في الدرس السابق اجزاء البايت Byte ما هو البايت Byte و البت Bit وكيف يعمل تعرّفنا على البايت كوحدة قياس أساسية في عالم الكمبيوتر وكيف يُمكن تمثيلها باستخدام النظامين الثنائي والسادس عشر. واليوم، سنُبحر أعمق في عالم النظام السادس عشري Hexadecimal System ونكتشف كيف يُستخدم في مُختلف التطبيقات التي نستخدمها يوميًا، بدءً من أبسط تصميم على شاشة هاتفك إلى أكثر البرامج تعقيدًا!
 |
| نظام السادس عشر Hexadecimal System |
كما تم شرح في الدرس السابق عن شرح النظام السادس عشر Hexadecimal بالتفصيل تذكّر أن النظام السادس عشري Hexadecimal هو نظام عدّ ذكيّ يُستخدم لِتمثيل الأرقام بِاستخدام 16 رمزًا مُختلفًا: الأرقام من 0 إلى 9 والحروف من A إلى F. يُساعدنا هذا النظام على تبسيط وتقصير كتابة البيانات الثنائية التي يفهمها الكمبيوتر، مما يُسهّل علينا فهمها والتّعامل معها، يمكنك مراجعة الدرس السابق لتتمكن من فهم المعلومات المتقدمة عن نظام العد السادس عشري بشكل جيد.
هل أنت مُستعدٌ لاكتشاف كيف يُستخدم هذا النظام في تحديد الألوان، وعناوين الذاكرة، وحتى في كتابة الأكواد البرمجية؟ هيا بنا!
1. مُراجعة سريعة للنّظام السّادس عشري: تذكّر الأساسيات!
قبل أن ننطلق في استكشاف تطبيقات النظام السادس عشري، دعنا نُلقي نظرةً سريعةً على أساسياته:
- الرموز المُستخدمة: يتكوّن النظام السادس عشر من 16 رمزًا: الأرقام من 0 إلى 9 والحروف من A إلى F.
- قيم الرموز: تمثّل الأحرف قيمًا رقمية أكبر من 9، حيث:
- A = 10
- B = 11
- C = 12
- D = 13
- E = 14
- F = 15
 |
| الفرق بين نظام السادس عشر Hexadecimal System وبين نظام العد الثنائي Binary System وبين نظام العد decimal |
2. النظام السادس عشري في تحديد الألوان: ألوانٌ رقميةٌ بِجمالٍ ساحر!
هل تتساءل كيف يُمكن للشّاشة أن تُنتج ملايين الألوان بِدقّةٍ عالية؟ يكمن السّر في النظام السادس عشر! ففي عالم الكمبيوتر وتصميم المواقع، تُستخدم قيم سادسيه عشريه لِتمثيل الألوان بِدقّة عالية، مما يُتيح لنا عالمًا من التّدرجات والظلال المُبهرة.
يتكوّن كلّ لون من ثلاثة مُكوّنات رئيسيّة:
- الأحمر (Red)
- الأخضر (Green)
- الأزرق (Blue)
ويُعبّر عن كلّ مُكوّن بِقيمة سادسية عشر تتراوح بين 00 و FF، حيث تُمثّل 00 أدنى قيمة للّون (غياب اللّون) وتُمثّل FF أعلى قيمة للّون (أقصى شدّة). تُسمّى هذه الطّريقة بتمثيل الألوان "RGB" اختصارًا لِأسماء الألوان الثّلاثة بِاللّغة الإنجليزيّة.
أمثلة على أكواد ألوان شائعة ومعانيها:
- #FFFFFF: الأبيض (جميع المُكوّنات في أعلى شدّة).
- #000000: الأسود (جميع المُكوّنات في أدنى شدّة).
- #FF0000: الأحمر الصّافي (الأحمر في أعلى شدّة، والأخضر والأزرق في أدنى شدّة).
- #00FF00: الأخضر الصّافي.
- #0000FF: الأزرق الصّافي.
- #FFFF00: الأصفر (الأحمر والأخضر في أعلى شدّة، والأزرق في أدنى شدّة).
- #00FFFF: السّماوي (الأخضر والأزرق في أعلى شدّة، والأحمر في أدنى شدّة).
- #FF00FF: الأرجوانيّ (الأحمر والأزرق في أعلى شدّة، والأخضر في أدنى شدّة).
- نستطيع اختيار اللون بِـ النظام السادس عشر بِـ استخدام مُحدّدات الألوان (Color Pickers).
- تُتيح هذهِ الأدوات لِـ المُصمّمين اختيار اللون بِـ شكل مرئيّ ، و تُظهر لهم كود اللون بِـ النظام السادس عشر.
