حق سئل کیمی دریایا آخیب ، یول تاپاجاق دیر
داش آتماق ایله کیمسه اونو دونده ره بیلمز
دونیادا قارانلیقلار اگر بیرلشه باهم
بیر خیر داجا شمعین ایشیقین سوندوره بیلمز
مفتون امینی
آلا گؤزلوم mp3
آی لاچین mp3
دلی جیران mp3
دیلبر mp3
دیلی دیلی mp3
گول فصلینده mp3
موغام mp3
ریحان mp3
ساری گلین mp3
سونا بولبوللر mp3
یاریم گل mp3
ظالیم mp3
|
مانيتور | ||||||||||||||||||||||||||||
|
صفحات نمايشگر که " مانيتور " نيز ناميده می شوند ، متداولترين دستگاه خروجی در کامپيوترهای شخصی محسوب می گردند. اغلب صفحات نمايشگر از CRT)Cathod ray tube) استفاده می نمايند . کامپيوترهای Laptops و ساير دستگاههای محاسباتی قابل حمل ، از LCD Liquid Crystal display و يا LED)Light-emiting diode) استفاده می نمايند. استفاده از مانيتورهای LCD با توجه به مزايای عمده آنان نظير : مصرف انرژی پايين بتدريج جايگزين مانيتورهای CRT می گردند. زمانيکه قصد تهيه يک مانيتور را داشته باشيم ، پارامترهای متفاوتی مطرح بوده که می بايست برای هر يک از آنها تصميم گيری کرد. § تکنولوژی نمايش ( CRT و يا LCT و يا ... ) § تکنولوژی کابل ( VGA و DVI دو مدل رايج می باشند ) § محدوده قابلل مشاهده ( معمولا" قطر صفحه نمايشگر است ) § حداکثر ميزان وضوح تصوير (Resolution) § Dot Pitch § Refresh rate § Color depth § ميزان برق مصرفی در ادامه هر يک از موارد فوق توضيح داده خواهد شد. تکنولوژی نمايش از سال 1970 که اولين نمايشگر ها ( مانيتور های مبتنی بر متن ) برای کامپيوتر های شخصی عرضه گرديند، تاکنون مدل های متفاوتی مطرح و عرضه شده است : - شرکت IBM در سال 1981 مانتيورهای CGA)Color Graphic Adapte) را معرفی کرد. مانتيورهای فوق قادر به نمايش چهار رنگ با وضوح تصوير 320 پيکسل افقی و 200 پيکسل عمودی می باشند. - شرکت IBM در سال 1984 مانيتورهای EGA)Enhanced Graphiv Adapter) را معرفی کرد. مانيتورهای فوق قادر به نمايش شانزده رنگ و وضوح تصوير 350 * 640 بودند. - شرکت IBM در سال 1987 سيستم VGA)Video Graphiv Array) را معرفی کرد. مانيتورهای فوق قادر به نمايش 256 رنگ و وضوح تصوير 600 * 800 بودند. - شرکت IBM در سال 1990 سيستم XGA)Extended Graphics Array) را معرفی کرد. سيستم فوق با وضوح تصوير 600*800 قادر به ارائه 8/ 16 ميليون رنگ و با وضوح تصوير 768 * 1024 قادر به نمايش 65536 رنگ است . اغلب صفحات نمايشگر که امروزه در سطح جهان عرضه می گردند ، UXGA)Ultra Extended Graphics Array) استاندارد را حمايت می نمايند. UXGA قادر به ارائه 8 / 16 ميليون رنگ با وضوح تصوير 1200 * 1600 پيکسل است . يک آداپتور UXGA اطلاعات ديجيتالی ارسال شده توسط يک برنامه را اخذ و پس از ذخيره سازی آنها در حافظه ويدئوئی مربوطه ، با استفاده از يک تبديل کننده " ديجيتال به آنالوگ " آنها را بمنظور نمايش تبديل به سيگنال های آنالوگ خواهد نمود. پس از ايجاد سيگنال های آنالوگ ، اطلاعات مربوطه از طريق يک کابل VGA برای مانيتور ارسال خواهند شد.
