختلف عن بعضها البعض، من حيث الوظيفة . الدائرة داخل الدائرة متكاملة ، قد مصممة للأغراض الرقمية digital أو للأغراض التناظرية analog . مثل الدائرة المتكاملة للمؤقت 555 ، الشائعة الانتشار ، بها كل الدوائر الداخلية التى تلزم لعمل أنواع مختلفة من المذبذبات . بالمثل الدائرة المتكاملة 7447هى مفسر شفرة من ثنائى إلى سفن سيجمنت ، ولها أطراف دخل لقبول الأعداد الثنائية المشفرة عشرى BCD ، عندئذ ، فإن أطراف الخرج سوف تقوم بالتوصيل أو الفصل وفقا للعدد المطلوب عرضه على وحدة السفن سيجمنت . وبالمثل لمئات بل وآلاف الدوائر المتكاملة بوظائف محددة . لعمل تطبيق ، يجب أن تعرف على وجه التحديد وظيفة ومداخل ومخارج الدائرة المتكاملة المطلوبة .
الميكروكنترولر والمعالج الدقيق هو دائرة متكاملة ، لكنها تختلف جوهريا عن الدوائر المتكاملة الأخرى . فهى فئة في حد ذاتها ، والتى لا تصنع للقيام بوظيفة معينة . فعند شرائها من السوق ، لا يمكنك تحديد ما هى الوظيفة التى سوف يقوم بها . فمن أجل الحصول على وظيفة مفيدة ، يجب إعداد هذه الدوائر المتكاملة . على سبيل المثال ،يمكن إعداد الميكروبروسسور والميكروكونترولر لاختبار حالة زر ضاغط ، ثم ثم تشغيل أو إيقاف محرك . ونفس الدائرة المتكاملة يمكن إعدادها فى وقت لاحق ، لقراءة حالة حساس الأشعة تحت الحمراء ، وفك شفرة الإشارة وتشغيل أو إيقاف جهاز آخر . إذا تم عمل هذان النوعان من الدوائر باستخدام الدوائر المتكاملة الرقمية التقليدية ، فإن ذلك يتطلب عددا كبيرا من المكونات . وعلاوة على ذلك فإن أى تغيير في المواصفات ، مثل تغيير شفرات الأشعة تحت الحمراء من شأنه أن يؤدى إلى تغيير كلى في التصميم . إن استخدام الدوائر المتكاملة القابلة للإعداد هى فكرة عظيمة . ليس فقط يمكن إعادة إعداد نفس الدائرة المتكاملة للقيام بمهام مختلفة ، ولكن يمكن بسهولة تنفيذ التغيير في المواصفات فقط عن طريق تغيير إعدادات الجهاز . وهذا يؤدى إلى تسهيل ، لدرجة كبيرة ، مهمة المهندسين والهواة فى التطوير السريع للأجهزة الإلكترونية الجديدة ، والتحسين المستمر للأجهزة الموجودة . كما يؤدى أيضا إلى تخفيض متطلبات الأجهزة hardware علاوة على زمن التصميم والتسويق .نتيجة لذلك فقد استولى الميكروبروسسور والميكروكونترولر على السوق . فقد تم تخفيض تصاميم الأجهزة بشكل كبيرة ، واستبدال معظم الدوائر بالإعدادات النصية . اليوم نحن نسمى هذه القدرة على إعداد الميكروبروسسور والميكروكونترولر بالبرمجة programming .
