الجدول 3.1: حالات دوائر الدوائر الرقمية - كتاب الهندسة - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 أساسيات الدوائر الرقمية

المفاهيم الأساسية

الدوائر الرقمية: تستخدم لتنفيذ العمليات والمنطق البوليني في الأنظمة. تختلف عن الدوائر الكهربائية في أن مدخلاتها تكون إحدى القيمتين 0 أو 1.

الدوائر التوافقية: تستقبل مدخلات متعددة وتنتج مخرجات بناءً على دالة منطقية محددة.

الدوائر المتسلسلة: تستقبل المدخلات والمخرجات التي أنتجتها المخرجات السابقة للدائرة.

الإشارات الرقمية: إشارات من صنع الإنسان تقتصر على حالتي التشغيل (1) أو الإيقاف (0)، ويسمى هذا التمثيل النظام الثنائي.

خريطة المفاهيم

```markmap

مشروع تصميم دائرة كهربائية (صفحة 62-64)

مكونات الدائرة المطلوبة

المصباحان (X1, X2)

• جهد التشغيل الطبيعي: 12 فولت
• جهد التلف: أكبر من 15 فولت

المقاومة (R)

• قيمتها: 10Ω
• طريقة التوصيل: على التوالي مع المصباح X1

المفاتيح (S1, S2, S3)

• مقاومتها عند الإغلاق: 10⁻⁷Ω
• يمكن اعتبار مقاومتها مهملة

أجهزة القياس

• ثلاثة أميترات (A)
• الوظيفة: قياس شدة التيار في كل فرع من فروع الدائرة

مصدر الجهد (V)

• قيمته: 10 فولت

الهدف من المشروع

• تصميم الدائرة وفق المواصفات المذكورة
• توصيل جميع المكونات بشكل صحيح

خطوات التجربة والتحليل (صفحة 63)

خطوات تشغيل المفاتيح

• ملاحظة تأثير فتح وإغلاق المفاتيح (S1, S2, S3) على الدائرة.

تحليل القياسات

• إيجاد العلاقة بين قراءات شدة التيار (I, I1, I2).
• حساب مقاومة كل مصباح (R1, R2) باستخدام قانون أوم: R = \frac{V}{I}

تغيير ظروف التشغيل

• تغيير جهد المصدر وملاحظة تأثيره على إضاءة المصباحين وقراءات التيار.

ما تم تعلمه (صفحة 64)

المفاهيم الأساسية

• التمييز بين التيار المتردد (AC) والتيار المستمر (DC).
• خطوات عمل الدوائر البسيطة.
• تطبيق قانون أوم.
• استخدام برنامج ملتي سيم للتصميم والمحاكاة.
• استخدام المجسات لقياس فرق الجهد وشدة التيار.

المصطلحات الرئيسية

• AC (تيار متردد)، DC (تيار مستمر)
• Current (التيار الكهربائي)، Voltage (فرق الجهد)
• Ampere (أمبير)، Volt (فولت)، Ohm (أوم)
• Resistor (مقاومة)، Source (مصدر)
• Ammeter (أمبير)، Voltmeter (فولتمير)، Multimeter (ملتيميتر)
• Electrons (إلكترونات)، Coulomb (كولوم)
• Joule (جول)， Watt (واط)
• Node (عقدة)

3. الدوائر الرقمية (صفحة 66)

محتوى الوحدة

• أسس الجبر المنطقي البولي.
• استخدام مخططات كارنوف.
• استخدام برنامج محاكاة لرسم الدوائر.

أهداف التعلم

• التعرف على أساسيات وقواعد الجبر البولي وتطبيقه للتبسيط.
• التمييز بين البوابات المنطقية وإنشاء دوال منها.
• تبسيط التصاميم المنطقية.
• التعرف على مكونات الدوائر الرقمية والمتكاملة (IC).
• محاكاة الدوائر باستخدام برنامج Multisim Live.

الأدوات

• برنامج Multisim Live

4. أساسيات الدوائر الرقمية (صفحة 67)

الفرق بين الدوائر الرقمية والكهربائية

• الكهربائية: إشارات مستمرة.
• الرقمية: مدخلاتها إحدى القيمتين 0 أو 1.

أنواع الدوائر الرقمية

#### الدوائر التوافقية

• تستقبل مدخلات متعددة وتنتج مخرجات بناءً على دالة منطقية.
• أمثلتها:

- الدامج (Multiplexer)

- المفرق (Demultiplexer)

- المشفرات (Encoders)

- دوائر فك التشفير (Decoders)

#### الدوائر المتسلسلة

• تستقبل المدخلات والمخرجات السابقة.
• أمثلتها:

- القلابات (Flip-Flops)

- العدادت (Counters)

تمثيل البيانات

#### النظام الثنائي

• تمثيل الإشارات الرقمية بالقيم 0 و 1.

#### مستويات الجهد الشائعة

• 5 فولت تمثل القيمة 1.
• 0 فولت تمثل القيمة 0.
• 3.3 فولت تمثل القيمة 1 في بعض الأنظمة.