همانگونه که در شکل فوق مشاهده می نمائيد ، يک کانکتور VGA از سه خط مجزا برای سيگنال های قرمز ، سبز و آبی واز دو خط ديگر برای ارسال سيگنال های افقی و عمودی استفاده می نمايد. در تلويزيون تمام سيگنال های فوق در يک سيگنال مرکب ويدئويی قرار می گيرند. تفکيک سيگنال های فوق ، يکی از دلايل بالا بودن تعداد پيکسل های يک مانيتور نسبت به تلويزيون است . با توجه به اينکه آداپتورهای VGA قابليت استفاده کامل از مانيتورهای ديجيتال را ندارند ، اخيرا" يک استاندارد جديد با نام DVI)Digital Video Interface) ارائه شده است . در تکنولوژی VGA می بايست سيگنال های ديجيتال در ابتدا تبديل به آنالوگ شده و در ادامه سيگنال های فوق برای مانيتور ارسال گردند .در تکنولوژی DVI ضرورتی به انجام اين کار نبوده وسيگنال های ديجيتال مستقيما" برای مانيتور ارسال خواهند شد. در صورتيکه از مانتيتورهای DVI استفاده می گردد ، می بايست حتما" از کارت گرافيکی استفاده نمود که تکنولوژی فوق را حمايت نمايد. محدوده قابل مشاهده دو پارامتر ( مقياس ) اندازه يک مانيتور را مشخص خواهد کرد : اندازه صفحه و ضريب نسبت . اکثر نمايشگرهای کامپيوتر نظير تلويزيون دارای ضريب نسبت 3 : 4 می باشند. اين بدان معنی است که نسبت پهنا به ارتفاع معادل 4 به 3 است . اندازه صفحه بر حسب اينچ اندازه گيری شده و معادل فطر نمايشگر است ( اندازه از يک گوشه صفحه تا گوشه ديگر بصورت قطری ) . 15 ، 17 و 21 اندازه های رايج برای نمايشگر ها است . اندازه نمايشگرهای NoteBook اغلب کوچکتر بوده و دارای دامنه بين 12 تا 15 اينچ می باشند. اندازه يک نمايشگر تاثير مستقيمی بر وضوح تصوير خواهد داشت . يک تصوير بر روی يک مانيتور 21 اينچ با وضوح تصوير 480 * 640 بخوبی مشاهده تصوير بر روی يک مانيتور 15 اينچ با همان وضوح تصوير نخواهد بود. با فرض يکسان بودن وضوح تصوير ، مشاهده يک تصوير بر روی يک مانتيتور با ابعاد کوچکتر نسبت به يک مانيتور با ابعاد بزرگتر ، کيفيت بالاتری را خواهد داشت. حداکثر وضوح و دقت تصوير دقت (Resolution) به تعداد پيکسل های نمايشگر اطلاق می گردد. دقت تصوير توسط تعداد پيکسل ها در سطر وستون، مشخص می گردد. مثلا" يک نمايشگر با دارابودن 1280 سطر و1024 ستون قادر به نمايش 1024 * 1280 پيکسل خواهد بود. کارت فوق دقت تصوير در سطوح پايين تر 768 * 1024 ، 600 * 800 و 480 * 640 را نيز حمايت می نمايد. Refresh rate ( نرخ باز خوانی / باز نويسی ) در مانيتورهای با تکنولوژی CRT ، نرخ بازخوانی / بازنويسی ، نشاندهنده تعداد دفعات نمايش ( رسم ) تصوير در يک ثانيه است. در صورتيکه مانيتور CRT شما دارای نرخ بازخوانی / بازنويسی 72 هرتز باشد ، در هر ثانيه 72 مرتبه تمام پيکسل ها از بالا به پايين بازخوانی / بازنويسی مجدد خواهند شد. نرخ فوق بسيار حائز اهميت بوده و هر اندازه که نرخ فوق بيشتر باشد تصوير مناسبتری را شاهد خواهيم بود ( تصوير ی عاری از هر گونه لرزش ) در صورتيکه نرخ فوق بسيار پايين باشد باعث لرزش (Flickering) نوشته های موجود بر روی صفحه شده و بيماريهای متفاوت چشم و سردرد های متوالی را در پی خواهد داشت . عمق رنگ (Color Depth) تعداد رنگ هائی که يک مانتيتور می تواند ارائه دهد از ترکيب حالات متفاوت کارت گرافيک و قابليت رنگ در مانيتور ، بدست می آيد. مثلا" کارتی که می تواند در حالت SVGA فعاليت نمايد ، قادر به نمايش 16777216 رنگ خواهد بود. کارت های فوق قادر به پردازش اعداد 24 بيتی تشريح کننده يک پيکسل می باشند. تعداد بيت های استفاده شده برای تشريح يک پيکسل را " عمق بيت " می نامند. در مواردی که از 24 بيت برای تشريح يک پيکسل استفاده می گردد ، برای هر يک از رنگ های اصلی ( قرمز ، سبز ، آبی) از هشت بيت استفاده می گردد. عمق بيت را True color نيز می گويند. در چنين مواردی امکان تولييد ده ميليون رنگ وجود خواهد داشت . يک کارت شانزده بيتی قادر به توليد 65536 رنگ خواهد بود. جدول زير تعداد رنگ توليد شده توسط بيت های متفاوت را نشان می دهد.
