المناهج الدراسية
تسجيل الدخول

المناهج الدراسية

الفيزياء

الفصل الأول - التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف

0/36

الفصل الثاني - التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي وأجهزة القياس

0/32

الفصل الثالث - الحث الكهرومغناطيسي

0/45

الفصل الرابع - دوائر التيار المتردد

0/23

الفصل الخامس - ازدواجية الموجة والجسيم

0/31

الفصل السادس - الأطياف الذرية والأشعة السينية

0/17

الفصل السابع - الليزر وتطبيقاته

0/17

الفصل الثامن - الإلكترونيات الحديثة

0/25

دروس إضافية

0/145
نص الدرس

الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية

الفيزياء

الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية

مقدمة

مقدمة

  • الفرق بين الإلكترونيات التناظرية والرقمية، ولماذا تتفوق الرقمية.
  • النظام الثنائي وتمثيل الأعداد والحروف بشفرة من 0 و1، والمحولان التناظري-الرقمي والرقمي-التناظري.
  • البوابات المنطقية الثلاث (العاكس NOT، التوافق AND، الاختيار OR) وجداول الحقيقة ودوائرها المكافئة.

🌳 شجرة المفاهيم

الدرس الثانيالإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية
├── أولًاالإلكترونيات التناظرية
├── ثانيًاالإلكترونيات الرقمية

│ ├── التمثيل الثنائي

│ └── أمثلة على التحويل
├── ثالثًاالمحولان التناظري-الرقمي والرقمي-التناظري
├── رابعًالماذا الإلكترونيات الرقمية؟ — الضوضاء الكهربية

│ ├── الضوضاء

│ ├── الميزة الكبرى للرقمية

│ ├── مقارنة

│ └── أسئلة "علل"
├── خامسًاتطبيقات الإلكترونيات الرقمية والحاسوب
├── سادسًاالبوابات المنطقية — الفكرة العامة
├── سابعًابوابة العاكس (NOT)

│ ├── جدول الحقيقة

│ └── الدائرة المكافئة

├── ثامنًا←بوابة التوافق (AND)

│ ├── جدول الحقيقة (مدخلان A وB)

│ └── الدائرة المكافئة

├── تاسعًا←بوابة الاختيار (OR)

│ ├── جدول الحقيقة

│ └── الدائرة المكافئة
├── عاشرًامقارنة بين البوابات الثلاث
└── حادي عشرملخص الدرس
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 1 / 13
أولًا: الإلكترونيات التناظرية

أولًا: الإلكترونيات التناظرية

  • شكل 1 رسم توضيحي — النقطة 1: الإلكترونيات التناظرية
  • يصف الشكل الإلكترونيات التناظرية، فهي تتعامل مع الكميات الطبيعية كما هي دون تقطيع، فالميكروفون يحول الصوت إلى إشارة كهربية متصلة.
  • ويبين الشكل مسار الإرسال والاستقبال في التلفزيون، حيث تتحول الصورة والصوت إلى إشارات كهربية ثم كهرومغناطيسية ثم تعود إلى كهربية وصورة وصوت.
الإلكترونيات التناظرية
الإلكترونيات التناظرية
  • جميع الأجهزة الإلكترونية تتعامل مع كميات طبيعية وتحولها إلى إشارات كهربية.
  • الميكروفون يحول الصوت إلى إشارة كهربية، وكاميرا الفيديو تحول الصورة إلى إشارة كهربية.
  • في التلفزيون تُحوَّل الصورة والصوت إلى إشارة كهربية ثم إلى إشارة كهرومغناطيسية في الإرسال، فتنتشر الموجة الكهرومغناطيسية.
  • عند الطرف المستقبل تُحوَّل الإشارة الكهرومغناطيسية إلى كهربية في الهوائي (الإيريال)، ثم إلى صوت وصورة في جهاز الاستقبال.
  • الإلكترونيات التناظرية (Analog Electronics) الإلكترونيات التي تتعامل مع الكميات الطبيعية كما هي، أي إشارات متصلة متغيرة.
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 2 / 13
ثانيًا: الإلكترونيات الرقمية