البرنامج ليس سوى سلسلة من التعليمات instructions، بطريقة صحيحة ومنطقية لإرشاد المعالج للاستجابة والرد على المدخلات المختلفة . عن طريق تغيير البرنامج ، سوف يتغير سلوك الميكروكونترولر . فكر فيه كما لو كان نظام موسيقى . فالشركة المصنعة لم تصممه لإنتاج أى أصوات معينة بالسماعات . ومع ذلك فلديه كل الدوائر اللازمة للقيام بذلك . ما هى الموسيقى التى سوف ينتجها ، سيتوقف ذلك على الشريط tape ، أو القرص المضغوط CD المدرج . وبالتالى إذا قمت بتغيير القرص المضغوط ، فبنفس الجهاز يتم تشغيل شىء مختلف . لذا يمكننا القول أن نظام الموسيقى، هو جهاز قابل للبرمجة ، والمعلومات المخزنة على الشريط ، أو القرص المضغوط هى البرنامج ، أو التعليمات التى تساعد نظام الموسيقى ، لإنتاج الأصوات .
بالمثل يتم برمجة الميكروبروسسور أو الميكروكونترولر للقيام بوظيفة . هذه الوظيفة يمكن أن تكون تغيير قناة التلفزيون إلى السيطرة على الحركات المعقدة للروبوت robot. جميع هذه التطبيقات بها ميكروكونترولر يقوم بوظيفتها المحددة . ولا تندهش عندما تجد نفس الميكروكونترولر فى جهاز التحكم عن بعد ، وفى الروبوت . ففى الحالة الأولى يتم تشغيل ليدات الأشعة تحت الحمراء وفى الحالة الثانية يتم تشغيل محركات .
نأخذ مثالا آخر . لنعتبر أن لديك ورقة عادية وقلم رصاص . والآن ، لديك 26 خيار من الحروف الأبجدية الإنجليزية وخيار رقم الأرقام من 0 إلى 9خيار ، وأشياء أخرى ، مثل المسافة الفارغة (البيضاء) ، ولا خيارات أكثر من ذلك . ما يمكنك القيام بهما معا ؟ . يمكنك أن تفعل المعجزات : كتابة قصيدة ، رواية ، مقالة أو لا شىء . كل ذلك يعتمد على كيفية تنظيم تلك الحروف ، باستخدام القلم والورقة . وبالتالي فإن نفس الأجهزة تخدم الآلاف من الوظائف المختلفة. اختيار الحروف هى التعليمات التى يمكن أن تعطيها ، والورقة هى الميكروكونترولر الخاص بك ، فى حين أن قلم الرصاص هو الجهاز الذى من خلاله يمكنك تحويل فكرة فى عقلك ، إلى الورقة , و بمجرد نقلها فلن تحتاج إلى قلم الرصاص .
هذا المثال يناسب تماما على سيناريو الميكروكنترولر والميكروبروسسور . وبالتالى عليك أن تتعلم التعليمات التى يفهمها الميكروكونترولر الخاصة بك ، وبطريقة ترتيب تلك التعليمات . ثم يحين دور عقلك ، وأفكارك لكيفية اللعب مع هذه التعليمات للحصول على المهمة المطلوبة . فى الواقع ،هناك المئات من الأساليب للحصول على نفس المهمة ، مثلما هو الحال في اللغة الإنجليزية ، هناك طرق كثيرة يمكنك ترتيب الحروف الهجائية بها لنقل نفس الرسالة .

