ميكروكمبيوتر

الحاسوب الدقيق هو حاسوب صغير وغير مكلف نسبيًا يحتوي على وحدة معالجة مركزية (CPU) مصنوعة من معالج دقيق . ^[2] يتضمن الحاسوب أيضًا ذاكرة ودوائر إدخال/إخراج (I/O) مثبتة معًا على لوحة دوائر مطبوعة (PCB). ^[3] أصبحت أجهزة الحاسوب الدقيقة شائعة في السبعينيات والثمانينيات مع ظهور المعالجات الدقيقة القوية بشكل متزايد. كانت أسلاف هذه الحواسيب، الحواسيب الرئيسية والحواسيب الصغيرة ، أكبر حجمًا وأكثر تكلفة نسبيًا (على الرغم من أن الحواسيب الرئيسية الحالية مثل آلات IBM System z تستخدم معالجًا دقيقًا واحدًا أو أكثر مخصصًا كوحدات معالجة مركزية لها). العديد من أجهزة الحاسوب الدقيقة (عندما تكون مجهزة بلوحة مفاتيح وشاشة للإدخال والإخراج) هي أيضًا أجهزة كمبيوتر شخصية (بالمعنى العام). يسبق الاستخدام المبكر لمصطلح "الكمبيوتر الشخصي" في عام 1962 التصميمات القائمة على المعالجات الدقيقة. (انظر مرجع "الكمبيوتر الشخصي: أجهزة الكمبيوتر في الشركات" أدناه) . قد لا يحتوي "الكمبيوتر الصغير" المستخدم كنظام تحكم مضمن على أجهزة إدخال وإخراج يمكن قراءتها بواسطة الإنسان. قد يُستخدم مصطلح "الكمبيوتر الشخصي" بشكل عام أو قد يشير إلى جهاز متوافق مع أجهزة IBM PC .

كان الاختصار "ميكرو" شائعًا خلال السبعينيات والثمانينيات، ^[4] ولكنه منذ ذلك الحين خرج من الاستخدام الشائع.

أصبح مصطلح الحاسوب الدقيق شائع الاستخدام بعد ظهور الحاسوب الصغير ، على الرغم من أن إسحاق أسيموف استخدم المصطلح في قصته القصيرة " الليلة المحتضرة " في وقت مبكر من عام 1956 (نُشرت في مجلة الخيال والخيال العلمي في يوليو من ذلك العام). ^[5] والأمر الأكثر أهمية هو أن الحاسوب الدقيق استبدل العديد من المكونات المنفصلة التي كانت تشكل وحدة المعالجة المركزية للحاسوب الصغير بشريحة معالج دقيق متكاملة .

في عام 1973، كان المعهد الوطني الفرنسي للبحوث الزراعية (INRA) يبحث عن كمبيوتر قادر على قياس الرطوبة الزراعية . وللإجابة على هذا الطلب، قام فريق من المهندسين الفرنسيين من شركة تكنولوجيا الكمبيوتر R2E، بقيادة رئيس التطوير، فرانسوا جيرنيل ، بإنشاء أول كمبيوتر صغير متاح قائم على المعالج الدقيق، وهو Micral N. وفي نفس العام، قدمت الشركة براءات اختراعها بمصطلح "Micro-ordinateur"، وهو ما يعادل حرفيًا "Microcomputer"، للإشارة إلى آلة الحالة الصلبة المصممة بمعالج دقيق.

في الولايات المتحدة، كانت النماذج الأولى مثل Altair 8800 تُباع غالبًا كمجموعات ليتم تجميعها بواسطة المستخدم، وكانت تأتي مع ما لا يقل عن 256 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، ولا تحتوي على أجهزة إدخال/إخراج بخلاف مصابيح المؤشر والمفاتيح، وهي مفيدة كدليل على المفهوم لإثبات ما يمكن أن يفعله مثل هذا الجهاز البسيط. ^[6] ومع انخفاض تكلفة المعالجات الدقيقة وذاكرة أشباه الموصلات ، أصبحت أجهزة الكمبيوتر الدقيقة أرخص وأسهل في الاستخدام.

