إسالني أي شيء عن تصميم العتاد

السلام عليكم

أولاً بالنسبة للهواتف الذكية التي تعمل بنظام الأندرودي فلا يتم تصميمها من الصفر حيث أن نظام الأندرويد يدعم أنوع معينة من المعالجات أو بالأحرى معمارية معينة

المعالجات المستخدمة في الهواتف الذكية تختلف عن المعالجات المستخدمة في الحساب و هي تسمى SoC أو System On-chip و حتى تفهم تصميم الهواتف الذكية لا بد أن تفهم الفرق بين معالج الحاسب العادي و SoC و بإ‘ختصار الفرق بينهم هو التالي:

معالج الحواسيب المعتاد هو أداة للمعالجة فقط لا غير و لا يحتوي بداخله أي عناصر أخرى أو ذواكر تخزين بإستثناء ذاكرة التخزين المؤقت و بالتالي كل شيء نحتاجه يتم تركيبه بشكل منفصل من RAM أو ROM او بطاقة رسوميات كما أنه إذا أردنا أن نضيف مدخل USB أو أي مدخل طرفية يجب أن نقوم بإضافة قطعة تتصل بالمعالج مباشرة و من ثم يتصل المدخل فيها لأن المعالج فقط يقوم بإستقابل البيانات من الرام و معالجتها و إخراجها أي أنه فقط وحدة معالجة

SoC تختلف عن المعالج في كونها يمكن أن تحمل أجزاء الكمبيوتر الرئيسية بداخلها من رام و روم و إيبروم و ربما بطاقة رسوميات و منضمات طاقة و غيرها من الامور التي بالعادة تتصل خارجياً بالمعالج العادي، بالإضافةو أنه يمكن شبك طرفيات USB و غيرها بشكل مباشر لأن المعالج يدعمها

بطبيعة الحال SoC أضعف بكثير من المعالجات العادية و هذا واضح لأن حجمها أقل و دعمها محصور على ما هو فيها رغم أنه يمكن إضافة ما فيها بشكل خارجي إلا أنه يؤثر على الأداء العام

تصميم الهواتف الذكية يتم أولاً بإختيار المعالج المطلوب إستخدامه بالهاتف و بما أن نظام التشغيل هو الأندرويد فهو تقريباً مدعوم من كل أنوع معالجات SoC و بعد أن يتم إختيار المعالج يتم شراء كيت خاص بالتطوير و هو عبارة عن جهاز يأتي مركب عليه المعالج مع شاشة مع جميع المداخل المتاحة من USB او HDMI و يتم بيع الكيت من خلال الشركة المصنعة للمعالج و يأتي بمواصفات عديدة من حيث شاشة ملونة أو غير ملونة و أن يكون قابل لإضافة ذاكرة رام إضافية أو ذاكرة خارجية إضافية، يتم إختيار نوع الكيت المراد العمل عليه من خلال ما تريد صنعه

بعد الحصول على الكيت تقوم بتحميل النظام عليه من خلال الحصول على ملفات النظام من جوجل و تقوم بتطويره كما تريد أن تركه على النظام الخام، الشركات تقوم بتعديله بشكل كبير دائماً لتحصل على أفضل أداء

الآن الكيت هنا هو بمثابة الهاتف و تقول بالتجربة و عندما تتأكد ان كل شيء جاهز تقوم بإختيار المزودين للطع الرئيسية الأخرى غير المعالج مثل الشاشة و رام خارجية إذا أردت و منافذ USB إذا أردت تضمينها و كل شيء غير المعالج و تقوم بتصميم جسم خارجي للهاتف عن طريق أحد برامج تصميم ثلاثية الأبعاد و بعد ذلك تقوم بإختيار مصنع ليقوم بتصنيع الهاتف كما تريده و تزوده بالنظام المراد إستخدامه و القطع و هو يدمجها و يصنعها و أحد أشهر المصانع هو مصنع فوكسون

أتمنى أكون أفدت بالإجابة و أسف على الإطالة و لكن لتفهم جيداً الموضوع دون أي لبس

أولاً يجب أن تعلم أن تصميم العتاد هو دمج مجموعة تخصصات وليست تخصص واحد فقط فهي علم الإلكترونيات مع علم التحكم مع علم البرمجة مع علم التصميم الميكانيكي

وللدخول لهذا المجال يجب عليك أن تتعمق في دراسة الإلكترونيات و التحكم الآلي و التحكم الدقيق بالإضافة للإلمام بعلم الحاسب و البرمجة التي تتعلق بالعتاد مثل برمجة الأسمبلي

في المدرسة يصعب تحديد المواد التي يمكن أن تفيدك و لكن في الجامعة يمكنك دراسة إما هندسة الميكاترونكس فهي تقريباً الأكثر إلماماً بتصميم الاجهزة الإلكترونية و العتاد او هندسة الإلكترونيات و الإتصالات حيث أنها أيضاً لا تقل عن الميكاترونكس في الإلمام

في الواقع فكرت في إفتتاح مدونة خاصة بالموضوع إلا أنه للأسف لا يوجد إهتمام كبير في الموضوع في عالمنا و لكن إذا رأيت مطلب واسع سأقوم بذلك إنشاء الله

مواقع قد تفيدك

أحد اكبر شركات تصميم العتاد موقعهم مفيد جداص انصحك بتصفحه بتمعن

السؤال الاول : حقيقة لا أعلم لماذا لم تتجه للآن أي دولة عربية إلا تبني الصناعات هذه و لكنها بشكل عام تحتاج لخبرة طويلة و مبالغ طائلة و ربما يخشى رجال الأعمال من عدم توفر الخبرة المناسبة و التنافس الشديد و سيطرة شركات كبير على هذا السوق فمن الصعب الدخول إلبه في منطقتنا أولاً لأنها ليست سوق رئيسي فهي سوق ضعيف بشكل عام ثانياً أغلب مهندسينا في العالم العربي و المتمكنين من هذه الأمور لا يملكون خبرة عملية واقعبة