- مثلاً، إذا أردت اختيار لون أحمر ، فَيمكنك فتح مُحدّد الألوان و اختيار اللون الأحمر من لوحة الألوان. سيُظهر لك مُحدّد الألوان كود اللون بِـ النظام السادس عشر (مثلاً #FF0000).
 |
| صورة لِلوحة ألوان تُظهر أكواد ألوان مُختلفة بِالنّظام السّادس عشر Hexadecimal |
بِتغيير قيم المُكوّنات الثلاثة للّون، يُمكن لنا الحصول على ملايين الظلال والتدرجات اللّونية بِدقّةٍ عالية. فمثلاً، للحصول على ظلٍ أفتح من اللّون الأحمر، يُمكننا تغيير قيمة المُكوّن الأحمر (Red) إلى قيمةٍ أقلّ من FF، كأن نجعلها #CC0000 أو #AA0000.
أدوات لاختيار الألوان:
يُستخدم المُصمّمون أدواتٍ خاصّةً لاختيار الألوان وتحديد أكوادها بِالنظام السادس عشر Hexadecimal System، مثل مُحدّدات الألوان (Color Pickers) التي تُتيح لهم اختيار اللّون المُناسب بِشكلٍ مرئيّ، ثمّ تُظهر لهم كود اللّون بِالنظام السّادس عشر. تُسهّل هذه الأدوات عملية التّصميم وتُساعد على الحصول على اللّون المُناسب بِدقّة.
3. النظام السادس عشر في عناوين الذاكرة: خريطةٌ لِعالمٍ رقميٍّ مُعقّد!
تخيّل أنّ ذاكرة الكمبيوتر هي مدينةٌ ضخمةٌ مليئةٌ بِمبانٍ ومنازلَ (مواقع الذّاكرة)، وكلّ منزلٍ له عنوانٌ فريدٌ يُحدّد موقعه. ولِتسهيل العثور على هذهِ المنازل وتنظيمها، يُستخدم النظام السادس عشر لِتَرقيم هذهِ العناوين بِشكلٍ مُنظّم و سهل الفهم.
في عالم الكمبيوتر، تُخزّن البيانات في ذاكرة الجهاز في مواقعَ مُحدّدة تُسمّى عناوين الذّاكرة. يُمكن تشبيه هذهِ العناوين بِأرقام المنازل في المدينة، حيث يُشير كلّ عنوانٍ إلى موقعٍ مُحدّدٍ في الذّاكرة يُمكن تخزين بياناتٍ فيه.
يمكن لِـ المُبرمجين التّحويل بين عناوين الذاكرة بِـ النظام السادس عشر و النظام الثنائي بِـ استخدام قواعد التحويل التي تعلمناها في الدرس السابق من نظام العد السادس عشر.
مثلاً، إذا أردت تحويل عنوان الذاكرة "0x7F8A3B2C" إلى النظام الثنائي، فَيمكنك تحويل كل رمز إلى قيمته الثنائية بِـ استخدام جدول التّحويل : "7" تُصبح "0111" ، "F" تُصبح "1111" ، "8" تُصبح "1000" ، و هكذا.
تُصبح النتيجة "0111 1111 1000 1010 0011 1011 0010 1100" في النظام الثنائي.
ولأنّ الكمبيوتر يفهم اللغة الثّنائيّة فقط، فإنّ عناوين الذّاكرة تُكتب في الأصل كَسلسلةٍ طويلةٍ من الآحاد والأصفار. ولكن لِتسهيل قراءة وفهم هذه العناوين على البشر، يُستخدم النظام السادس عشر لِتمثيلها بِشكلٍ مُختصر.
مثال: 0x7F8A3B2C هو عنوان ذاكرة مكتوبٌ بِالنظام السّادس عشر. يُشير الجزء "0x" إلى أنّ العدد مكتوبٌ بِالنظام السّادس عشر، وتُمثّل باقي الأحرف والأرقام رقم المنزل (العنوان) في ذاكرة الكمبيوتر.
أنواع الذّاكرة:
- RAM (Random Access Memory): وهي ذّاكرة مُؤقّتة تُستخدم لِتخزين البيانات التي يعمل عليها الكمبيوتر في الوقت الحالي. تُفقد البيانات المُخزّنة في RAM عند إطفاء الكمبيوتر.
- ROM (Read-Only Memory): وهي ذّاكرة دائمة تُستخدم لِتخزين البيانات الثّابتة، مثل نظام التّشغيل الأساسيّ للجهاز. لا تُفقد البيانات المُخزّنة في ROM عند إطفاء الكمبيوتر.
يُستخدم المُبرمجون عناوين الذّاكرة لِلوصول إلى البيانات المُخزّنة في مواقعَ مُحدّدة والتّعامل معها. فمثلاً، عند تشغيل برنامجٍ مُعين، يقوم الكمبيوتر بِتَحميل بيانات البرنامج من الذّاكرة الدّائمة (ROM) إلى الذّاكرة العشوائيّة (RAM) لِكي يُمكن للمُعالج الوصول إليها ومُعالجتها بِسُرعة.