ثانيًا: الإلكترونيات الرقمية

شكل 2: رسم توضيحي — النقطة 2: الإلكترونيات الرقمية يبرز الشكل الإلكترونيات الرقمية، حيث تُحوَّل الإشارة إلى شفرة قيمتها 0 أو 1 فقط في النظام الثنائي. ويبين الشكل كتابة العدد 3 في النظام الثنائي بالصورة 11₂ بتطبيق الأسس على الخانات، وهي الأساس الذي تعمل به الحواسيب وجبر بول.
شكل 2: رسم توضيحي — النقطة 2: الإلكترونيات الرقمية يبرز الشكل الإلكترونيات الرقمية، حيث تُحوَّل الإشارة إلى شفرة قيمتها 0 أو 1 فقط في النظام الثنائي. ويبين الشكل كتابة العدد 3 في النظام الثنائي بالصورة 11₂ بتطبيق الأسس على الخانات، وهي الأساس الذي تعمل به الحواسيب وجبر بول.
  • ظهر نوع حديث يسمى الإلكترونيات الرقمية (Digital Electronics).
  • فيها لا تُنقل الإشارة كما هي، بل تُحوَّل إلى شفرة (Code) أساسها قيمتان فقط: 0 و1.
  • تعتمد على النظام الثنائي (Binary)، وهو أساس الإلكترونيات الرقمية والجبر الثنائي (جبر بول).

التمثيل الثنائي

  1. العدد 3 في النظام الثنائي يُكتب 11₂ (ولا يُقرأ &quot
  2. أحد عشر&quot
  3. )
  4. لأن:

3 = 1 × 21 + 1 × 20

  • وكما نكتب العدد 17 في النظام العشري:

17 = 1 × 101 + 7 × 100

  • في النظام الثنائي تقابل الخانات الآحاد (20) ثم الاثنين (21) ثم الأربعات (22) ثم الثمانيات (23) وهكذا.
  • تُشفَّر بالطريقة نفسها كل الأعداد وكل الحروف، وتُشفَّر الإشارة الصوتية والصورة أيضًا.

أمثلة على التحويل

✍️ أمثلة محلولة

  1. حوّل العدد الثنائي 1011₂ إلى النظام العشري.
  2. الحل:

10112 = 1 × 23 + 0 × 22 + 1 × 21 + 1 × 20

= 8 + 0 + 2 + 1 = 11

  1. اكتب العدد العشري 13 في النظام الثنائي.
  2. الحل:

  3. 13 = 8 + 4 + 1 = 1 × 23 + 1 × 22 + 0 × 21 + 1 × 20

  4. 1101₂
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 3 / 13
ثالثًا: المحولان التناظري-الرقمي والرقمي-التناظري

ثالثًا: المحولان التناظري-الرقمي والرقمي-التناظري

  • شكل 3 رسم توضيحي — النقطة 3: المحولان التناظري-الرقمي والرقمي-التناظري
  • يمثل الشكل المحولين التناظري الرقمي والرقمي التناظري في مسار الإشارة، فتُحوَّل الإشارة الطبيعية إلى إشارة تناظرية ثم إلى شفرة ثنائية عبر محول A/D، وتعود عبر محول D/A إلى صوت وصورة.
  • وتبين هذه الدورة كيف تُخزَّن الإشارة وتُعالج بعيدًا عن تأثير الضوضاء.
المحولان التناظري-الرقمي والرقمي-التناظري
المحولان التناظري-الرقمي والرقمي-التناظري
  • تُحوَّل كل الإشارات الكهربية المتصلة إلى إشارات رقمية بجهاز محول تناظري رقمي (A / D Converter).
  • عند الطرف المستقبل يتم التحويل العكسي من إشارة رقمية إلى تناظرية بجهاز محول رقمي تناظري (D / A Converter).
  • مسار الإشارة إشارة طبيعية ← إشارة كهربية (تناظرية) ← محول A / D ← شفرة ثنائية تنتقل وتُخزَّن وتُعالج ← محول D / A ← إشارة تناظرية ← صوت وصورة.
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 4 / 13
رابعًا: لماذا الإلكترونيات الرقمية؟ — الضوضاء الكهربية