الفرق بين الميكروبروسسور والميكروكونترولر :



F.Abdelaziz متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 10-06-2013, 12:10 PM   #2
F.Abdelaziz
استاذ و مشرف قسم الالكترونيات

المشاركات: 5,353
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 4822


النشاط

معدل تقييم المستوى: 229
افتراضي

الفرق بين الميكروبروسسور والميكروكونترولر :







فى الأساس , هذان الجهازان متشابهان ، لكن مع قليل من الاختلاف . وحدة المعالجة المركزية CPU والتى هى قلب هذه الأجهزة تحتاج إلى مجموعة من الأجهزة الخارجية لجعل الجهاز يتواصل مع العالم الحقيقى . النظام النموذجى يحتاج إلى نظام لقراءة المدخلات من لوحة المفاتيح (على سبيل المثال) وكتابة المخرجات إلى الأطراف وتخزين بيانات المعالجة الوسيطة فى الذاكرة وحفظ المعلومات الدائمة فى مكان آمن . هذه الأجهزة عبارة عن دوائر مستقلة تعمل فى إنسجام (توافق) مع وحدة المعالجة المركزية لعمل نظام متكامل . فى أجهزة الكومبيوتر الشخصى النموذجى ترتبط هذه الأجهزة بوحدة المعالجة المركزية باستخدام توصيلات فعلية . هذا يجعل النظام أكثر مرونة , وهذا يعنى أنه يمكنك إضافة المزيد من الذاكرة وتغيير سعة الأقرالص الصلبة وإضافة أو إزالة الأقراص المضغوطة وبطاقات الصوت ..الخ .
وعلى الجانب الآخر ، فإن الميكروكونترولر يتكون من معظم هذه الأجهزة مبنية داخل نفس الحزمة (الغلاف) . ومن ثم فإن الميكروكونترولر سوف يحتوى على : وحدة المعالجة المركزية CPU وذاكرة RAM وذاكرة ROM ومؤقتات و مداخل ومخارج ..الخ , والجميع معبأ داخل دائرة متكاملة واحدة . هذا يسهل عملية التطوير وكذلك الحد من متطلبات المكونات الخارجية ، ولك هذا يعنى أيضا أنك لا تستطيع تغيير عدد ونوع الأجهزة المدمجة . التطبيقات التى سوف يستخدم فيها المتحكم الدقيق مختلفة . عادة تكون بسيطة للغاية ولا تحتاج إلى قدرة معالجة عالية كما يفعل الكومبيوتر وبالتالى يتم توفير متحكمات دقيقة ذات كميات مختلفة من ذاكرة RAM وذاكرة ROM وخطوط المداخل / المخارج والمؤقتات ..الخ . فى الأساس كلها تقريبا متشابهة وتختلف فقط فى عدد الموارد المتاحة بها . لذلك لتطبيق معين يتم اختار المتحكم الدقيق , ليس الذى لديه أقصى الموارد ولكن الذى لديه ما يكفى للقيام بالمهمة .
وهكذا فإن الميكروكونترولر هو كومبيوتر كامل مصغر مع كافة الأجهزة الضرورية فى حزمة (شريحة) واحدة . كل ما تحتاجه هو الجهاز الخارجى والذى ترغب فى تشغيله مثل الحساسات والمحركات ..الخ .

الميكروكونترولر PIC
F.Abdelaziz متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 10-06-2013, 08:02 PM   #3
F.Abdelaziz
استاذ و مشرف قسم الالكترونيات

المشاركات: 5,353
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 4822


النشاط

معدل تقييم المستوى: 229
افتراضي

الميكروكونترولر PIC
على الرغم من أنه قد تم تطوير الميكروكنترولر منذ بداية عام 1970 إلا أن الطفرة الحقيقية جاءت فى منتصف عام 1990. حيث قدمت شركة اسمها ميكروشيب أول ميكروكونترولر بسيط لها ، والذى أسموه PIC .
هناك عدد كبير من تصاميم الميكروكونترولر متاحة من شركة ميكروشيب , وفقا التركيب المعمارى ، وتخطيط الذاكرة وقوة المعالجة . وقد تم تصنيفها على أنها : النطاق المنخفض low range ، و النطاق الأوسط mid range، والنطاق المرتفع high range ، وحاليا ميكروكونترولر معالجة الإشارة الرقمية DSP.
ميزة هذه الأجهزة سهولة توافرها، وانخفاض تكلفتها وسهولة برمجتها والتعامل معها ، وهذا ما جعل الميكروكونترولر PIC هو المفضل للهواة والطلبة .
ونحن بصدد الحديث عن ميكروكنترولر النطاق المتوسط ، واستخدام الميكروكونترولر PIC16F877Aكنموذج أولى لاستكشافها فى هذه الدراسة . فالمعرفة المكتسبة من خلاللتعلم واستكشاف أحد الميكروكونترولر ينطبق بما يقرب من 90٪ على الميكروكنترولرات الأخرى من نفس الأسرة . والفرق الوحيد هو فى توافر
الموارد على الرقائق المختلفة .