• سمحت الرقائق المنطقية منخفضة التكلفة بشكل متزايد مثل سلسلة 7400 بتوفير دوائر مخصصة رخيصة لتحسين واجهات المستخدم مثل إدخال لوحة المفاتيح ، بدلاً من مجرد صف من المفاتيح لتبديل البتات واحدة تلو الأخرى.
• لقد أدى استخدام أشرطة الصوت لتخزين البيانات بتكلفة منخفضة إلى استبدال إعادة إدخال البرنامج يدويًا في كل مرة يتم فيها تشغيل الجهاز.
• لقد أتاحت المصفوفات الرخيصة الضخمة من بوابات المنطق المصنوعة من السيليكون في هيئة ذاكرة للقراءة فقط وذاكرة للقراءة فقط قابلة للقراءة فقط تخزين برامج المرافق والنوى ذاتية التشغيل داخل أجهزة الكمبيوتر الصغيرة. ويمكن لهذه البرامج المخزنة تحميل برامج أكثر تعقيدًا تلقائيًا من أجهزة تخزين خارجية دون تدخل المستخدم، لتشكيل نظام جاهز للاستخدام غير مكلف لا يتطلب خبير كمبيوتر لفهم الجهاز أو استخدامه.
• أصبحت ذاكرة الوصول العشوائي رخيصة بما يكفي لتخصيص ما يقرب من 1-2 كيلوبايت من الذاكرة لإطارات وحدة تحكم عرض الفيديو ، لعرض نص بحجم 40x25 أو 80x25 أو رسومات ملونة مربعة على جهاز تلفزيون منزلي شائع. وقد حل هذا محل آلة الطباعة البطيئة والمعقدة والمكلفة التي كانت شائعة في السابق كواجهة لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة والكبيرة.

أدت كل هذه التحسينات في التكلفة وسهولة الاستخدام إلى انفجار في شعبيتها خلال أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات. قام عدد كبير من مصنعي أجهزة الكمبيوتر بتعبئة أجهزة الكمبيوتر الدقيقة لاستخدامها في تطبيقات الأعمال الصغيرة. بحلول عام 1979، أنتجت العديد من الشركات مثل Cromemco و Processor Technology و IMSAI و North Star Computers و Southwest Technical Products Corporation و Ohio Scientific و Altos Computer Systems و Morrow Designs وغيرها أنظمة مصممة للمستخدمين النهائيين أو شركات الاستشارات لتقديم أنظمة الأعمال مثل المحاسبة وإدارة قواعد البيانات ومعالجة الكلمات للشركات الصغيرة. سمح هذا للشركات غير القادرة على تحمل تكاليف استئجار جهاز كمبيوتر صغير أو خدمة تقاسم الوقت بفرصة أتمتة وظائف الأعمال، دون (عادةً) توظيف موظفين بدوام كامل لتشغيل أجهزة الكمبيوتر. كان النظام التمثيلي لهذا العصر سيستخدم ناقل S100 ومعالجًا 8 بت مثل Intel 8080 أو Zilog Z80 ونظام تشغيل CP / M أو MP / M. لقد جذبت زيادة توفر أجهزة الكمبيوتر المكتبية وقوتها للاستخدام الشخصي انتباه المزيد من مطوري البرامج. ومع نضوج الصناعة، تم توحيد سوق أجهزة الكمبيوتر الشخصية حول أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM PC التي تعمل بنظام التشغيل DOS ، ولاحقًا Windows . يمكن اعتبار أجهزة الكمبيوتر المكتبية الحديثة وأجهزة ألعاب الفيديو وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر اللوحية والعديد من أنواع الأجهزة المحمولة ، بما في ذلك الهواتف المحمولة والآلات الحاسبة الجيبية والأنظمة الصناعية المضمنة ، أمثلة على أجهزة الكمبيوتر الدقيقة وفقًا للتعريف المذكور أعلاه.

بحلول أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، انخفض الاستخدام اليومي لتعبير "الميكروكومبيوتر" (وخاصة "الميكرو") بشكل كبير عن ذروته في منتصف الثمانينيات. ^[7] يرتبط المصطلح عادةً بأجهزة الكمبيوتر المنزلية الأكثر شيوعًا ذات 8 بت (مثل Apple II و ZX Spectrum و Commodore 64 و BBC Micro و TRS-80 ) وأجهزة الكمبيوتر الصغيرة القائمة على CP/M .