رابعًا: لماذا الإلكترونيات الرقمية؟ — الضوضاء الكهربية

شكل 4: رسم توضيحي — النقطة 4: لماذا الإلكترونيات الرقمية؟ — الضوضاء الكهربية يوضح هذا الشكل رسم توضيحي — النقطة 4: لماذا الإلكترونيات الرقمية؟ — الضوضاء الكهربية ضمن فقرة «رابعًا: لماذا الإلكترونيات الرقمية؟ — الضوضاء الكهربية».
شكل 4: رسم توضيحي — النقطة 4: لماذا الإلكترونيات الرقمية؟ — الضوضاء الكهربية يوضح هذا الشكل رسم توضيحي — النقطة 4: لماذا الإلكترونيات الرقمية؟ — الضوضاء الكهربية ضمن فقرة «رابعًا: لماذا الإلكترونيات الرقمية؟ — الضوضاء الكهربية».

الضوضاء

  • توجد في الطبيعة إشارات كهربية غير منتظمة وغير مفيدة تسمى الضوضاء الكهربية (Electrical Noise).
  • مصدرها الحركة العشوائية للإلكترونات؛ فالإلكترونات شحنات إذا تحركت سببت تيارًا عشوائيًا.
  • تسبب هذه الإشارات العشوائية تداخلًا في الإشارات التي تحمل المعلومات وتشوشها.
  • نلاحظ ذلك في محطة إذاعة أو تلفزيون ضعيفة أو هوائي غير جيد يضعف الصوت أو تظهر "ثلج" على الشاشة.
  • الضوضاء تضاف دائمًا إلى الإشارات التي تحمل المعلومات ويصعب التخلص منها.

الميزة الكبرى للرقمية

  • في الإلكترونيات الرقمية المعلومة ليست في قيمة الإشارة (التي قد تضاف إليها ضوضاء فتتشوه)، بل في الشفرة: هل لدينا 0 أم 1؟
  • لا يهم إن كانت قيمة الجهد المخصصة للحالة 0 أو للحالة 1 قد أضيفت إليها ضوضاء طفيفة، لأن الدائرة تميز بين مستويين فقط.
  • لذلك تكون الإلكترونيات الرقمية مقاومة للضوضاء وتحافظ على دقة المعلومة.
  • هذه هي الميزة الكبيرة التي جعلتها تدخل حياتنا في العصر الحديث على نطاق واسع.
وجه المقارنة الإلكترونيات التناظرية الإلكترونيات الرقمية
طبيعة الإشارة متصلة تتغير تدريجيًا وتمثل الكمية الطبيعية كما هي قيمتان فقط (0 و1) على شكل شفرة
أين توجد المعلومة في قيمة الإشارة نفسها في الشفرة (0 أو 1)
التأثر بالضوضاء شديد؛ تضاف الضوضاء للإشارة وتشوهها ضعيف؛ لا يؤثر طالما يميز المستويين
التحويل لا يحتاج يحتاج محولين (A / D وD / A)
أمثلة الراديو والتلفزيون القديمان
  • الهاتف المحمول
  • القنوات الرقمية
  • الأقراص المدمجة
  • الحاسوب
أسئلة "علل"
تستخدم الأنظمة الرقمية في الاتصالات الحديثةلأن الشفرة (0 أو 1) لا تتأثر بالضوضاء الكهربية الصغيرة بخلاف قيمة الإشارة التناظرية.
تحتاج الأجهزة الرقمية إلى محول A / Dلأن الإشارات الطبيعية متصلة ولا بد من تحويلها إلى شفرة ثنائية.
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 5 / 13
خامسًا: تطبيقات الإلكترونيات الرقمية والحاسوب