التنظيم العام للميكروكونترولر PIC :








على الرغم من أننا سوف نتحدث بالتفصيل عن الجوانب المختلفة من هذه الرقاقة فى الأقسام ذات الصلة ، إلا أننا هنا نود نعطى مقدمة موجزة عامة الشكل أعلاه يبين تفاصيل للأطراف الأربعين للميكروكونترولر الشائع PIC16F877. لعلك لاحظت أن كل طرف يخصص له عدد من الوظائف ، أحيانا اثنين وأحيانا ثلاثة . هذا الوضع هو شائع جدا فى الميكروكنترولر، حيث يوجد دائما المزيد الذى يمكن للميكروكونترولر أن يقدمه ، والسبب أن عدد الأطراف محدود فى ميكروكونترولر ما .
فى دائرة أو تطبيق معين عادة يتم ربط الطرف بوظيفة محددة ، وعادة لا يتطلب جميع وظائف الطرف ، ومع ذلك لديك خيارات لاستخدام طرف معين على طريقتك الخاصة .
يتم اختيار الوظيفة المحددة للطرف عن طريق إعداد البتات bitsالمختلفة للسجلات registers الداخلية . عدد وأسماء هذه السجلات ذات الوظائف الخاصة SFRتختلف من جهاز إلى جهاز ، فبعض الأجهزة لديها وظائف محدودة فى حين أن أجهزة أخرى لديها وظائف أكثر . وبغض النظر عن ذلك فإن الوظيفة موجودة فى كلا الجهازين ، وسوف يكون لها نفس سجل الوظيفة الخاصة . اختيار وإعدادات سجلات الوظائف الخاصة هو المفتاح للبرمجة الناجحة . وبالتالى فإنه من الضرورى التجول خلال الداتا شيت الخاصة بالجهاز قبل البدء فى المشروع .
الشيء المهم الثاني المطلوب معرفته أن الأجهزة التى لها نفس العدد من الأطراف ، من شركة ميكروشيب ، كلها متوافقة الأطراف , وهذا يعني أنك إذا قمت بتصميم المشروع لميكروكونترولر PIC40 طرف ، وتريد فى وقت لاحق استبدال الرقاقة برقاقة ميكروكونترولر PIC 40 طرف فإن جميع الأطراف تكون متوافقة . وأيضا من المفضل أن تعرف أن نفس الطرف المسمى RB0 وهو الطرف 33 بالميكروكونترولر PIC16F877 ، يكون متوفر بالطرف 6 بالميكروكونترولر PIC16F628 بنفس الوظيفة طالما أن الاسم واحد . وبالتالى إذا كنت قد طورت وبنجاح مشروع باستخدام الطرف RB0للميكروكونترولر 18F452 يمكنك نقل المشروع إلى جهاز 18 طرف والذى به الطرف RB0 أيضا ، بصرف النظر عن رقم الطرف بالجهاز مع إعادة ترجمة البرنامج .

مصدر القدرة Power Supply :
F.Abdelaziz متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 10-06-2013, 08:05 PM   #4
F.Abdelaziz
استاذ و مشرف قسم الالكترونيات

المشاركات: 5,353
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 4822


النشاط

معدل تقييم المستوى: 229
افتراضي

مصدر القدرة Power Supply :
الميكروكونترولر PIC يستخدم المنطق TTL، وبالتالى يعتمد مصدر جهد 5Vمنظم تنظيما جيدا. ومع ذلك فإن مصدر القدرة قد يتراوح فى المدى بين3.5V و 5.5V. هذا الميكروكنترولر يتطلب كمية صغيرة جدا من التيار . فى الواقع هذه الأجهزة توصف على أنها كأجهزة تكنولوجيا النانو واط . المستويات المنطقية هى أيضا نفس الشىء ، فإشارة من 0V إلى حوالى 2Vتعتبر المنطق صفر (0)0 وإشارة من 3.5V إلى 4.5Vتعتبر المنطق واحد (1). من أجل الاتصال مع الأجهزة التى تستخدم جهود منطقية مرتفعة ، يتم استخدام محول لمستويات الجهود .الإعادة الرئيسية MCLR , Master Clear :