همانگونه که در آخرين سطر جدول فوق مشاهده می گردد ، از 32 بيت استفاده شده است . مدل فوق اغلب توسط دوربين های ديجيتال ، انيميشن و بازيهای ويدئويی استفاده می گردد. مصرف انرژی ميزان مصرف انرژی در مانيتورها بستگی به تکنولوژی استفاده شده دارد. نمايشگرهای با تکنولوژی CRT ، از 110 وات استفاده می نمايند. مانيتورهای با تکنولوژی LCD دارای مصرف انرژی به ميزان 30 تا 40 وات ، می باشند. در يک کامپيوتر شخصی که از يک مانيتور با تکنولوژی CRT استفاده می نمايد ، 80 درصد ميزان مصرف انرژی سيستم متعلق به مانتيتور است ! . در زمان روشن بودن کامپيوتر ممکن است کاربران در اغلب زمان های مربوطه ، بصورت تعاملی با آن درگير نگردند ، دولت امريکا در سال 1992 برنامه Energy star را مطرح نمود. در چنين مواردی زمانييکه پس از مدت زمانی عملا" از سيستم استفاده نگردد ، نمايش تصوير قطع می گردد. وضعيت فوق تا زمانيکه کاربر موس را بحرکت در نياورده و يا بر کليدی از صفحه کليد ضربه نزد ، همچنان ادامه خواهد يافت . بهرحال تکنولوژی فوق باعث صرفه جوئی زيادی در ميزان برق مصرفی ( منازل ، ادارت و ...) خواهد داشت . منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
موس | ||||||||||||||
|
استفاده از موس در کامپيوتراز سال 1984 و همزمان با معرفی مکينتاش آعاز گرديد . با عرضه موس ، کاربران قادر به استفاده از سيستم و نرم افزارهای مورد نظر خود با سهولت بيشتری شدند. امروزه موس دارای جايگاه خاص خود است . موس قادر به تشخيص حرکت و کليک بوده و پس از تشخيص لازم ، اطلاعات مورد نياز برای کامپيوتر ارسال تا عمليات لازم انجام گيرد. روند شکل گيری موس درسيستم های اوليه نيازی به استفاده از موس احساس نمی گرديد، چون کامپيوترهای آن زمان دارای اينترفيسی مشابه ماشين های تله تايپ و يا کارت پانج برای ورود اطلاعات بودند. ترمينال های متنی اوليه، چيزی بيشتر از يک تله تايپ شبيه سازی شده نبودند ( استفاده از صفحه نمايشگر در عوض کاغذ ). چندين سال طول کشيد تا کليدهای پيکانی در اغلب ترمينال ها مورد استفاده قرار گرفتند( اواخر 1960 و اوايل 1970 ) . ادينورهای تمام صفحه اولين چيزی بودند که از قابليت های واقعی کليدهای پيکانی استفاده کردند. مداد های نوری برای ساليان زيادی بر روی ماشين های متفاوت ، بعنوان يک دستگاه اشاره ای استفاده می گرديدند. Joysticks و دستگاه هائی ديگر در اين خصوص در سال 1970 رايج شده بودند. زمانيکه موس بهمراه کامپيوترهای مکينتاش ارائه گرديد يک موفقيت بزرگ بدست آمده بود.عملکرد موس کاملا" طبيعی بود. قيمت موس ارزان و فضای زيادی را اشغال نمی کرد. همزمان با حمايت سيستم های عامل از موس ، استفاده از موس رشد بيشتری پيدا کرد. زمانيکه ويندوز 3/1 از يک رابط گرافيکی بعنوان استاندارد استفاده کرد، موس بعنوان يک وسيله و اينترفيس بين انسان - کامپيوتر، جايگاه خاص خود را کسب نمود. کالبد شکافی موس مهمترين هدف هر نوع موس ، تبديل حرکت دست به سيگنال هائی است که کامپيوتر قادر به استفاده از آنان باشد. موس برای ترجمه و نيل به هدف گفته شده از پنج عنصر اساسی استفاده می نمايد. 