أسرار عن اللوحة الام :: Mother Board ::

[هانى الساحر]

 

 

احبائى اليوم سوف نتحدث عن قطعة فى الكمبيوترعليها جدل كثير و احاديث كثير و طبعا هناك اناس اكثر منى علما بالتفاصيل الدقيقة لهذه القطعة الهامة و هى [URL="http://www.avakaras.com/showthread.php?t=19087"]اللوحة [/URL]الأم و قد سميت بتلك الأسم لأنها فعلا كالأم التى تحتضن ابنائها الا و هى القطع الموجودة فى الجهاز و إذا نظرة داخل الكيس الخاص بك ستجد إن كل القطع الموجودة داخل الكيس متصلة بهذه [URL="http://www.avakaras.com/showthread.php?t=19087"]اللوحة [/URL]و لا يوجد قطعة واحدة غير متصل بها حتى القطع خارج الكيس كالكيبورد و الموس و السماعات و الشاشة و الفلاش ميمورى و البلوتوث و كل جها يعمل على الكمبيوتر بسلك او بدن له إتصال بهذه [URL="http://www.avakaras.com/showthread.php?t=19087"]اللوحة [/URL]عن طريق مباشر او غير مباشر

طبعا قبل ان نتحدث عن هذه [URL="http://www.avakaras.com/showthread.php?t=19087"]اللوحة [/URL]لابد من معرفة اشياء بسيطة




اولا اللغة و التى عن طريقها تتفاهم القطع مع بعضها البعض عن طريق [URL="http://www.avakaras.com/showthread.php?t=19087"]اللوحة [/URL]الأم و هذه اللغة هى الباينرى و هى لغة الألة و بالعربى البسيط جدا تسمى العد الثنائى و طبعا سنتحدث عن نبذة مختصرة فى الباينرى و السبب فى التحدث عنه إن هذه اللغة او بمعنى اصح الإشرات الخاصة ببوابات المنطق و التى يتكون منها ال Chip-set الموجوده على [URL="http://www.avakaras.com/showthread.php?t=19087"]اللوحة [/URL]الأم و الباينرى هو ال 0 1 0 1 يعنى الصفر و الواحد و علشان نفهمه هشرح مثال بسيط




اولا الأرقام الصحية و التى نعرفها 1. 2. 4 .8 .16. 36 كل الأرقام دى بتسما ديسيمل و طبعا الألة لاتعى هذه الأرقام و لكن تعى ال 0 1 0 1 و إللى قولنا عنها قبل كده إنها عبارة عن نبضات لبوابات المنطق




و طبعا علشان نفهم كيف يتم تحويل الديسيمل إلى باينارى اول طلب هطلبه منك إنك تكتب الأرقام التالية معكوسة كما بالشكل التالى







[URL="http://www.avakaras.com/"] [/URL]







وبعدين تكتب 0 تحت ال 1 و 1 تحت ال 1 و 1 تحت ال 4 بهذا الشكل







[URL="http://www.avakaras.com/"] [/URL]







يبقى لو خدنا الرقم باللون الأزرقفى الصورة التانية إللى هو 110 و حسبنا الأرقام التى تقابله من الصف باللون الأسود سنجد إن المجموع كالتالى 2 + 4 = 6 يبقى الرقم 110 باينرى = 6 ديسيمال هتقولى امال ال 1 فين هقولك إن الصفر إللى تحت ال 1 معنها إنه الرقم ده مش معانا إحنا بنجمع بس الأرقام إللى تحتها 1




يعنى لو طلبت منك تحولى الرقم 22 ديسيمال إلى بينارى هنعمل التالى الرقم 22 = 2 + 4 + 16 إزاى بص للصورة القدمة







[URL="http://www.avakaras.com/"] [/URL]







لاحظ الصورة جيدا انا وضعت تحت الرقم إللى مش هنستخدمه 0 و تحت الرقم إللى هنستخدمه 1 إجمع الأرقام إللى تحتها 1 هتلاقيها 2 + 4 + 16 = 22 يعنى ال 22 ديسيمال = 10110 باينرى