على كل ميكروكونترولر سوف تجدطرف باسم MCLR. هذا الطرف له وظيفتين أساسيتين . فهو يستخدم لإعادة تعيين الميكروكونترولر reset، مثل التمهيد الناعم soft-boot . وكذلك لوضع الميكروكونترولر فى وضع البرمجة . عندما يتم توصيل الطرف MCLR بالأرضى ، سيتم إعادة تعيين الميكروكونترولر ، وإبقائه في حالة إعادة تعيين reset، حتى يتم تحرير الاتصال بالأرضى . عندئذ سوف يتم إعادة تعيين resetجميع ذاكرة RAMبالميكروكونترولر وسوف يبدأ تنفيذ البرنامج ، تماما كما لو تم توصيل القدرة للجهاز للتو . عادة يتم توصيل مقاومة رفع 10 كيلو أوم مع هذا الطرف ، ، لإبقائه فى الحالة المرتفعة عندما يتم تحرير مفتاح الإعادة .
نفس الطرف سوف يعمل أيضا كطرف لنظام البرمجة . فعندما نرغب فى تحميل برمجيات جديدة على شريحة الميكروكونترولر
، يتم تطبيق جهد بحوالى 12V على الطرف MCLR، من خلال جهاز البرمجة الخاص بك ويمكن أن يتم ذلك بالدائرة الخاصة بك، أو من خلال أخذ الميكروكونترولر خارج الدائرة ووضعه بمقبس جهاز البرمجة . المقاومة 10 كيلو أوم مفيدة لتجنب وصول الجهد 12V 12إلى الجهد VCC وبالتالى إلى الأجهزة الأخرى .

البيانات التناظرية والرقمية Analog and Digital Data :
F.Abdelaziz متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 10-06-2013, 08:08 PM   #5
F.Abdelaziz
استاذ و مشرف قسم الالكترونيات

المشاركات: 5,353
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 4822


النشاط

معدل تقييم المستوى: 229
افتراضي

البيانات التناظرية والرقمية Analog and Digital Data :
يستخدم الميكروبروسسور البيانات الرقمية لتمثيل كل شيء . حتى الموسيقى والفيديو والصور كلها تكون ممثلة كبيانات رقمية ، والتى هى سلسلة من المنطق صفر (0) والمنطق واحد (1). ومع ذلك فإن بيانات عالمنا الحقيقي ليست رقمية ، فهى تناظرية إلى حد ما . ويمكن القول وبحق، "نحن نعيش في عالم تناظرى ، ولكن معالجة البيانات تتم في عالم رقمى ". بيانات العالم الحقيقى مثل الضوء ودرجة الحرارة ، والضغط ، والحرارة ، والارتفاع ، والمسافة ، والسرعة ، والقوة و... إلخ ، جميعها بيانات تناظرية . من أجل الاستفادة من هذه البيانات يجب علينا الحصول عليها مع أجهزة استشعار sensorsمعينة أو من محولات transducers ومن ثم تحويلها إلى شكل رقمى للاستخدام داخل العالم الرقمى للميكروبروسسور . العديد من الميكروكنترولر الأخرى تتطلب رقاقة محول من تناظرى لرقمى ADCخارجية لتنفيذ ذلك ، ولكن تم بناء هذه الميزة الكبيرة فى الميكروكونترولر PIC. فعدد القنوات التناظرية تختلف من جهاز لآخر وبعض الأجهزة لا تملك هذه الميزة على متنها . الأطراف المسماة AN0 و AN1 و...إلخ ، تكون للبيانات التناظرية إذا لزم الأمر، إلا أنه يمكن أن تعمل أيضا كأطراف رقمية عادية للعمل مع البيانات الرقمية . كما ذكرنا سابقا ، يتم هذا الاختيار عن طريق إعدادات سجلات محددة فى الميكروكونترولر .
المفاهيم الأساسية BASIC CONCEPTS :
F.Abdelaziz متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 10-06-2013, 08:22 PM   #6
z_ramzi
مهندس متواجد