خامسًا: تطبيقات الإلكترونيات الرقمية والحاسوب

شكل 5: رسم توضيحي — النقطة 5: تطبيقات الإلكترونيات الرقمية والحاسوب في الشكل تطبيقات الإلكترونيات الرقمية في الهاتف المحمول والقنوات الرقمية وأقراص الليزر المدمجة والحاسوب. ويبين أن كل ما يدخل إلى الكمبيوتر من أعداد وحروف وصور يتحول إلى شفرات ثنائية، ويُجرى عليها الحساب بالجبر الثنائي.
شكل 5: رسم توضيحي — النقطة 5: تطبيقات الإلكترونيات الرقمية والحاسوب في الشكل تطبيقات الإلكترونيات الرقمية في الهاتف المحمول والقنوات الرقمية وأقراص الليزر المدمجة والحاسوب. ويبين أن كل ما يدخل إلى الكمبيوتر من أعداد وحروف وصور يتحول إلى شفرات ثنائية، ويُجرى عليها الحساب بالجبر الثنائي.
  • دخلت الإلكترونيات الرقمية الحياة على نطاق واسع في الهاتف المحمول والقنوات الفضائية الرقمية وأقراص الليزر المدمجة (CD).
  • زاد من أهميتها اختراع الكمبيوتر المبني على الإلكترونيات الرقمية.
  • كل ما يدخل إلى الكمبيوتر، أعدادًا أو حروفًا، يتحول إلى شفرات ثنائية (Binary Code).
  • تُجزأ الصور إلى عناصر صغيرة تسمى بكسلات (Pixels) وتُحوَّل أيضًا إلى شفرة.
  • يقوم الكمبيوتر بجميع العمليات الحسابية باستخدام الجبر الثنائي (جبر بول Boolean Algebra).
  • يخزن الكمبيوتر المعلومات في الذاكرة المؤقتة RAM أو في ذاكرة مستديمة مثل القرص الصلب على شكل مغنطة: مغنطة في اتجاه معين تعني 0، وفي الاتجاه المضاد تعني 1.
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 6 / 13
سادسًا: البوابات المنطقية — الفكرة العامة

سادسًا: البوابات المنطقية — الفكرة العامة

شكل 6: رسم توضيحي — النقطة 6: البوابات المنطقية — الفكرة العامة نرى في الشكل فكرة البوابات المنطقية، وهي دوائر إلكترونية تقوم بعملية منطقية على مدخل أو أكثر لإعطاء مخرج واحد. وتُبنى عليها دوائر الحاسب، ويُعد جدول الحقيقة الأداة التي تبين الخرج لكل احتمالات الدخل، وأهم البوابات الثلاث هي العاكس والتوافق والاختيار.
شكل 6: رسم توضيحي — النقطة 6: البوابات المنطقية — الفكرة العامة نرى في الشكل فكرة البوابات المنطقية، وهي دوائر إلكترونية تقوم بعملية منطقية على مدخل أو أكثر لإعطاء مخرج واحد. وتُبنى عليها دوائر الحاسب، ويُعد جدول الحقيقة الأداة التي تبين الخرج لكل احتمالات الدخل، وأهم البوابات الثلاث هي العاكس والتوافق والاختيار.
وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
•
  • تعتمد كثير من التطبيقات الحديثة
  • كدوائر الحاسب ووسائل الاتصال
  • على عناصر رقمية هي دوائر إلكترونية يطلق عليها البوابات المنطقية (Logic Gates)
تعتمدكثيرالتطبيقاتالحديثة
البوابة المنطقيةدائرة إلكترونية تقوم بعملية منطقية (العكس أو التوافق أو الاختيار) على مدخل أو أكثر لتعطي مخرجًا واحدًادائرةإلكترونيةتقومبعملية
•
  • تُبنى على الجبر الثنائي
  • وجميع عمليات الكمبيوتر مبنية على استخدام هذه البوابات وغيرها
الجبرالثنائيوجميععمليات
جدول الحقيقةجدول يبين الخرج لكل الاحتمالات الممكنة للدخليبينالخرجالاحتمالاتالممكنة
أهم البوابات الثلاث
  • العاكس
  • التوافق
  • الاختيار
العاكسالتوافقالاختيار
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 7 / 13
سابعًا: بوابة العاكس (NOT)