كده إحنا عرفا بطريقة مبسطة جدا إزاى المعالج بيحول كود الباينرى إلى ديسيميل علشان نشوفه مقروء على الشاشة طبعا ده شرح بسيط جدا جدا




إزاى بقى نفهم الكيفية التى يتعامل بها هذا الكود




اولا لازم نعرف القواعد




وده جدول لتحول بعض الأرقام من ديسيمل إلى باينارى







[URL="http://www.avakaras.com/"] [/URL]







0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10




0 1=1




0 1 = 2




1 1 = 3




0 0 1 = 4




1 0 1 = 5




و هكذا




و علشان كلامى يكون مفهوم بشكل افضل




و طبعا انا مش هزود عن كده لان الحكاية دى عايزة موضوع لوحده




بس علشان تفهم بشكل مبسط جدا حمل الملف التالى هو عبارة عن ملف TXT بعد تحميله إفتحه و من قائمة File إعمل للملف Save as و سميه بأى اسم و ليكنBinary.html خلى بالك .html ده الإمتداد إللى الملف هيحفظ بيه و بعدين إقفل الملف و إفتح صفحة html إللى نتجت عن الSave و إللى إسمها Binary.html




هتلاقيها بهذا الشكل










[URL="http://www.avakaras.com/"] [/URL]

​

 

 

[هانى الساحر]

   

طبعا كده الصورة بعد الجدول بقت اكثر وضوحا و عرفنا بشكل مبسط إيه هى اللغة إللى بتتفاهم عن طريقا القطع مع بعضها طيب إزاى الويندوز بيتفاهم مع القطع فى اكواد تانية إسمها Octalو Hexidecimal و طبعا ولو إتكلمت هيبقى الكلام عنيف جدا انا بس هضع جدول من خلاله هتفهم المعالجة التى تتم داخل المعالج بتم إزاى و تتحول من اكواد لارقام و كمان حروف

طبعا كده الموضوع بقى اكثر توسعا لانك لو دققت شوية فى الجدول هتلاقى نفسك بتتكلم الثلاث لغات هتعرف مثلا كود الحرف A بكل اللغات و هكذا الأرقام و فهمت مفاتيح الكيبورد إزاى لما بتدوس عليها بتحصل معالجة و تظهر على الشاشة دقق فى الخانة بتاعت ال ACII Character

كده يبقى شئ واحد قبل ان نبدأ فى الكلام عن اللوحة الأم هو إنك تتعرف على البروسيسور الخاص بك و طبعا برده مش هتكلم لانها مسألة معقدة جدا انا هديلك جدول عبارة عن صورة بص فيها للعلم بالشئ فقط













كده خدنا فكرة بسيط جدا عن اللغات و عن المعالج او المخ المترجم لهذه اللغات

اللوحة الأم

و طبعا سنتحدث عن جزئية هامة جدا لم تسمع عنها من قبل و هى طبقات اللوحة الأم



طبقات اللوحة الأم






تتكون اللوحة الأم من عدة طبقات
وظيفة هذه الطبقات هى نقل الاشارة و الجهود بين اجزاء المازربورد





و عادة يكون عدد الطبقات اربعة بالنسبة للبنتيوم
كما فى الصورة







اما بالنسبة للكواد كورquad-core فيحتاج الي ستة طبقات ده إن لم يكن البروسيسور تم تعديله للعمل مع لوحة ام ذات اربع طبقات
اما بالنسبة للبروسيسور الجديد لانتلCore I فقد يحتاج الي ثمانية طبقات .