المشاركات: 96
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 10


النشاط

معدل تقييم المستوى: 0
افتراضي

السلام عليكم.
أخ عبد العزيز ادام الله تألقك لصالح هذه الأمة.
موضوع متميز، واصل ونحن في انتظار المزيد
z_ramzi غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 10-06-2013, 09:36 PM   #7
F.Abdelaziz
استاذ و مشرف قسم الالكترونيات

المشاركات: 5,353
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 4822


النشاط

معدل تقييم المستوى: 229
افتراضي

اقتباس:
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة z_ramzi مشاهدة المشاركة
السلام عليكم.
أخ عبد العزيز ادام الله تألقك لصالح هذه الأمة.
موضوع متميز، واصل ونحن في انتظار المزيد
أخى الكريم

شكرا جزيلا لك

بارك الله فيك

تقدير أعتز به

مع تمنياتى بدوام التوفيق
F.Abdelaziz متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 11-06-2013, 11:05 AM   #8
F.Abdelaziz
استاذ و مشرف قسم الالكترونيات

المشاركات: 5,353
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 4822


النشاط

معدل تقييم المستوى: 229
افتراضي

المفاهيم الأساسية BASIC CONCEPTS :
هل تعلم أنه يمكن تصنيف الناس إلى مجموعات ، أولئك الذين هم على دراية بالنظام الثنائى للأعداد وأولئك الذين ليسوا على دراية به . أن كنت لا تفهم هذا المعنى ، فهذا يعنى أنك لا تزال تنتمى إلى ال جموعة الأخيرة إذا كنت ترغب فى تغيير حالتك فعليك بقراءة هذا الجزء ، الذى يصف بإيجاز بعض المفاهيم الأساسية المستخدمة لاحقا ، حتى تكون على يقين من أننا نسير على نفس الطريق .

عالم الأعداد :
الرياضيات ، هذا العلم الرائع ، فكل شىء منطقى جدا وبسيط ، وحيث يمكن وصف الكون كله بعشرة أرقام فقط. لكن ، هل حقا هو كذلك ؟ هل نحن بحاجة فقط لعشرة أرقام بالضبط ، بالطبع لا ، إنها ليس إلا على سبيل العادة. تذكر الدروس المدرسية ، على سبيل المثال ، ماذا يعنى الرقم 764 : أربعة "آحاد" ، وستة "عشرات" وسبعة "مئات" . إنها على هذا النحو بسيطة . هل يمكن وصفها بطريقة أكثر تعقيدا ، بالطبع :
"4 + 60 + 70" . وحتى أكثر تعقيدا ؟ بالتأكيد : "4*1 + 6*10 + 7*100" . هل يمكن لهذه الأعداد أن تبدو بشكل علمى أكثر ؟ الجواب نعم مرة أخرة : 4*100 + 6*101 + 7*102 أو
4*10^0 + 6*10^1 + 7*10^2 . ماذا يعنى ذلك فى الواقع ؟ لماذا نستخدم بالضبط الأعداد : "100 و 101 و 102 ؟ لماذا هى دائما حول العدد "10" ؟ الجواب هو : لأننا نستخدم عشرة أرقام مختلفة (0, 1, 2, ... 8, 9) . بعبارة أخرى , نحن نستخدم نظام الأعداد "بالقاعدة" أو "الأساس" "10"base-10 ، أى "النظام العشرى للأعداد " decimal .








من الأسهل العمل مع الأعداد العشرية ، ومع ذلك فإن أجهزة الكمبيوتر لا تستطيع أن تفعل ذلك ، فهى تستخدم رقمين فقط ، الصفر (0) والواحد (1) ويتم تمثيلها بداخل الكومبيوتر عن طريق وجود أو عدم وجود فولت على خط معين .