إذاُ كملخص وجود شركات عملاقة تسيطر على السوق العربي و ضعف السوق العربي في هذا المجال و عدم تواجد الخبرات العملية الحقيقية بالإضافة لغياب القدرات التعليمية لإنتاج متخصصين محترفين هي عوامل مبدئية

السؤال الثاني:

صناعة البروسيسور تعتمد على مجموعة علوم منها علم الكيمياء و الفيزياء و الرياضيات و هندسة الطاقة و التحكم و التصميم و الغنتاج و المعادن و غيرها الكثير من العلوم التي يجب توافرها لتصميم المعالجات و الدوائر الإلكترونية المدمجة IC

لذلك فإن أي شركة تريد أن تدخل في هذا المجال لابد أن تتوفر على كل هذه الخبرات و بكفاءات و خبرات عالية جداً لتدخل في طور صناعتها و تصميمها و هو الامر الذي لا يتوفر في العديد من الشركات منها مايكروسوفت التي لا تهتم في هذه الصناعة لأنها لا تملك خبرتها و لا مقوماتها من ناحية الأفراد أيضاً

قمت بتصميم جهاز قياسات درجات حرارة و رطوبة مع تحكم فيها حسب الرغبة

قمت بتصميم نظام تحكم في المصفات

قمت بتصميم آلة حاسبة علمية

الحقيقة أردوينو عمل نقلة نوعية للمحترفين و الهواة و المتعلمين بأنه إختصر معرفة أساسيات الهندسة الكهربائية بتقديم متحكم مجهز بكل ما يحتاج من مقاومات و منظم جهد و مذبذبات و أيضاً قدم إنترفيس مع عدة طرفيات مثل اليو أس بي و الإيثرنت مما سهل عملية تصميم الأجهزة و إختصرها ببرمجة المتحكم و شبك الأجهزة المراد التحكم بها على المداخل و المخارج من المتحكم

ولكن في الواقع من يريد فقط تعلم برمجة العتاد مفيد له جداً و لكن إذا أردت تعلم تصميم العتاد و كيفية شبكه بالمعالج أو المتحكم فأنا أنصح بتعلم المتحكمات من نوع PIC أو إستخدام معالجات إنتل 8085 أو 8086 لأنها تعلم كيف يمكن تصميمها عتادياً من الصفر و برمجتها أيضاً

بفرض حصولك على إستثمار تراسل أي مصنع وتحدثهم عن جهازك و الأوراق المطلوبة ليبدؤوا التصنيع

في العادة يطلبون مخططات ورسمات التصميم الخارجي و المعمارية الداخلية للجهاز أي المعالج و الاجهزة المربوطة فيه وغيرها

في الواقع ليست لدي معلومة إذا المصنع يقوم بإستيراد قطعم و محاسبتك عليها او أنك أنت تقوم بإستيرادها و إيصالها للمصنع

ولكن الموضوع مكلف بشكل كبير

بالحقيقة يكون مكتوب على أجهزة أبل "Designed in California" وليس "Made".

أولاً أخي أبشرك بأن لا توجد جامعة ضعيفة بالمنهاج و إنما كل الجامعات تقدم فقط أسماء المراجع مع بعض المعلومات السطحية و على الطالب هو نفسه أن يتوسع في العلم فلا تأكل هم الجامعة فالعمل الكبير عليك لو كنت تدرس في MIT

أما أسماء المراجع فأنصحك بشدة قراءة الكتب التالية و هي ليست عربية و هي أفضل بكثير و لغتها سهلة جداً

8085 MICROPROCESSOR: PROGRAMMING AND INTERFACING

ثم قراءة هذا الكتاب عن برمجة المايكروكونترولرز:

و سأقوم قريباً بطرح دورة متكاملة حول المتحكمات الصغيرة بالعربية عبر اليوتيوب إن أردت الانتظار

هو إختيار مكونات جهاز ما و الربط بينها وهي المهمة الأصعب و من ثم برمجتها

تتعلمه من خلال أولاً دراسة المعالجات و المتحكمات ثم دراسة لغة الأسمبلي ثم دراسة وقراءة كتب تتعلق بـ Computer Interface وهي تعلمك كيف يمكن شبك القطع الإلكترونية مع المعالج و برمجتها و المحولات و غيرها.

أهلاً و سهلاً تشرفت بك يمكنك التواصل معي عبر البريد الإلكتروني

assem.saffarini@gmail.com

هي عبارة عن لوحة مع كل القطع اللازمة من متحكم أو معالج مع كل التوصيلات مع الرام و الروم و مصدر الطاقة و المنافذ و هي تسهل عناء التصميم و التوصيل وما عليك سوى أن تبرمج و تشبك المخارج على العناصر التي تريدها مثل محرك أو ضوء او شاشة إن لم تتضمن شاشة إلخ

الأردوينو أرخصها و هي قوية للمبتدئين و مشاريع التخرج و لكن عملياً غير مستخدمة لان المتحكم ضعيف ولا يستخدم عملياً

والله يا أخي لا أملك فكرة عن هذا الموضوع و هوعالم كبير جداً إلا أنك أثرت فضولي للبحث و القراءة و عندما أجد نفسي كفأ لأجيبك سوف أجيبك بإذن الله بما أعلم

سامحني يا أخي