وظيفة هذه الطبقات كما ذكرنا سابقا نقل الاشارة و الجهود بين اجزاء اللوحة الأم وايضا توليد اشارت التتبع بين العناصرمش كده و بس و لكنا تمد العناصر المبنية عليها بالأرضى و تصنع الطبقة العلوية والسفليه من البلاستيك او الإبوكسى ولا يتم حسابهم من ضمن الاجمالى للطبقات اى انها توضع فى المرحلة الاخيره




عدد الطبقات التى تتكون منها اللوحة الأم يعتمد على كمية العناصر التى توضع عليها وتتبع المسارات المطلوبة لتصميم الدائرة ما على اللوحة ده إلى جانب كمية الطاقة الناتجة عن طريق تشغيل النظام ومدتة و المدة التى تتحملها اللوحة الأم وعدد الطبقات قد يكون 4 او 6 او 8 طبقات كما هو الحال فى
الانواع الجديدة لما لهذه الانواع من متطلبات قدرة على التحمل والربط بينها بشكل جيد وبالطبع فان اختلاف الطبقات وجودة وصناعتها هو ما يميز لوحة عن الاخرى فللطبقات اهمية كبيره جدا خاصة فى اللوحات فائقة السرعه من حيث الباص وخطوط التوصيل و طبعا كلما كانت جيدة الصنع بالتالى هنعكس هذا على اداء اللوحة و تم تمييز اللوحات الأم و عدد طبقتها و كمان من حيث الجودة باللون اللمميز لها بحيث

اللوحات من الفئة الأولى تكون بلون داكن اسود او بنى او بنفسجى

اللوحات من الفئة الثانية باللون الأخضر

اللوحات من الفئة الثالثة باللون الأحمر

اللوحة من الفئة الرابعة باللون الأزرق

و طبعا لمحبى شركة جيجا بيت فهذه الشركة الوحيدة التى لم تخضع لإستخدام اللون فى تمييز الطبقات او الجودة و ظلت تحتفظ بلونها المفضل و هو الأزرق



كده خلصنا من اللوحه نفسها نيجى بقى للدوائر الموجودة على اللوحة الأم
​

 

 

[هانى الساحر]

   

اولا هنشرح دوائر الجهد على اللوحة
إنظر الصور التالية




وظيفة الدائرة تنظيم وتوزيع الجهود للدوائر التالية

تنظيم وتوزيع الجهد للمعالج
الرامات
الدوائر المتكاملة الموجودة باللوحة مثل ال Chipset و ITE وغيرها
كارت الفيجا سواء المدمج او الخارجى
وغيرها من المكونات الموجودة على البرده

صورة توضيحية لمسار الجهود من كابل البور للبرسسور






مكونات الدائرة






اولا الملفاتCOILSاو ملفات الكبح والمقصود بها كبح التيار الكهربي

وهي نوعان

الملفات ذات القلب الحديدي

كما بالصورة



ملفات ذات قلب فيريت
كما بالصورة



وهي أفضل من سابقتها حيث توفر على الإقل 25% من استهلاك الطاقة

 

 

[هانى الساحر]

   

طبقا لموقع الجيجا بيت


ثانيا ال MOSFET
و هو يعد من أهم العناصر الموجودة بالدائرة

كما فى الصورة التالية


وهناك نوع اخر تكلفته المادية اعلى مما يضاعف فى ثمن اللوحة

إنظر الصورة التالية

ومن أهم مميزاته الإستهلاك الأقل للطاقة و الحرارة الناتجه عنه اقل من ال Mosfet العادي حوالي 16%

طبقا لموقع الجيجابيت





ثالثا ال Mosfet Drive هو عبارة عن دائرة متكاملة وليس Mosfet عاديأنظر الصورة التالية