النظام الثنائى للأعداد Binary number system
ماذا سيحدث لو لم يكن هناك سوى رقمين فقط للاستخدام : الصفر "0" والواحد "1" ؟ أو إذا كنا لا نعرف كيفية تحديد ما إذا كان شىء أكبر 3 أو 5 مرات من شىء آخر ؟ أو كنا مقيدين عند المقارنة بين حجمين ، أى إذا استعنا فقط بقول أن شىء ما موجود "1" أو غير موجود "0" ؟ الجواب هو : لا شىء خاص ، سوف نبقى على استخدام الأعداد بنفس الطريقة كما فعلنا الآن ، ولكنها سوف تبدو مختلفة بعض الشىء . على سبيل المثال : 11011010 . كم عدد صفحات كتاب يشمل العدد 11011010 ؟ من أجل معرفة ذلك ، عليك مجرد تتبع نفس المنطق فى النظام العشرى السابق ، ولكن بترتيب عكسى . كما ترى هنا ، الجميع مؤسس على رقمين فقط : الصفر "0" والواحد "1" أى نظام الأعداد بالأساس "2"base-2 ( النظام الثنائى للأعداد ) .






من الواضح أن نفس العدد يتم تمثيله فى نظامى الأعداد بطرق مختلفة . الفرق الوحيد بين الصيغتين هو عدد الأرقام التى يتكون منه . رقم واحد (2) يستخدم لكتابة العدد "2" فى النظام العشرى ، فى حين يستخدم رقمين ( 0 و 1 ) لكتابته بالنظام الثنائى .
مرحبا بك فى العالم المنطقى الرقمى . من الأسهل بكثير الإشارة بالصفر "0" إلى عدم وجود جهد والإشارة بالواحد "1" إلى وجود جهد . فمن الأسهل كتابة "0" أو "1" بدلا من جملة كاملة "يوجد جهد " أو "لا يوجد جهد" على الترتيب . بهذا المفهوم فإن المنطق "0" والمنطق "1" يتوائم تماما مع الإليكترونيات ، ويتم بسهولة تنفيذ كل العمليات الرياضية المعقدة إلى حد بعيد ، من الواضح أننا نتحدث عن الإلكترونيات الرقمية .

نظام الأعداد السداسية عشر HEXADECIMAL NUMERIC SYSTEM
فى بداية تطوير الكومبيوتر كانت هناك العديد من المشاكل عند العمل مع الأعداد الثنائية . لهذا السبب ، تم إنشاء نظام عددى جديد باستخدام 16 رمز مختلف وسمى نظام الأعداد السداسية عشر hexadecimal . تتألف هذه الرموز من العشرة أرقام التى تعودنا على استخدامها (0, 1, 2, 3,... 9) و ستة حروف أبجدية
A, B, C, D, E , F. ربما تتساءل ما هو الغرض من هذا المزيج الغريب ؟ فقط انظر كيف أنها تناسب تماما قصة الأعداد الثنائية وسوف تفهم .





أكبر عدد يمكن تمثيله بأربعة أرقام ثنائية هو العدد "1111" . هذا العدد يناظر العدد "15" فى النظام العشرى ، بينما يتم تمثيله بالحرف "F" فى النظلم السداسى عشر . وهذا هو أكبر عدد مكون من رقم واحد فى النظام السداسى عشر . هل ترى كيف تم بمهارة استخدامه ؟ أكبر عدد مكون من ثمانية أرقام ثنائية هو نفسه فى نفس الوقت أكبر عدد مكون من رقمين فى النظام السداسى عشر . تذكر أن الكومبيوتر يستخدم الأعداد الثنائية المكونة من 8 أرقام ثنائية .

الشفرة (الكود) الثنائى المكود عشرى BCD CODE
الكود BCD هو كود ثنائى للأعداد العشرية فقط (Binary-Coded Decimal) . وهو يتألف من أربعة أرقام ثنائية ثمثل رقم من الأرقام العشرة الأولى (0, 1, 2, 3 ... 8, 9) . على الرغم من أن أربع بتات يمكن أن تعطى 16 توليفة ممكنة ، إلا أن الكود BCD يستفيد فقط من العشرة الأولى .
تحويل النظام العددى NUMBER SYSTEM CONVERSION
F.Abdelaziz متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
رد

العلامات المرجعية

أدوات الموضوع

تعليمات المشاركة
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع إلى

الساعة الآن: 09:35 AM


Powered by vBulletin® Version 3.8.6, Copyright ©2000 - 2014, Tranz By Qariya
القرية الإلكترونية
qariya.com