في الاستخدام العامي، حل مصطلح " الكمبيوتر الشخصي " أو "PC" محل مصطلح "الميكروكمبيوتر" إلى حد كبير، وهو مصطلح يشير إلى كمبيوتر مصمم للاستخدام من قبل فرد واحد في كل مرة، وهو مصطلح صيغ لأول مرة في عام 1959. ^[8] روجت شركة IBM لأول مرة لمصطلح "الكمبيوتر الشخصي" للتمييز بين كمبيوتر IBM الشخصي وأجهزة الكمبيوتر الدقيقة القائمة على CP/M والتي تستهدف أيضًا سوق الأعمال الصغيرة، وكذلك أجهزة الكمبيوتر الرئيسية وأجهزة الكمبيوتر الصغيرة الخاصة بشركة IBM. ^{[ بحاجة لمصدر ]} ومع ذلك، بعد إصداره، تم تقليد كمبيوتر IBM الشخصي نفسه على نطاق واسع، بالإضافة إلى المصطلح. ^{[ بحاجة لمصدر ]} كانت الأجزاء المكونة متاحة بشكل شائع للمنتجين وتم إجراء هندسة عكسية لنظام BIOS من خلال تقنيات تصميم الغرف النظيفة . أصبحت "النسخ" المتوافقة مع كمبيوتر IBM الشخصي شائعة، وظل مصطلحا "الكمبيوتر الشخصي"، وخاصة "PC"، عالقين بين عامة الناس، غالبًا على وجه التحديد لجهاز كمبيوتر متوافق مع DOS (أو Windows في الوقت الحاضر).

لا يذكر هذا القسم أي مصادر . يرجى المساعدة في تحسين هذا القسم عن طريق إضافة الاستشهادات إلى مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها . ( يوليو 2008 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

قد تكون الشاشات ولوحات المفاتيح وأجهزة الإدخال والإخراج الأخرى متكاملة أو منفصلة. عادةً ما يتم دمج ذاكرة الكمبيوتر في شكل ذاكرة وصول عشوائي (RAM) ، وجهاز تخزين ذاكرة آخر أقل تقلبًا على الأقل، مع وحدة المعالجة المركزية على ناقل النظام في وحدة واحدة. تشمل الأجهزة الأخرى التي تشكل نظام كمبيوتر دقيقًا كاملاً البطاريات ووحدة إمداد الطاقة ولوحة المفاتيح وأجهزة الإدخال والإخراج المختلفة المستخدمة لنقل المعلومات من وإلى المشغل البشري ( الطابعات والشاشات وأجهزة واجهة المستخدم ). تم تصميم أجهزة الكمبيوتر الدقيقة لخدمة مستخدم واحد فقط في كل مرة، على الرغم من أنه يمكن تعديلها غالبًا باستخدام البرامج أو الأجهزة لخدمة أكثر من مستخدم واحد في نفس الوقت. تتناسب أجهزة الكمبيوتر الدقيقة بشكل جيد على المكاتب أو الطاولات أو تحتها، بحيث يسهل على المستخدمين الوصول إليها. تشغل أجهزة الكمبيوتر الأكبر حجمًا مثل أجهزة الكمبيوتر الصغيرة وأجهزة الكمبيوتر المركزية وأجهزة الكمبيوتر العملاقة خزانات كبيرة أو حتى غرفًا مخصصة.

يأتي الحاسوب الصغير مزودًا بنوع واحد على الأقل من تخزين البيانات، وعادةً ما يكون ذاكرة الوصول العشوائي (RAM ). وعلى الرغم من أن بعض الحواسيب الصغيرة (خاصةً الحواسيب الصغيرة المنزلية ذات الثمانية بتات المبكرة) تؤدي مهام باستخدام ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وحدها، إلا أن بعض أشكال التخزين الثانوي تكون مرغوبة عادةً. في الأيام الأولى للحواسيب الصغيرة المنزلية، كان هذا غالبًا عبارة عن جهاز تسجيل بيانات (في كثير من الحالات كوحدة خارجية). وفي وقت لاحق، تم دمج التخزين الثانوي (خاصةً في شكل قرص مرن ومحركات أقراص صلبة ) في هيكل الحاسوب الصغير.

