معمارية الحاسوب هي الأساس الذي يُبنى عليه الحاسوب، وتشبه إلى حد كبير مهمة المهندس المعماري الذي يضع المخطط للبناء مع تحديد المداخل والمخارج. في معمارية الحاسوب، يتم تحديد هيكل النظام الداخلي والخارجي للحاسوب، كيفية انتقال البيانات داخل النظام، وطريقة معالجتها. تُدرس هذه المادة في كليات الهندسة، خاصة في أقسام الحاسبات أو التخصصات ذات الصلة بالحوسبة. تهتم المادة بتوضيح كيفية عمل آلية الحاسوب من خلال تصميمات تُظهر طريقة نقل البيانات ومعالجتها طبقًا للأوامر المحددة.

من خلال هذا الكورس، ستتعلم كيفية تقييم أداء وحدة المعالجة المركزية (CPU)، بالإضافة إلى فهم كيفية التعامل مع الأعداد الصحيحة والمتغيرة في المعالجات. كما سيتناول الكورس تصميم المعالج باستخدام تقنيات مثل RISC وCISC، إضافة إلى دراسة إدارة الذاكرة، وحدات المعالجة العائمة، أنظمة الإدخال/الإخراج، والقياسات الشاملة للأداء.

تعريف الحاسوب: الحاسوب هو جهاز يقوم بمعالجة البيانات تلقائيًا بناءً على التعليمات المخزنة في الذاكرة الرئيسية. يعتمد الحاسوب على مجموعة من الأوامر التي يتم تنفيذها بشكل تسلسلي للتحكم في تدفق البيانات.

مبادئ هيكلة فون نيومان: وضع عالم الرياضيات فون نيومان المبادئ الأساسية لتصميم الحواسيب، والتي تشمل:

• تخزين البيانات والتعليمات في الذاكرة الرئيسية.

• الذاكرة تتكون من عناوين يمكن الوصول إليها بشكل محدد.

• تنفيذ التعليمات يتم بشكل تسلسلي، إلا إذا تم تعديل ذلك.

• هيكل الحاسوب يتكون من وحدة المعالجة المركزية (CPU)، التي تحتوي على وحدة التحكم (CU) ووحدة الحساب والمنطق (ALU).

تمثيل البيانات: يتم تمثيل جميع البيانات في الحاسوب باستخدام النظام الثنائي (0 و 1)، حيث تمثل الإشارة الكهربائية "1" وعدم الإشارة تمثل "0".

وحدة التحكم: هي المسؤولة عن تنسيق العمليات داخل الحاسوب وضبط توقيت العمليات المختلفة. يتم التحكم في التزامن الزمني بواسطة وحدة المعالجة المركزية (CPU)، وخاصة من خلال وحدة التحكم (Control Unit).

من خلال هذا الكورس، ستتعرف بشكل عملي على هذه المبادئ وتتمكن من فهم كيفية تصميم وتنفيذ الأنظمة الحاسوبية بكفاءة وفعالية.