أنظر الصورة التالية لتتعرف على باقى مكونات دوائر الجهد


رابعا PF ال البف و هو عبارة عن مكثف تنعيم للجهدخامسا المكثفاتو المكثف هو عباره لوحين قطب سالب وقطب موجب معزولان عن بعضهما بوسط عازل مشبع بالزيت و العازل حسب نوع المكثف و يقوم المكثف بإكتساب شحنات معينه من التيار حسب سعته التخزينيه
ووظيفه
تحسين لمعامل القدره
عمل زاويه الوجه الكامله بين الجهد و التيار مقدارها 90 درجه كهربيه
اى عمل زاويه وجه بين الفولت والأمبير اى شدة التيار المار فى طرفيه وتختلف المكثفات بإختلاف انواعهاسادسا المقاوماتالمقاومات و هى كالمقاومة العادية و لكن قرائتها تختلف على سطح هذه المقاومة ستجد رقم مطبوع هذا الرقم هو حجم المقاومةمثال
470
الرقم الاول ثابت وهو 4
الرقم الثانى ثابت وهو 7
والثالث عدد اصفار يعنى
470 يعنى 470اوم
472 يعنى 4700اوم = 4 كيلو و 700 اوم
473 يعنى 47000اوم = 47 كيلوسابعا الموحدات وو ظيفتها توحيد إتجاه التيار







و بكده نبقى شرحنا مكونات دوائر الجهد على الوحة الأم طبعا هناك دائرة جهد خاصة بالمعالج و دائرة جهد خاصة بالرام و دائرة جهد خاصة بكارت الفيجا

فى المرحلة دى من الشرح سوف نتعرف على باقى مكونات اللوحة الأم أنظر الصورة التالية

​

 

 

[هانى الساحر]

   

اول شيئ هنتعرف عليه البايوس Bios




الBIOS هو اختصار Basic Input Output System و هو الشريحة التى تحتوى على جميع التعليمات و اللازمة لتشغيل اللوحة الام و غالباً ما تجد هذه التعليمات و البرامج على الذاكرة ROM و ليست فى شريحة مستقلة و هو مسئول عن الآتى
إعداد المكونات المادية للعمل و اختبارها و هذا ما يطلق عليه POST
تحميل نظام التشغيل
ادارة و تشغيل المكونات المادية للجهاز
يساعد نظام التشغيل و البرامج الاخرى على تشغيل مكونات الجهاز من خلال تعامل نظام التشغيل و البرامج مع الاوامر الموجودة بداخلة
يتم تنفيذ تعليمات BIOS باستخدام امر يطلق عليه امر القفز JUMP و هو الذى يتم تحميله من عنوان الذاكرة FFFF0h و عند تشغيل الجهاز يتوجة المعالج الى هذا العنوان فيجد هذا الامر فيقوم يتنفيذه مما ينتج عنه تشغيل البرامج الموجودة فى BIOS
يعرف ال BIOS حالياً باسم الذاكرة EEPROM لانه يمكن اعادة برمجتهاأى شحنها باصدارة جديدة من البرامج الخاصة بها مما يمكنها من التعامل مع المعدات الاحدث و يطلق على عملية اعادة البرمجة هذه كلمة Flashing ، و يقصد بها عملية اعادة الكتابة على BIOS
جميع المكونات الموجودة على اللوحة الام يتم تثبيتها وفق لنوع شريحة الBIOS و قدرة هذه الشريحة على تشغيلها ، لذا اذا ظهر لديك بعض المشاكل فى بعض الوحدات فمن المحتمل ان تكون شريحة ال BIOS هى سبب المشكلة بسبب عدم دعمها لهذا الجزء ، لذا يمكنك زيارة موقع الشركة المنتجة للوحة الام و كذا شريحة ال BIOS و كذا الوحدة التى بصدد تركيبها لمعرفة هل يتم دعمها على هذه اللوحة ام لا
يوجد العديد من الشركات المنتجة لشرائح ال BIOS و كل شركة تقوم بانتاج اصدارات مختلفة من هذه الشرائح و كل اصدارة جديدة تتميز بالعديد من الاوامر الجديدة و دعمها للاجهزة الاحدث و تعتبر شركتى AMI AWARD من اشهر الشركات المنتجة لشرائح ال BIOS
و يمكنك التعرف على نوع و رقم اصدارة الشريحة عند تشغيل الجهاز فاول سطرين يظهران فى اعلى الشاشة يظهر نوع الشريحة مثل البيانات التالية :
Award BIOS V.6.0
Copyright 1984-2000 Award Software, Inc
و هذا يدل على ان شريحة الجهاز من انتاج شركة Award الاصدارة 6 و تم انتاجها عام 2000.