على الرغم من أنها لم تحتوي على أي معالجات دقيقة، ولكنها كانت مبنية حول منطق الترانزستور-الترانزستور (TTL)، إلا أن آلات حاسبة هيوليت باكارد منذ عام 1968 كانت تتمتع بمستويات مختلفة من قابلية البرمجة مقارنة بالحواسيب الدقيقة. كان لدى HP 9100B (1968) عبارات شرطية بدائية (if)، وأرقام أسطر العبارات، وعبارات قفز ( go to )، وسجلات يمكن استخدامها كمتغيرات، وبرامج فرعية بدائية. تشبه لغة البرمجة لغة التجميع في نواح كثيرة. أضافت النماذج اللاحقة المزيد من الميزات بشكل تدريجي، بما في ذلك لغة برمجة BASIC (HP 9830A في عام 1971). كان لدى بعض النماذج تخزين شريط وطابعات صغيرة. ومع ذلك، كانت الشاشات محدودة بسطر واحد في كل مرة. ^[9] تمت الإشارة إلى HP 9100A على أنه كمبيوتر شخصي في إعلان في مجلة Science عام 1968 ، ^[10] ولكن تم إسقاط هذا الإعلان بسرعة. ^[11] كانت شركة HP مترددة في بيعها باعتبارها "أجهزة كمبيوتر" لأن التصور في ذلك الوقت كان أن الكمبيوتر يجب أن يكون كبيرًا في الحجم ليكون قويًا، وبالتالي قررت تسويقها باعتبارها آلات حاسبة. بالإضافة إلى ذلك، في ذلك الوقت، كان الناس أكثر ميلاً إلى شراء الآلات الحاسبة من أجهزة الكمبيوتر، كما فضل وكلاء الشراء أيضًا مصطلح "آلة حاسبة" لأن شراء "كمبيوتر" يتطلب طبقات إضافية من موافقات سلطة الشراء. ^[12]

كان جهاز Datapoint 2200 ، الذي صنعته شركة CTC في عام 1970، قابلاً للمقارنة أيضًا بالحواسيب الصغيرة. ورغم أنه لا يحتوي على معالج دقيق، فإن مجموعة التعليمات الخاصة بمعالج TTL المخصص له كانت الأساس لمجموعة التعليمات الخاصة بمعالج Intel 8008 ، ولأغراض عملية يتصرف النظام تقريبًا كما لو كان يحتوي على معالج 8008. وذلك لأن شركة Intel كانت المقاول المسؤول عن تطوير وحدة المعالجة المركزية لجهاز Datapoint، ولكن في النهاية رفضت شركة CTC تصميم 8008 لأنه كان يحتاج إلى 20 شريحة دعم. ^[13]

تم إصدار نظام مبكر آخر، وهو Kenbak-1 ، في عام 1971. ومثل Datapoint 2200، استخدم منطق ترانزستور-ترانزستور متكامل صغير الحجم بدلاً من المعالج الدقيق. تم تسويقه كأداة تعليمية وهواة، لكنه لم يحقق نجاحًا تجاريًا؛ توقف الإنتاج بعد فترة وجيزة من طرحه. ^[14]

في أواخر عام 1972، قام فريق فرنسي برئاسة فرانسوا جيرنيل داخل شركة صغيرة، Réalisations & Etudes Electroniques (R2E)، بتطوير وبراءة اختراع جهاز كمبيوتر يعتمد على معالج دقيق - معالج Intel 8008 8 بت. تم تسويق هذا Micral-N في أوائل عام 1973 باسم "Micro-ordinateur" أو كمبيوتر دقيق ، بشكل أساسي للتطبيقات العلمية والتحكم في العمليات. تم تركيب حوالي مائة جهاز Micral-N في العامين التاليين، تلا ذلك إصدار جديد يعتمد على Intel 8080. وفي الوقت نفسه، طور فريق فرنسي آخر جهاز Alvan، وهو كمبيوتر صغير لأتمتة المكاتب وجد عملاء في البنوك وغيرها من القطاعات. كان الإصدار الأول يعتمد على شرائح LSI مع Intel 8008 كوحدة تحكم محيطية (لوحة مفاتيح وشاشة وطابعة)، قبل اعتماد Zilog Z80 كمعالج رئيسي.

في أواخر عام 1972، قام فريق من جامعة ولاية ساكرامنتو بقيادة بيل بينتز ببناء كمبيوتر Sac State 8008، القادر على التعامل مع السجلات الطبية لآلاف المرضى. تم تصميم Sac State 8008 باستخدام Intel 8008. كان لديه مجموعة كاملة من مكونات الأجهزة والبرامج : نظام تشغيل القرص المضمن في سلسلة من شرائح الذاكرة القابلة للقراءة فقط (PROMs) القابلة للبرمجة (PROMs)؛ 8 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)؛ لغة التجميع الأساسية (BAL) من IBM (BAL)؛ محرك أقراص ثابت؛ شاشة ملونة؛ مخرج طابعة؛ واجهة تسلسلية 150 بت/ثانية للاتصال بإطار رئيسي؛ وحتى أول لوحة أمامية لجهاز كمبيوتر صغير في العالم. ^{[15] [16]}