1 - يک گوی ( گردی ) درون موس که سطح مورد نظر را لمس و زمانيکه موس حرکت می کند، می چرخد. 2 - دو غلتک (Rollers). غلتک های فوق گوی ( گردی ) را لمس می کنند. يکی از غلتک ها، قادر به تشخيص حرکت در جهت X باشد. غلتک دوم 90 درجه نسبت به غلتک اول جهت يابی شده تا بدين ترتيب حرکت در جهت Y را تشخيص دهد. زمانيکه گوی می چرخد يک و يا دو غلتک فوق نيز حرکت خواهند کرد.شکل زير دو غلتک سفيد رنگ موس را نشان می دهد. 3 - هر غلتک به يک ميله ( محور) متصل بوده و ميله باعث چرخش يک ديسک می گردد. زمانيکه يک غلتک می چرخد ميله مربوط به آن بهمراه ديسک مربوطه نيز خواهند چرخيد.شکل زير ديسک را نشان می دهد. 4 - در يکطرف ديسک يک LED مادون قرمز ودر طرف ديگر يک سنسورمادون قرمز، وجود دارد. سوراخ های موجود بر روی ديسک باعث شکست نور متصاعده شده توسط LED می شوند، بدين ترتيب سنسور مادون قرمز ، پالس ها ی نور را مشاهده خواهد کرد.تعداد پالس ها ارتباط مستقيم با سرعت موس و مسافتی که موس حرکت می کند، خواهد داشت . 5 - يک تراشه پردازنده بر روی برد. پردازنده فوق پالس ها را خوانده و پس از تبديل به باينری، آنها را از طريق کابل مربوطه برای کامپيوتر ارسال می دارد. همانگونه که مشاهده گرديد موس يک سيستم مبتنی بر نور و مکانيک است (Optomechanical) . موس بصورت مکانيکی حرکت کرده و يک سيستم نوری تعداد پالس های نوری را شمارش می نمايد. در موس فرضی قطر گوی ( گردی ) 21 ميليمتر، قطر غلتک 7 ميليمتر است . ديسک دارای 36 سوراخ است . بنابراين در صورتيکه موس 24 ميليمنر ( يک اينچ ) حرکت نمايد تراشه مربوطه 41 پالس نوری را تشخيص خواهد داد. تا کنون متوجه اين موضوع شده ايد که هر ديسک دارای دو LED مادون قرمز و دو سنسور مادون قرمز است .(در هر طرف ديسک يک عدد). بنابراين درون موس چهار زوج LED/Sensor وجود دارد. ساختار و سازماندهی فوق به پردازنده امکان تشخيص جهت چرخش را خواهد داد. يک پلاستيک بسيار کوچک بين سنسور و ديسک وجود دارد .پلاسيک فوق در شکل قابل مشاهده است : پلاستيک فوق يک پنجره برای سنسور را بمنظور روئت نور ، ايجاد می نمايد. پنجره موجود در يکطرف ديسک با پنچره موجود در طرف ديگر ديسک در دو موقعيت مکانی متفاوت نسبت بهم قرار دارند.اختلاف موجود باعث می گردد که دو سنسور قادر به مشاهده پالس ها ی نوری در دفعات متفاوت باشند. برخی اوقات ممکن است يک سنسور پالسی را مشاهده نموده در صورتيکه سنسور دوم پالسی را مشاهده ننمايد موس نوری همزمان با رشد تکنولوژی مرتبط با موس استفاده از موس های نوری مطرح گرديد. موس نوری از اواخر سال 1999 مطرح شده است . موس نوری با استفاده از يک دوربين کوچک در هر ثانيه 1500 تصوير می گيرد. اين نوع موس ها در هر محل مسطحی قابل استفاده می باشند. موس دارای يک LED قرمز رنگ بوده که باعث تشعشع نور درون يک سنسور CMOS می گردد. سنسور فوق هر تصوير را برای تجزيه و تحليل در اختيار پردازنده سيگنال های ديجيتال (DSP) قرار می دهد. DSP با سرعت 18 ميليون دستورالعمل در ثانيه عمليات خود را انجام می دهد.DSP قادر به تشخيص الگوهای موجود در تصاوير بوده و نحوه تغيير الگوهای فوق را با تصاوير قبلی مقايسه خواهد کرد. با توجه به بررسی دامنه تغييرات موجود الگوها بر روی دنباله ای از تصاوير، DSP قادر به تشخيص ميزان حرکت موس بوده و پس از تشخيص فوق مختصات مربوطه را برای کامپيوتر ارسال می دارد. کامپيوتر مکان نما (Cursor) را در مختصات مربوطه بر روی صفحه نمايشگر قرار خواهد داد.