☰ خطة العام · تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (بالعربية)

الثنائي والسداسي عشر والحروف

الأسبوع 4 · الوحدة ٦ «تصميم المعلومات» (١): التناظري والرقمي، النظام الثنائي وكمية المعلومات، النظام السداسي عشر، تمثيل الحروف رقميًا · 3 دروس
1

التناظري والرقمي: طريقتان لتمثيل الكمية

ICT Secondary 1 Term 1, Chapter 6, Lessons 6-1 to 6-4: pp. 61–73
الهدفأميّز التناظري من الرقمي وأستخدم قاعدة أن n من البتات تمثل ⁦2ⁿ⁩ قيمة مختلفة.
كلمات جديدة
التناظري (⁦analog⁩) · قيمة تتغير بسلاسة دون خطوات منفصلةالرقمي (⁦digital⁩) · قيمة تُحفظ في خطوات منفصلة كالأعدادالبت (⁦bit⁩) · رقم ثنائي واحد، ⁦0⁩ أو ⁦1⁩البايت (⁦byte⁩) · مجموعة من ٨ بتات
الشرح

الساعة ذات العقارب تناظرية: يتحرك العقرب بسلاسة ويمكن أن يشير إلى ما بين علامتين. أما الساعة ذات الأرقام فرقمية: تعرض عددًا منفصلًا واحدًا في كل مرة. وزئبق مقياس الحرارة القديم يرتفع بسلاسة (تناظري)، ومقياس الحرارة الرقمي يعرض عددًا مثل ⁦36.6⁩. وتعمل الحواسيب بالقيم الرقمية لأن دوائرها لها حالتان واضحتان، تشغيل وإيقاف، ويسهل التمييز بين حالتين حتى مع وجود تشويش. ونكتب الحالتين ⁦0⁩ و⁦1⁩. والرقم الثنائي الواحد بت، ومجموعة من ٨ بتات بايت. فكم قيمة مختلفة تمثلها n من البتات؟ كل بت إضافي يضاعف العدد: بت واحد يعطي ٢ من القيم، وبتان يعطيان ٤، وثلاثة تعطي ٨، وn بتًا تعطي ⁦2ⁿ⁩ قيمة، من ٠ إلى ⁦2ⁿ − 1⁩. فـ ٨ بتات تعطي ٢٥٦ قيمة (من ٠ إلى ٢٥٥) و١٦ بتًا تعطي ٦٥٬٥٣٦. وتُحسب الأحجام بالبايت. وفي التخزين نستخدم في هذا الدرس ⁦1 KB = 1,024⁩ بايت. نص من ٢٠٤٨ حرفًا، لكل حرف بايت، يحتاج ٢٠٤٨ بايت = ٢ كيلوبايت.

عدد البتات nالقيم المختلفة ٢ⁿالمدى
١٢من ٠ إلى ١
٢٤من ٠ إلى ٣
٣٨من ٠ إلى ٧
٤١٦من ٠ إلى ١٥
٨٢٥٦من ٠ إلى ٢٥٥
١٦٦٥٬٥٣٦من ٠ إلى ٦٥٬٥٣٥
أمثلة محلولة
البتاتالحالة
٠٠وقوف
٠١استعداد
١٠سير
١١وميض
إشارة مرور لعبة تعرض أربع حالات: وقوف، استعداد، سير، وميض. كم بتًا يلزم للتمييز بين الحالات الأربع؟ بتان يعطيان ⁦2² = 4⁩ قيم، فيكفي بتان؛ أما بت واحد فيعطي ٢ فقط.
يخزّن تلميذ ملاحظة من ٣٠٧٢ حرفًا، لكل حرف بايت. وبما أن ⁦1 KB = 1,024⁩ بايت فالملاحظة تأخذ ٣٠٧٢ ÷ ١٠٢٤ = ٣ كيلوبايت. وعدّاد من ١٦ بتًا يستطيع العدّ حتى ٦٥٬٥٣٥ لأنه يحمل ٦٥٬٥٣٦ قيمة تبدأ من ٠.
نشاط الفصل

اكتب خمسة أشياء حولك تناظرية وخمسة رقمية (مسطرة، ساعة توقيت، لوحة نتائج، وهكذا). واكتب لكل شيء رقمي ما هي خطواته المنفصلة. ثم احسب بالمضاعفة كم قيمة تمثلها ٥ بتات.

تدرّب
1
هل مقياس الحرارة ذو الخط الأحمر الصاعد تناظري أم رقمي؟
2
كم قيمة مختلفة تمثلها ٤ بتات؟
3
كم بتًا في البايت الواحد؟
4
لماذا تستخدم الحواسيب حالتين بدل عشر؟