في أوائل عام 1973، أكملت شركة Sord Computer Corporation (والتي تُعرف الآن باسم Toshiba Personal Computer System Corporation ) جهاز SMP80/08، الذي استخدم المعالج الدقيق Intel 8008. ومع ذلك، لم يتم إصدار SMP80/08 تجاريًا. بعد الإعلان عن أول معالج دقيق للأغراض العامة، Intel 8080 ، في أبريل 1974، أعلنت شركة Sord عن SMP80/x، أول حاسب دقيق يستخدم 8080، في مايو 1974. ^[17]

كانت كل أجهزة الكمبيوتر الصغيرة المبكرة عبارة عن صناديق بها أضواء ومفاتيح؛ وكان على المرء أن يقرأ ويفهم الأرقام الثنائية ولغة الآلة لبرمجتها واستخدامها (كان جهاز Datapoint 2200 استثناءً مذهلاً، حيث حمل تصميمًا حديثًا يعتمد على شاشة ولوحة مفاتيح ومحركات أقراص وأشرطة). ومن بين أجهزة الكمبيوتر الصغيرة المبكرة من نوع "صندوق المفاتيح"، كان جهاز MITS Altair 8800 (1975) هو الأكثر شهرة. تم بيع معظم هذه الأجهزة الصغيرة البسيطة المبكرة كمجموعات إلكترونية - أكياس مليئة بالمكونات غير المترابطة التي كان على المشتري لحامها معًا قبل أن يتمكن من استخدام النظام.

الفترة من حوالي 1971 إلى 1976 تسمى أحيانًا الجيل الأول من أجهزة الكمبيوتر الدقيقة. عرضت العديد من الشركات مثل DEC ، ^[18] و National Semiconductor ، ^[19] و Texas Instruments ^[20] أجهزة الكمبيوتر الدقيقة الخاصة بها لاستخدامها في التحكم في المحطات الطرفية والتحكم في واجهة الأجهزة الطرفية والتحكم في الآلات الصناعية. كانت هناك أيضًا آلات للتطوير الهندسي والاستخدام الشخصي للهواة. ^[21] في عام 1975، تم تصميم Processor Technology SOL-20 ، والذي يتكون من لوحة واحدة تتضمن جميع أجزاء نظام الكمبيوتر. كان لدى SOL-20 برنامج EPROM مدمج والذي ألغى الحاجة إلى صفوف من المفاتيح والأضواء. لعب MITS Altair المذكور للتو دورًا فعالاً في إثارة اهتمام الهواة الكبير، مما أدى في النهاية إلى تأسيس ونجاح العديد من شركات أجهزة وبرامج الكمبيوتر الشخصية المعروفة ، مثل Microsoft و Apple Computer . على الرغم من أن Altair نفسه لم يكن سوى نجاح تجاري معتدل، إلا أنه ساعد في إشعال شرارة صناعة ضخمة.

بحلول عام 1977، أدى تقديم الجيل الثاني من أجهزة الكمبيوتر الصغيرة كسلع استهلاكية ، والمعروفة باسم أجهزة الكمبيوتر المنزلية ، إلى جعل استخدامها أسهل بكثير من سابقاتها لأن تشغيل أسلافها غالبًا ما يتطلب إلمامًا تامًا بالإلكترونيات العملية. سمحت القدرة على الاتصال بشاشة (شاشة) أو جهاز تلفزيون بالتلاعب البصري بالنص والأرقام. أصبحت لغة BASIC ، التي كانت أسهل في التعلم والاستخدام من لغة الآلة الخام، ميزة قياسية. كانت هذه الميزات شائعة بالفعل في أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ، والتي كان العديد من الهواة والمنتجين الأوائل على دراية بها.

في عام 1979، أدى إطلاق برنامج VisiCalc للجداول الإلكترونية (الذي كان مخصصًا في البداية لجهاز Apple II ) إلى تحويل الحاسوب الصغير من مجرد هواية لعشاق الحاسوب إلى أداة عمل. وبعد إصدار شركة IBM لجهاز IBM PC في عام 1981 ، أصبح مصطلح الحاسوب الشخصي يُستخدم بشكل عام للإشارة إلى أجهزة الحاسوب الصغيرة المتوافقة مع بنية IBM PC ( متوافق مع IBM PC ).

• تاريخ أجهزة الكمبيوتر (من ستينيات القرن العشرين حتى الوقت الحاضر)
• قوائم الميكروكمبيوتر
• الحاسوب المركزي
• حصة سوق بائعي أجهزة الكمبيوتر الشخصية
• حاسوب صغير
• كمبيوتر شخصي
• لوحة مفاتيح الكمبيوتر
• كمبيوتر SFF
• حاسوب عملاق