عمليات فوق در يک ثانيه صدها مرتبه تکرار می گردد. موس نوری نسبت به موس معمولی دارای مزايای متعددی می باشند: § دارای قطعات مکانيکی نبوده و قطعا" احتمال خرابی کمتر است . § گرد غبار تاثيری در عملکرد موس نخواهد داشت § دارای دقت بالائی بوده و پاسخ های مناسب تری را باعث می گردند. § نيازی به Mouse Pad نخواهند داشت . کانکتور موس اغلب موس ها از يک کانکتور استاندارد PS/2 استفاده می نمايند.(شش پين ) عملکرد هر پين مطابق جدول زير است :
زمانيکه موس جرکت کرده و يا کاربر يک دکمه آن را کليک می نمايد ،موس سه بايت اطلاعات را برای کامپيوتر ارسال می دارد. اولين بايت شامل موارد زير است : § وضعيت دکمه سمت چپ ( صفر = off و يک = on ) § وضعيت دکمه سمت راست (صفر = off و يک = on) § صفر § يک § جهت X ( مثبت و يا منفی ) § جهت Y § سر ريز X ( موس بيش از 255 پالس در يک چهلم ثانيه حرکت کرده است ) § سرريز Y دو بايت بعد شامل مقادير مربوط به X,Y بوده و شامل تعداد پالس های تشخيص داده شده در جهت X,Y نسبت به آخرين اطلاعات ارسال شده است . اطلاعات بصورت سريال از موس برای کامپيوتر ارسال می گردند. برای هر بايت داده عملا" يازده بيت ارسال می گردد. ( يک بيت برای نشان دادن شروع هشت بين داده يک بيت Parity و يک بيت برای خاتمه ) موس PS/2 در هر ثانيه 1200 بيت را ارسال می دارد. با توجه به ميزان اطلاعات ارسالی، موقعيت موس با بالاترين دقت برای کامپيوتر در هر لحظه گزارش خواهد شد. ( تقريبا" 40 گزارش در هر ثانيه ) منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
صفحه کليد |
|
صفحه کليد، متداولترين وسيله ورود اطلاعات در کامپيوتر است .عملکرد صفحه کليد مشابه يک کامپيوتر است! صفحه کليد شامل مجموعه ای از سوييچ ها است که به يک ريزپردازنده متصل می گردند. ريزپردازنده وضعيت هر سوئيچ را هماهنگ و واکنش لازم در خصوص تغيير وضعيت يک سوئيچ را از خود نشان خواهد داد. انواع صفحه کليد صفحه کليدها از بدو استفاده در کامپيوتر، تاکنون کمتر دستخوش تغييراتی شده اند. اغلب تغيرات اعمال شده در رابطه با صفحه کليد، افزودن کليدهائی خاص ، بمنظور انجام خواسته های مورد نظر است . متداولترين نوع صفحه کليدها عبارتند از : § صفحه کليد پيشرفته با 101 کليد § صفحه کليد ويندوزبا 104 کليد § صفحه کليد استاندارد اپل با 82 کليد § صفحه کليد پيشرفته اپل با 108 کليد کامپيوترهای laptop دارای صفحه کليدهای مختص بخود بوده که آرايش کليدها بر روی آنان با صفحه کليدهای استاندارد متفاوت است . برخی از توليد کنندگان صفحه کليد، کليدهای خاصی را نسبت به صفحه کليدهای استاندارد اضافه نموده اند. صفحه کليد دارای چهار نوع کليد متفاوت است : § کليدهای مربوط به تايپ § کليدهای مربوط به بخش اعداد (Numeric keypad) § کليدهای مربوط به توابع ( عمليات ) خاص § کليدهای کنترلی کليدهای تايپ بخشی از صفحه کليد را شامل می گردنند که بکمک آنها می توان حروف الفبائی را تايپ نمود. آرايش کليدهای فوق بر روی صفحه کليد مشابه