```

نقاط مهمة

• يوجد نوعان رئيسيان للدوائر الرقمية: توافقية و متسلسلة.
• الإشارات الرقمية من صنع الإنسان وتقتصر على قيمتين (0،1)، بينما الإشارات التماثلية موجودة في الطبيعة وتتباين في التردد والموجة.
• تستخدم الدوائر الرقمية مدخلاتها المتكاملة ووحدات التحكم لتخزين المعلومات وتنفيذ الدوال المنطقية.

الدرس الأول الدوائر الرقمية

أساسيات الدوائر الرقمية Basics of the Digital Circuit

تستخدم الدوائر الرقمية لتنفيذ العمليات والمنطق البوليني في الأنظمة. يكمن الاختلاف الأساسي بين الدوائر الرقمية والدوائر الكهربائية في أن الإشارات الكهربائية تعمل بإشارات مستمرة حيث يتدفق التيار الكهربائي عبر الدائرة، بينما تكون مدخلات الإشارات الرقمية في تلك الدوائر إحدى القِيمَتَيْن 0 و 1. تستخدم الدوائر الرقمية مدخلاتها المتكاملة وفي وحدات التحكم لتخزين المعلومات وتنفيذ الدوال المنطقية بالتزامن مع ربطها بالدوائر الكهربائية. يوجد نوعان رئيسان للدوائر الرقمية:

الحالة صواب خطأ

المستوى المنطقي الرقم الثنائي الجهد بالقولت 5 فولت 1 0 0 3.3 فولت 3.3 0

Combinational Circuits

تستقبل هذه الدوائر مدخلات متعددة وتنتج مخرجات بناءً على الدالة المنطقية التي صُممت. من أنواع الدوائر التوافقية: < الدامج (Multiplexer): يستقبل ست مُدخلات متعددة من مصدر رقمي ويخرج قيمة واحدة. < المفرق (Demultiplexer): يستقبل قيمة مُدخلة واحدة ويخرج فيها متعددة. < المشفرات (Encoders): تحول الإشارة المدخلة إلى نتيجة ثنائية مشفرة. < دوائر فك التشفير (Decoders): تعمل بشكل معاكس للمشفرات، فهي تعيد تكوين الإشارة الأصلية التي ينتجها المشفر.

Sequential Circuits

تستقبل هذه الدوائر المدخلات والمخرجات التي أنتجت بواسطة المخرجات السابقة للدائرة، ومن أمثلة الدوائر المتسلسلة ما يلي: الرقمية المتسلسلة. القلابات (Flip-Flops): تستخدم لتخزين الإشارات الرقمية المتسلسلة. العدادات (Counters): تستخدم لعمليات العد والتنسيق والمتابعة للمكونات الأخرى بالدوائر.