سابعًا: بوابة العاكس (NOT)

شكل 7: رسم توضيحي — النقطة 7: بوابة العاكس (NOT) يبيّن الشكل بوابة العاكس NOT، وهي تعكس الإشارة فيكون الخرج 0 عند الدخل 1 والعكس. وتمثلها الدائرة المكافئة بمفتاح موصول على التوازي مع المصباح، فعند غلق المفتاح ينطفئ المصباح، ويفسر ذلك جدول الحقيقة المكون من حالتين.
شكل 7: رسم توضيحي — النقطة 7: بوابة العاكس (NOT) يبيّن الشكل بوابة العاكس NOT، وهي تعكس الإشارة فيكون الخرج 0 عند الدخل 1 والعكس. وتمثلها الدائرة المكافئة بمفتاح موصول على التوازي مع المصباح، فعند غلق المفتاح ينطفئ المصباح، ويفسر ذلك جدول الحقيقة المكون من حالتين.
  • لها مدخل واحد ومخرج واحد.
  • تعكس الإشارة: إذا كان الدخل 1 كان الخرج 0، وإذا كان الدخل 0 كان الخرج 1.
الدخل الخرج
0 1
1 0

الدائرة المكافئة

  • مفتاح موصول على التوازي مع المصباح (مع مقاومة على التوالي مع المصدر).
  • عند غلق المفتاح (الدخل 1) يمر التيار في المفتاح ويُقصر المصباح فينطفئ (الخرج 0).
  • عند فتح المفتاح (الدخل 0) يمر التيار في المصباح فيضيء (الخرج 1).
  • رمزها مثلث صغير ينتهي بدائرة صغيرة عند الخرج.
  • الترانزستور كعاكس يؤدي الوظيفة نفسها خرج صغير عند دخل كبير، وخرج كبير عند دخل صغير.
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 8 / 13
ثامنًا: بوابة التوافق (AND)

ثامنًا: بوابة التوافق (AND)

شكل 8: رسم توضيحي — النقطة 8: بوابة التوافق (AND) يُظهر الشكل بوابة التوافق AND، ولا يكون الخرج فيها 1 إلا إذا كان المدخلان 1 معًا. وتمثلها الدائرة المكافئة بمفتاحين موصولين على التوالي مع المصباح، فلا يضيء إلا إذا غُلقا معًا، ويوضح جدول الحقيقة الأربع حالات الممكنة للدخل.
شكل 8: رسم توضيحي — النقطة 8: بوابة التوافق (AND) يُظهر الشكل بوابة التوافق AND، ولا يكون الخرج فيها 1 إلا إذا كان المدخلان 1 معًا. وتمثلها الدائرة المكافئة بمفتاحين موصولين على التوالي مع المصباح، فلا يضيء إلا إذا غُلقا معًا، ويوضح جدول الحقيقة الأربع حالات الممكنة للدخل.
  • لها مدخلان أو أكثر ومخرج واحد.
  • لا يكون هناك خرج إلا إذا اتفق الدخلان على القيمة 1، أي لا بد من توافر شرطين (أو أكثر) معًا ليكون الخرج 1.
A B الخرج
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

الدائرة المكافئة

  • مفتاحان موصولان على التوالي مع المصباح؛ لا بد من غلقهما معًا ليمر تيار ويضيء المصباح.
  • مثال تطبيقي جهاز لا يعمل إلا إذا تحقق شرطان معًا (باب مغلق + زر التشغيل مضغوط).
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 9 / 13
تاسعًا: بوابة الاختيار (OR)

تاسعًا: بوابة الاختيار (OR)