دستگاههای تايپ است . همزمان با گسترش استفاده از کامپيوتر در بخش های تجاری ضرورت وجود کليدهای خاص عددی برای بهبود سرعت ورود اطلاعات نيز احساس گرديد، بدين منظوور Numeric keypad در صفحه کليدها مورد استفاده قرار گرفت . با توجه به اينکه حجم بالائی از اطلاعات بصورت عدد می باشند ، يک مجموعه با 17 کليد به صفحه کليد اضافه گرديد. آرايش کليدهای فوق بر روی صفحه کليد مشابه اغلب ماشين های حساب است . در سال 1986 شرکت IBM صفحه کليد اوليه خود را تغيير و کليدهای عملياتی و کنترلی را به آن اضافه کرد. کليدهای عملياتی بصورت يک سطر و در بالاترين قسمت صفحه کليد قرار می گيرند. با استفاده از نرم افزارهای کاربردی و يا سيستم عامل می توان به هر يک از کليدهای عملياتی مسئوليتی را واگذار نمود. کليدهای کنترلی باعث کنترل مکان نما (Cursor) و صفحه نمايشگر می باشند. در اين راستا از چهار کليد ( با فرمت معکوس حرف T ) بين بخش مربوط به کليدهای مختص تايپ و بخش عددی صفحه کليد استفاده شده است. با استفاده از کليدهای فوق کاربران قادر به حرکت مکان نما بر روی صفحه نمايشگر خواهند بود. در اغلب نرم افزارها با استفاده از کليدهای کنترلی کاربران قادر به پرش هائی با گام های بلند نيز خواهند بود. اين کليدها شامل موارد زير می باشد : § Home § End § Insert § Delete § Page Up § Page Down § Control (Ctrl) § Alternate (Alt) § Escape (Esc)
صفحه کليد از نمای نزديک پردازنده موجود در يک صفحه کليد ، بمنظور عملکرد صحيح صفحه کليد، می بايست قادر به شناخت و آگاهی از چندين موضوع باشد. مهمترين اين موضوعات عبارتند از : § آگاهی از موقعيت کليد در ماتريس کليد ها ( مدار ماتريسی ) § ميزان جهش ( Bounce ) کليد و نحوه فيلتر نمودن آن § سرعتی که اطلاعات برای typematics ارسال می گردند. مدارماتريسی کليد ها ، يک شبکه ازمدارات بوده و در زيرکليد ها قرار دارد.در تمام صفحه کليدها، هر مدار در نقطه مربوط به يک کليد خاص، شکسته می گردد.با فشردن يک کليد فاصله موجود بين مدار حذف و امکان ايجاد يک جريان ضعيف بوجود می آيد. پردازنده وضعيت هر يک از کليدها را از بعد پيوستگی در نقطه تماس مدار مربوطه، بررسی می کند. زمانيکه تشخيص داده شد که يک مدار بسته شده ( اتصال برقرار است ) است، مقايسه بين محل کليد مورد نظر با " طرح کاراکترهای" (bitmap) موجود در حافظه ROM انجام می گيرد. طرح کاراکترها، يک چارت مقايسه ای برای پردازنده بوده تا به وی اعلام گردد، کدام کليد در مختصات X,Y در مدارماتريسی کليد ها ، قرار دارد.در صورتيکه بيش از يک کليد بصورت همزمان فعال شده باشد پردازنده بررسی خواهد کرد که آيا ترکيب کليدهای فشرده شده دارای يک طرح کاراکتر است . مثلا" در صورت فشردن کليد a ، حرف a برای کامپيوتر ارسال می شود.در صورتيکه کليد shift را نگاهداشته و کليد a را فعال نمائيم پردازنده ترکيب فوق را با طرح کاراکترها مقايسه و حرف A را توليد خواهد کرد. شکل زير ريزپردازنده و کنترل کننده صفحه کليد را نشان می دهد. شکل زير مدار ماتريسی کليد ها را نشان می دهد. صفحه کليد از سوئيچ بمنظور اعمال تغييردر جريان مربوط به مدارات صفحه کليد استفاده می نمايد.