تحميل الجهاز
عند تشغيل الجهاز يبدأ ال Bios فى المكونات ثم البدء فى تحميل برنامج التشغيل ، و يطلق على هذه المرحلة اسم عملية التحميل Booting و طبعا لازم نفرق بين عمليات التحميل
التحميل البارد Cold Boot : و هو الذى يتم عند تشغيل الجهاز عن طريق مفتاح التشغيل بعد ان كان مغلقا
التحميل الدافىء او الإحماء Worm Boot : و هو الذى يتم عند اعادة تشغيل الجهاز اى ان الجهاز كان يعمل و يتم اعادة تشغيلة و يتم ذلك عن طريق اعطاء امر اعادة تشغيل Restart من داخل Windows او بضغط مفتاح Reset الموجود فى ال Case او ضغط مفاتيح Alt+Crtl+Delete من لوحة المفاتيح معاً و لا يعتبر اغلاق الجهاز من مفتاح التشغيل و اعادة تشغيلة هو عملية تحميل دافىء
عند التحميل البارد للجهاز يكون تسلسل خطوات التحميل كالتالى :
توصيل الكهرباء Power Initialization عندما يتم تشغيل الجهاز تقوم اللوحة الام بامداد المعالج بالكهرباء اللازمة
تحميل برنامج BIOS Boot يقوم المعالج بتنفيذ امر Jump ، و يتوجه الى BIOS و تنفيذ البرامج الموجودة به
التفحص POSTو كلمة POST هى اختصار Power On Self Test و تعنى ان ال BIOS يقوم بتفحص اجزاء الجهاز و التاكد من وجود المكونات التى تم اعدادها فى ال BIOS و عند اكتشاف اى خطأ باحداها سيقوم الجهاز بارسال عدة صفارات تختلف حسب نوع الخطأ و اما ان يتوقف الجهاز عن العمل او تظهر رسالة على الشاشة توضح هذا الخطأ
تحميل برامج المكونات الاخرى Video BIOS Boot and Peripheral Start-up : مثلا إذا كانت اللوحة الأم تحتوى كارت شاشة مدمج يبقى اكيد بيانات تلك الكرت موجوده على الBIOS فى هذه الحالة يبدأ ال BIOS فى تحميل البرامج الموجودة داخل هذه الشريحة
تفحص النظام System Check : يقوم النظام بتفحص الذاكرة و الاقراص الصلبة و لوحة المفاتيح و المنافذ للتأكد من قدرتها على العمل و تظهر رسالة توضح الاخطاء بها ان وجدت.
تفحص وحدات التوصيل و التشغيل Plug-And-Play Check تفحص الوحدات التى لها خاصية Plug & Play و تجهزها للعمل
عرض المعلومات Post Sequence Summary Display يبدأ ال BIOS فى عرض معلومات عن وحدات الجهاز مثل الاقراص الصلبة و حجمها ، حجم الذاكرة ، عناوين فتحات التوصيل على التوازى و التوالى و غيرها
البحث عن قطاع التحميل Active Partition Boot Search يبدأ ال BIOS فى البحث عن القرص المسئول عن التحميل سواء كان محرك الاقراص المرنة او الصلبة او الاسطوانة الضوئية و عندما يجده يتوجة الى منطقة به يطلق عليها قطاع التحميل ( Boot Sector ) او يطلق عليها Master Boot Record
تحميل نظام التشغيل Operating System Start-Up يبدأ الجهاز فى تحميل نظام التشغيل