شكل 9: رسم توضيحي — النقطة 9: بوابة الاختيار (OR) يصف الشكل بوابة الاختيار OR، ويكون الخرج فيها 1 إذا كان أحد المدخلين على الأقل 1. وتمثلها الدائرة المكافئة بمفتاحين موصولين على التوازي ومتصلين على التوالي مع المصباح، فيكفي غلق أحدهما لإضاءته، ويبين جدول الحقيقة ذلك في الحالات الأربع.
شكل 9: رسم توضيحي — النقطة 9: بوابة الاختيار (OR) يصف الشكل بوابة الاختيار OR، ويكون الخرج فيها 1 إذا كان أحد المدخلين على الأقل 1. وتمثلها الدائرة المكافئة بمفتاحين موصولين على التوازي ومتصلين على التوالي مع المصباح، فيكفي غلق أحدهما لإضاءته، ويبين جدول الحقيقة ذلك في الحالات الأربع.
  1. لها مدخلان أو أكثر ومخرج واحد.
  2. يلزم توافر أحد الدخلين على الأقل ليكون الخرج 1.
A B الخرج
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

الدائرة المكافئة

  • مفتاحان موصولان على التوازي مع بعضهما، ومتصلان على التوالي مع المصباح؛ يكفي غلق أي منهما ليمر تيار ويضيء المصباح.
  • مثال تطبيقي إنذار يعمل إذا فُتح أي من بابين.
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 10 / 13
عاشرًا: مقارنة بين البوابات الثلاث

عاشرًا: مقارنة بين البوابات الثلاث

شكل 10: رسم توضيحي — النقطة 10: مقارنة بين البوابات الثلاث يقارن الجدول بين البوابات الثلاث من حيث عدد المداخل وقاعدة الخرج والمفاتيح المكافئة وحالة الخرج 0. ويوضح أنه يمكن ربط البوابات معًا لبناء دوائر أكثر تعقيدًا، فمثلًا يعطي ربط خرج بوابة AND بعاكس خرجًا 1 إلا عندما يكون المدخلان 1.
شكل 10: رسم توضيحي — النقطة 10: مقارنة بين البوابات الثلاث يقارن الجدول بين البوابات الثلاث من حيث عدد المداخل وقاعدة الخرج والمفاتيح المكافئة وحالة الخرج 0. ويوضح أنه يمكن ربط البوابات معًا لبناء دوائر أكثر تعقيدًا، فمثلًا يعطي ربط خرج بوابة AND بعاكس خرجًا 1 إلا عندما يكون المدخلان 1.
وجه المقارنة العاكس NOT التوافق AND الاختيار OR
عدد المداخل واحد اثنان أو أكثر اثنان أو أكثر
قاعدة الخرج عكس الدخل 1 فقط إذا كانت كل المداخل 1 1 إذا كان أحد المداخل على الأقل 1
المفاتيح المكافئة مفتاح على التوازي مع المصباح مفتاحان على التوالي مفتاحان على التوازي
متى يكون الخرج 0 عندما الدخل 1 إذا كان أحد المداخل 0 فقط إذا كانت كل المداخل 0
  • يمكن ربط البوابات معًا لبناء دوائر أكثر تعقيدًا، فمثلًا إذا وُصل خرج بوابة AND بمدخل بوابة NOT كان الخرج النهائي 0 فقط عندما يكون المدخلان 1، وهو 1 فيما عدا ذلك.

✍️ أمثلة محلولة

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 3
  • إذا كان A = 1 وB = 0
  • فما خرج كل بوابة؟
بوابة
•الحلالحل
AND1 و0 ← الخرج 0 (لأن أحد المدخلين صفر)الخرجالمدخلين
OR1 أو 0 ← الخرج 1 (لأن أحد المدخلين 1)الخرجالمدخلين
NOT للمدخل Aالخرج 0الخرج
NOT للمدخل Bالخرج 1الخرج
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 11 / 13
حادي عشر: ملخص الدرس