زمانيکه کليدی فشرده می گردد، ميزان اندکی لرزش بين سطح تماس وجود داشته که bounce ناميده می گردد. پردازنده موجود در صفحه کليد آن را تشخيص داده و متوجه اين موضوع خواهد شد که فعال و غير فعال شدن سريع سوئيج بصورت تکراری ، نشاندهنده فشردن چندين کليد نبوده و صرفا" يک کليد در نظر گرفته خواهد شد.( تمام سيگنال های ديگر حذف و صرفا" يک سيگنال در نظر گرفته خواهد شد) . در صورتکيه کليدی را برای مدت زمانی نگه داری شده و اين عمل ادامه يابد پردازنده تشخيص خواهد داد که شما قصد داريد کليدهائی را بصورت تکراری برای کامپيوتر ارسال داريد عمليات فوق typematics ناميده می شود. در فرآيند فوق تاخير بين هر ضربه بر روی کليد می تواند توسط نرم افزار مشخص گردد. دامنه تاخير فوق از 2 کاراکتر در ثانيه شروع و می تواند تا 30 کاراکتر در ثانيه ادامه يابد . تکنولوژی های صفحه کليد صفحه کليدها از تکنولوژی های متفاوت سوئيچ، استفاده می نمايد. ما علاقه منديم زمانيکه کليدی بر روی صفحه کليد فعال می گردد، واکنش آن را حس نمائيم ،.ما می خواهيم صدای "کليک " کليدها را در زمان تايپ بشنويم ، ما می خواهيم کليدها محکم ( سخت ) بوده و در زمان فشردن يک کليد سريعا" کليد فشرده شده به حالت اوليه خود برگردد. در اين راستا از تکنولوژی های متفاوتی استفاده می گردد: § Rubber dome mechanical § Capacitive non-mechanical § Metal contact mechanical § Membrane mechanical § Foam element mechanical متداولترين تکنولوژی سوئيچ استفاده شده در صفحه کليد rubber dome ( لاستيک برجسته) است . در اين نوع صفحه کليدها، هر کليد بر روی يک لاستيک برجسته کوچک و انعطاف پذير به مرکزيت يک کربن سخت قرار می گيرد.زمانيکه کليدی فعال می گردد يک پيستون بر روی قسمت پائين کليد مجددا" لاستيک برجسته را بسمت پايين بحرکت در می آورد. مسئله فوق باعث می گردد که کربن سخت ، بسمت پايين حرکت نمايد. ماداميکه کليد نگاه داشته شود کربن، مدار را برای آن بخش ماتريس تکميل می نمايد. زمانيکه کليد رها ( آزاد) می گردد، لاستيک برجسته مجددا" به شکل و حالت اوليه بر می گرداند. سوئيچ های صفحه کليد های با تکنولوژی لاستيک برجسته ارزان و مقاوم در مقابل جهش و خورندگی می باشند چراکه لايه پلاستيکی ماتريس کليدها را در برمی گيرد. سوييچ های پرده ای در عمل شباهت زيادی با سوييچ های پلاستيکی دارند.کليدهای فوق دارای بخش مجزا برای هر کليد نبوده و در عوض از يک ورق پلاستيکی با برآمدگی های مربوطه به هر کليد استفاده می نمايند. از اين نوع صفحه کليدها برای صنايع سنگين استفاده می گردند. ا از صفحه کليدهای فوق بندرت در کامپيوتر استفاده می گردد . سوئيچ های Capacitive غير مکانيکی بوده چراکه در آنها مشابه ساير تکنولوژيهای مربوط به صفحه کليد از يک مدار کامل استفاده نمی گردد. در اينن سوئيچ ها جريان بصورت پيوسته در بين تمام بخش های ماتريس کليد وجود و حرکت می نمايد . اتصالات صفحه کليد زمانيکه کليدی توسط کاربر فعال می گردد پردازنده صفحه کليد بررسی لازم را انجام ( با توجه به مدار ماتريسی ) ونوع حرفی را که می بايست برای کامپيوتر ارسال گردد، مشخص می نمايد. کاراکترها در يک بافر و يا حافظه ای که معمولا" شانزده بايت ظرفيت دارد، قرار