يمكن العثور على الإشارات التماثلية (Analog Signals) في كل مكان في الطبيعة، أما الإشارات الرقمية فهي إشارات من صنع الإنسان. يكمن الاختلاف بين هذين النوعين من الإشارات في أن الإشارات التماثلية تتباين في التردد والسمة الموجية، بينما تقتصر الإشارات الرقمية على حالتي التشغيل أو الإيقاف، واللتان يتم تمثيلهما بالقيم 0 و 1. يطلق على هذا التمثيل اسم النظام الثنائي.

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

الدرس الأول الدوائر الرقمية أساسيات الدوائر الرقمية Basics of the Digital Circuit تستخدم الدوائر الرقمية لتنفيذ العمليات والمنطق البوليني في الأنظمة. يكمن الاختلاف الأساسي بين الدوائر الرقمية والدوائر الكهربائية في أن الإشارات الكهربائية تعمل بإشارات مستمرة حيث يتدفق التيار الكهربائي عبر الدائرة، بينما تكون مدخلات الإشارات الرقمية في تلك الدوائر إحدى القِيمَتَيْن 0 و 1. تستخدم الدوائر الرقمية مدخلاتها المتكاملة وفي وحدات التحكم لتخزين المعلومات وتنفيذ الدوال المنطقية بالتزامن مع ربطها بالدوائر الكهربائية. يوجد نوعان رئيسان للدوائر الرقمية: --- SECTION: الجدول 3.1: حالات دوائر الدوائر الرقمية --- الحالة صواب خطأ --- SECTION: الجدول 3.2: المستويات الفولتية الشائعة --- المستوى المنطقي الرقم الثنائي الجهد بالقولت 5 فولت 1 0 0 3.3 فولت 3.3 0 --- SECTION: الدواثر التوافقية --- Combinational Circuits تستقبل هذه الدوائر مدخلات متعددة وتنتج مخرجات بناءً على الدالة المنطقية التي صُممت. من أنواع الدوائر التوافقية: < الدامج (Multiplexer): يستقبل ست مُدخلات متعددة من مصدر رقمي ويخرج قيمة واحدة. < المفرق (Demultiplexer): يستقبل قيمة مُدخلة واحدة ويخرج فيها متعددة. < المشفرات (Encoders): تحول الإشارة المدخلة إلى نتيجة ثنائية مشفرة. < دوائر فك التشفير (Decoders): تعمل بشكل معاكس للمشفرات، فهي تعيد تكوين الإشارة الأصلية التي ينتجها المشفر. --- SECTION: الدواثر المتسلسلة --- Sequential Circuits تستقبل هذه الدوائر المدخلات والمخرجات التي أنتجت بواسطة المخرجات السابقة للدائرة، ومن أمثلة الدوائر المتسلسلة ما يلي: الرقمية المتسلسلة. القلابات (Flip-Flops): تستخدم لتخزين الإشارات الرقمية المتسلسلة. العدادات (Counters): تستخدم لعمليات العد والتنسيق والمتابعة للمكونات الأخرى بالدوائر. --- SECTION: معلومة --- يمكن العثور على الإشارات التماثلية (Analog Signals) في كل مكان في الطبيعة، أما الإشارات الرقمية فهي إشارات من صنع الإنسان. يكمن الاختلاف بين هذين النوعين من الإشارات في أن الإشارات التماثلية تتباين في التردد والسمة الموجية، بينما تقتصر الإشارات الرقمية على حالتي التشغيل أو الإيقاف، واللتان يتم تمثيلهما بالقيم 0 و 1. يطلق على هذا التمثيل اسم النظام الثنائي. رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: Untitled Description: No description Table Structure: Headers: الأرقام الثنائية | الحالة Rows: Row 1: 1 | صواب Row 2: 0 | خطأ Context: يوضح الجدول حالات الدوائر الرقمية ومدى صحة تمثيلها الثنائي. **TABLE**: Untitled Description: No description Table Structure: Headers: المستوى المنطقي | الرقم الثنائي | الجهد بالقولت Rows: Row 1: 5 فولت | 1 | 3.3 Row 2: 0 | 0 | 3.3 فولت Context: يوضح الجدول المستويات الفولتية الشائعة التي تمثل الأرقام الثنائية في الدوائر الرقمية.