ثانياً ما هو ال CMOS






COMS هى اختصار Complimentary l-Oxide Semiconductor و يتم فيها تخزين المعلومات الخاصة بال BIOS مثل انواع المشغلات حجم الذاكرة و بعض المكونات الاخرى و هنا يمكن القول بان الBIOS به بعض الخيارات التى يمكن ضبطها حسب مكونات الجهاز و ان قيم هذه الخيارات يتم تخزينها فى الCMOS و الCOMS ليست شريحة مستقلة و انما هى جزء ايضاً من ال ROM.
حجم ذاكرة الCMOS هو 64 كيلو بايت يتم استخدام بطارية صغيرة على اللوحة الام الامداد الCMOS بشحنات كهربية حتى يمكن الحفاظ على محتوياتها دون ان تفقدها لانه عبارة عن ترانزيستور من النوع Mosfet و هذه النوعية ليمكن إن تحتفظ بالبيانات بدون مصدر للجهد و لذا فان مشكلة ان الBIOS لا يحتفظ البيانات التى تم تخزينها قد ترجع الى عيب البطارية و التى يجب استبدالها باخرى.

ثالثاً ما هو برنامج الاعداد SETUP


هو برنامج موجود داخل الBIOS و يستخدم لضبط اعداداته على الوضع المطلوب ثم تسجيل هذه المواصفات داخل ال CMOS.
يتم الدخول على شاشة هذا البرنامج عن طريق ضغط مفتاح معين عدة مرات بعد فتح الجهازو تظهر رسالة على الشاشة لتوضح اى مفتاح سيتم ضغطة فمثلاً قد الرسالة التالية:
Press DEL to Enter Setup
و هى تعنى قم بضغط مفتاح DEL للدخول الى شاشة Setup و هذا هو المفتاح الاكثر انتشار للدخول على هذه الشاشة و لكن قد تجد فى بعض الاجهزة الاصلية او بعض لوحات الام الاخرى انك ستستخدم مفتاح او مغاتيح اخرى مثل
F1 - F2 - F10
و اى كان المفتاح المستخدم ستظهر لك شاشة تحتوى على العديد من الاختيارات.
توفر شاشة الSetup اكثر من 120 اختيار يمكن من خلالها ضبط اعدادات الجهاز و قد تختلف مسميات هذه الاعدادات بعض الشىء من شركة لاخرى او من اصدار BIOS لأخر إلا انها تؤدى نفس الغرض

[FONT=&quot]رابعاً صفارات و رسائل الخطأ

[FONT=&quot]خلال مرحلة ال Post يتم فحص مكونات الجهاز لاكتشاف اى خطأ بها و عندما لا يظهر اى خطأ تسمع صفارة واحدة بسيطة و يبدأ الجهاز فى باقى الخطوات و تحميل نظام التشغيل اما اذا كان هناك خطأ فى احدى الوحدات فسوف تسمع صوت صفارة او اكثر و يختلف طول و عدد الصفارات حسب نوع الخطأ[/FONT]
[FONT=&quot]نظراً لان هناك عدة شركات تقوم بتصنيع شريحة ال Bios فان صوت الصفارة و رسالة الخطأ قد تختلف من جهاز لاخر لنفس نوع الخطأ و ذلك حسب الشركة المنتجة للشريحة الموجودة على اللوحة الام بجهازك و من اشهر شركات انتاج الشرائح شركة و شركة Aword AMIو[/FONT][FONT=&quot]Phoenix [/FONT]


ثانى الأشياء و الذى سنتعرف عليه هو الجسر الشمالى




و يدل أسمه على وظيفته تماماً فهو يقع بالمنطقة الشمالية من اللوحة الأم ويقوم بوصل بعض مكونات اللوحة الأم ببعضها! لذلك يسمى جسر فهو يقوم بوصل المكونات التالية مع بعضها البعض (المعالج CPU - الذاكرة العشوائية RAM - كارت الشاشة PCI Express أوAGP والجسر الجنوبي, كما هو موضح فى الصورة السابقة
فيقع المعالج فى اول الصورة ثم يصل بالجسر الشمالي تحته (NorthBridge) ثم يتصل الجسر الشمالي بالذاكرة العشوائية (RAM) على يمينالصورة وأيضاً يتصل بكارت الشاشة على يسار الرسم ثم أخيراً يتصل بالجسر الجنوبي والذي له وظائف أخرى [/FONT]