حادي عشر: ملخص الدرس

  • التناظرية تتعامل مع الكميات الطبيعية كما هي وتتأثر بالضوضاء، والرقمية تحول المعلومة إلى شفرة من 0 و1 فلا تتأثر بالضوضاء.
  • يستخدم محول A / D للتحويل إلى رقمي ومحول D / A للعكس.
  • يعتمد الكمبيوتر على الجبر الثنائي والبوابات المنطقية في جميع العمليات.
  • العاكس يقلب الإشارة، وAND يتطلب كل الشروط، وOR يكفي له شرط واحد.
  • .egp-ex{margin:18px 0;border:1px solid rgba(79,63,224,.2);border-radius:16px;overflow:hidden;background:#fff}.egp-ex-h{padding:10px 16px;font-weight:800;background:linear-gradient(90deg,#4f3fe0,#22c1c3);color:#fff}.egp-ex-tabs{display:flex;flex-wrap:wrap;gap:6px;padding:10px 12px;background:#f7f6ff}.egp-ex-b{border:1px solid rgba(79,63,224,.3);background:#fff;border-radius:20px;padding:5px 14px;font-weight:700;cursor:pointer}.egp-ex-b.on{background:#4f3fe0;color:#fff}.egp-ex-p{padding:12px 16px}function egpEx(b,k){var w=b.closest(‘.egp-ex’);w.querySelectorAll(‘.egp-ex-b’).forEach(function(x,i){x.classList.toggle(‘on’,i===k)});w.querySelectorAll(‘.egp-ex-p’).forEach(function(x,i){x.hidden=i!==k})}
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 12 / 13
الموسوعة التعليمية الشاملة والمصطلحات الدقيقة — الإلكترونيات الرقمية والتمثيل الثنائي والبوابات المنطقية (NOT, AND, OR) (كتب الوزارة + الامتحان + المعاصر + الوسام)

الموسوعة التعليمية الشاملة والمصطلحات الدقيقة — الإلكترونيات الرقمية والتمثيل الثنائي والبوابات المنطقية (NOT, AND, OR) (كتب الوزارة + الامتحان + المعاصر + الوسام)

  • 📖

📌 قاموس المفاهيم والمصطلحات العلمية الدقيقة:

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةمثالكلمات مفتاحية
الإلكترونيات التناظرية والرقمية (Analog vs Digital)
  • الإلكترونيات التناظرية تتعامل مع الكميات الفيزيائية المستمرة كقيم متصلة متغيرة مع الزمن (جهد
  • تيار) وتتأثر بشدة بالضوضاء الكهربية (Noise). الإلكترونيات الرقمية تحول الإشارات إلى نبضات متقطعة ممثلة بنظام الكود الثنائي (Binary: 0 و 1) وتتميز بمقاومة ومناعة تامة ضد الضوضاء
—تتعاملالكمياتالفيزيائيةالمستمرة
البوابات المنطقية (Logic Gates)
  • دوائر إلكترونية رقمية بسيطة تؤدي عمليات منطقية محددة
  • وتتكون من ترانزستورات ومقاومات تعمل كمفاتيح. لها دخل واحد أو أكثر وخرج واحد فقط
—دوائرإلكترونيةرقميةبسيطة
بوابة العاكس (NOT Gate / Inverter)
  • بوابة منطقية لها مدخل واحد ومخرج واحد
  • تقوم بعكس الحالة المنطقية للدخل (إذا كان الدخل 1 فالخرج 0
  • وإذا كان الدخل 0 فالخرج 1). رمزها الرياضي: Ā = Y
—منطقيةمدخلواحدومخرج
بوابة التوافق (AND Gate)
  • عملية الضرب المنطقي (Y = A · B)
  • ويكون خرجها مرتفعاً (1) فقط إذا كانت جميع المداخل مرتفعة (1). تكافئ مفتاحين متصلين على التوالي مع مصباح
منطقيةمدخلانأكثرومخرج
بوابة الاختيار (OR Gate)
  • عملية الجمع المنطقي (Y = A + B)
  • ويكون خرجها مرتفعاً (1) إذا كان أي مدخل من مداخلها على الأقل مرتفعاً (1). تكافئ مفتاحين متصلين على التوازي مع مصباح
منطقيةمدخلانأكثرومخرج
جدول التحقيق (Truth Table)جدول يبين جميع الاحتمالات الممكنة لحالات الدخل وما يقابلها من حالات الخرج المنطقية للبوابة أو الدائرة المنطقية المركبة. عدد الاحتمالات = 2n حيث n عدد المداخل.—يبينجميعالاحتمالاتالممكنة