4. النظام السادس عشر في البرمجة: لغةٌ سريّةٌ لِلتّحكّم في الكمبيوتر!
يُستخدم النظام السادس عشر Hexadecimal System أيضًا في بعض لغات البرمجة، خاصّةً لغات البرمجة منخفضة المستوى مثل Assembly و C و C++. تُتيح هذه اللّغات للمُبرمجين التّحكّم في مُكوّنات الكمبيوتر بِشكلٍ مُباشر بِاستخدام تعليماتٍ مُحدّدة، وتُعتبر أقرب إلى لغة الآلة التي يفهمها الكمبيوتر.
مثال 1: في لغة Assembly، يُمكن استخدام النّظام السّادس عشر لِتحديد قيمةٍ رقميّةٍ أو عنوان ذاكرة. فمثلاً، التّعليمات MOV AX, 0xFF تُشير إلى نقل القيمة السّادسية عشر FF (255 في النّظام العشريّ) إلى السّجل AX في المُعالج.
مثال 2: في لغة C، يُمكن استخدام النّظام السّادس عشر لِتحديد قيم لِلْأرقام، الحروف، و الرموز. فمثلاً، يُمكن كتابة الرقم 255 كَـ 0xFF، و الحرف "A" كَـ 0x41.
يُستخدم النّظام السّادس عشر في البرمجة لِعدّة أسباب، منها:
- الدّقّة: يُتيح النّظام السّادس عشر تحديد القيم بِدقّةٍ عالية، خاصّةً عند التّعامل مع الذّاكرة ومُكوّنات الكمبيوتر الأخرى.
- الاختصار: يُختصر تمثيل الأرقام الكبيرة في النّظام السّادس عشر، مما يُسهّل قراءة وفهم الأكواد البرمجيّة.
- التّوافق: يُستخدم النّظام السّادس عشر في العديد من لغات البرمجة، مما يُسهّل نقل الأكواد بين اللّغات المُختلفة.
5. أدوات مُفيدة لِلتّعامل مع النظام السّادس عشر: سهولة التحويل والحساب!
يُمكن للمُبرمجين والمُصمّمين استخدام بعض الأدوات المُفيدة لِلتّعامل مع النّظام السّادس عشر بِسهولة، مثل:
- آلات حاسبة النّظام السّادس عشر: تُتيح هذهِ الآلات التّحويل بين النّظام السّادس عشر و أنظمة العدّ الأخرى، بالإضافة إلى إجراء العمليات الحسابيّة بِالنّظام السّادس عشر. تُوجد العديد من هذهِ الآلات مُتاحةً عبر الإنترنت وبِشكلٍ مَجّانيّ.
- مُحرّرات الأكواد (Code Editors): تدعم مُحرّرات الأكواد المُتقدّمة النّظام السّادس عشر، وتُتيح للمُبرمجين كتابة وقراءة الأكواد بِهذا النّظام بِسهولة. تُوفّر هذهِ المُحرّرات أيضًا ميزاتٍ مُفيدة مثل تمييز النّصوص بِالألوان لِتسهيل قراءة الأكواد.
تمارين تفاعليّة: اختبر فهمك للنّظام السّادس عشر!
التحويل بين النّظم:
- حوّل الرقم العشريّ 125 إلى النّظام السّادس عشر.
- حوّل القيمة السّادسية عشر 3A إلى النّظام العشريّ.
تحديد اللّون:
- ما هو اللّون الذي يُمثّله الكود السّادس عشر #008080؟
البرمجة:
- اكتب تعليمةً برمجيّة بسيطة بِلغة C لِتَعيين القيمة 200 (بِالنّظام السّادس عشر) إلى مُتغيّرٍ يُسمّى "value".
خاتمة: النظام السادس عشر، لغةٌ مُهمّةٌ في عالم الكمبيوتر!
لقد رأينا في هذا الدّرس كيف يُستخدم النّظام السّادس عشر في مُختلف التّطبيقات الكمبيوتريّة، من تحديد الألوان إلى عناوين الذاكرة و البرمجة. إنّ فهم هذا النظام يُساعدنا على فهم كيفيّة عمل أجهزة الكمبيوتر بِشكلٍ أفضل، ويُتيح لنا التّعامل مع البيانات بِكفاءةٍ ودقّة.
و في درسنا القادم من دورة أساسيات مهمة لكل مبرمج، سنُكمل رحلتنا في عالم أنظمة العدّ ونستكشف النّظام الثّمانيّ. ترقّبوا!
ما هو رايك في المحتوى ؟
هل لديك اي سؤال أخر؟