⚖️ القوانين والعلاقات الرياضية والفيزيائية الحاكمة:

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
التحويل بين النظام العشري والثنائي (Decimal to Binary)بالقسمة المتتالية على 2 وأخذ البواقي من اليمين لليساربالقسمةالمتتاليةوأخذالبواقي
جدول تحقيق بوابة NOT(In: 0 → Out: 1) | (In: 1 → Out: 0)
جدول تحقيق بوابة AND (الضرب)0·0=0 | 0·1=0 | 1·0=0 | 1·1=1 (الخرج 1 في حالة واحدة فقط)الخرجحالةواحدة
جدول تحقيق بوابة OR (الجمع)0+0=0 | 0+1=1 | 1+0=1 | 1+1=1 (الخرج 0 في حالة واحدة فقط)الخرجحالةواحدة
•عدد احتمالات جدول التحقيق = 2n (مدخلان = 4 احتمالات | 3 مداخل = 8 احتمالات)احتمالاتجدولالتحقيقمدخلان

🔍 الشرح المستفيض والتعليلات العلمية المعتمدة (“علل”):

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
علل
  • تفضل الإلكترونيات الرقمية على الإلكترونيات التناظرية في الاتصالات وتخزين البيانات؟ لمناعتها العالية ضد الضوضاء الكهربية العشوائية
  • حيث يتعامل النظام الرقمي مع مستويين محددين فقط من الجهد (0 و 1)
  • فلا تؤثر التشوهات والضوضاء الطفيفة على تفسير الإشارة المنطقية
تفضلالإلكترونياتالرقميةالتناظرية
علل: توصل المفاتيح في بوابة AND على التوالي بينما في OR على التوازي؟
  • لأن خرج AND يشترط مرور التيار من كلا المفتاحين معاً لإضاءة المصباح (توافق)
  • بينما في OR يكفي غلق أي مفتاح بمفرده ليمر التيار عبر مساره (اختيار)
يشترطمرورالتيارالمفتاحين
علل: لا يمكن أن يتساوى خرجا بوابتي AND و OR لجميع الحالات؟
  • لأن AND تتطلب تحقق كل الشروط
  • بينما OR تكتفي بتحقق شرط واحد على الأقل
  • وتتفقان فقط في حالتي الصفر الخالص (0
  • 0) والواحد الخالص (1
تتطلبتحققالشروطبينما
البوابة المنطقية العملية الرياضية عدد المداخل والمخارج شرط الحصول على خرج (1) مرتفع المكافئ الكهربي
بوابة العاكس (NOT) نفي / عكس (Ā) مدخل واحد ومخرج واحد أن يكون الدخل (0) منخفضاً مفتاح توازي مع مصباح
بوابة التوافق (AND) ضرب منطقي (A · B) مدخلان فأكثر ومخرج واحد أن تكون جميع المداخل (1) معاً مفتاحان على التوالي مع مصباح
بوابة الاختيار (OR) جمع منطقي (A + B) مدخلان فأكثر ومخرج واحد أن يكون أي مدخل على الأقل (1) مفتاحان على التوازي مع مصباح
💡 كبسولة الفنيات وتريكات الامتحانات والأسئلة الوزارية 2026/2027:
في الدوائر المنطقية المركبةحل المسألة بتتبع مخرجات كل بوابة مرحلياً خطوة بخطوة في جدول التحقيق.
الدائرة المنطقية للأمان والإنذارتستخدم بوابة AND عندما يشترط حدوث أمرين معاً (مثل: انقطاع الضوء + وجود حركة).
الدرس الثاني: الإلكترونيات الرقمية والبوابات المنطقية · 13 / 13