خواهند گرفت . در ادامه با توجه به نوع اتصالات مربوطه ، کاراکتر مورد نظر ارسال خواهد شد. . انواع متداول کانکتورهای صفحه کليد عبارتند از : § کانکتور پنج پين DIN)Deustche industrie Norm) § کانکتور شش پين PS/2 § کانکتور چهار پين USB § کانکتور داخلی ( برای کامپيوترهای Laptops ). شکل زير يک کانکنور PS/2 را نشان می دهد. کانکتورهای پنج پين از رايج ترين کانکتورهای صفحه کليد می باشند . برخی از کامپيوترها از کانکتور PS/2 استفاده می نمايند. امروزه در سيستم های جديد کانکتورهای PS/2 جای خود را به کانکتورهای USB داده است . نوع کانکتوراستفاده شده دارای اهميت زيادی نبوده و در اين راستا لازم است که به دو نکته اساسی دقت گردد . اولين موضوع برق مورد نياز صفحه کليد است . صفحه کليدها به ميزان اندکی برق ( حدودا" پنج ولت ) نياز دارند. کابل حمل کننده داده از صفحه کليد بسمت کامپيوتر قرار می گيرد.قسمت ديگر کابل صفحه کليد به پورتی متصل می گردد که مديريت آن توسط کنترل کننده صفحه کليد انجام می گيرد.کنترل کننده فوق يک مدار مجتمع بوده که مسئوليت آن پردازش تمام داده های ارسالی توسط صفحه کليد و هدايت آنها بسمت سيستم عامل است .زمانيکه سيستم عامل از وجود داده ارسالی توسط صفحه کليد آگاه گردديد ، عمليات متفاوتی توسط سيستم عامل انجام خواهد شد. - آيا داده صفحه کليد يک دستور در سطح سيستم است؟ .( مثلا" فعال کردن کليدهای Ctrl-Alt-Delete). - سيستم عامل در ادامه داده صفحه کليد را در اختيار برنامه جاری قرار خواهد داد. - برنامه در حال اجراء ، قادر به شناسائی داده صفحه کليد بوده و آن را بعنوان يک دستور در سطح برنامه تلقی خواهد کرد.( مثلا" کليدهای Alt-f که در برنامه های مبتنی بر ويندوز باعث فعال شدن يک پنجره می گردد ) پس از شناخت و بررسی نوع داده ارسال شده توسط صفحه کليد ( دستور به سيستم عامل و يا دستور برای يک برنامه خاص ) پردازش های لازم با توجه به ماهيت داده انجام خواهد شد منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
CD |
|
CD و DVD دو رسانه ذخيره سازی اطلاعات بوده که امروز در عرصه های متفاوتی نظير : موزيک، داده و نرم افزار استفاده می گردند. رسانه های فوق ، بعنوان محيط ذخيره سازی استاندارد برای جابجائی حجم بالائی از اطلاعات مطرح شده اند. ديسک های فشرده، ارزان قيمت بوده و بسادگی قابل استفاده هستند. در صورتيکه کامپيوتر شما دارای يکدستگاه CD-R است، می توانيد CD مورد نظر خود را با اطلاعات دلخواه ايجاد نمائيد.
مبانی ديسک های فشرده (CD) يک CD قادر به ذخيره سازی 74 دقيقه موزيک است .ظرفيت ديسک های فوق بر حسب بايت معادل 783 مگابايت است . قطر اين ديسک ها دوازده سانتيمتر است . CD از جنس پلاستيک بوده و دارای ضخامتی معادل چهار صدم يک اينچ است. بخش اعظم يک CD شامل يک نوع پلاستيک پلی کربنات تزريقی است . در زمان توليد ، پلاستيک فوق توسط ضربات ميکروسکوپی (برآمدگی)، نشانه گذاری شده و يک شيار حلزونی ( مارپيچ ) پيوسته از داده ، ايجاد می گردد. زمانيکه قسمت شفاف پلی کربنات شکل دهی می شود، يک لايه نازک انعکاس پذير آلومينيوم به درون ديسک پرتاب و برآمدگی های ايجاد شده را می پوشاند. در ادامه يک لايه آکريليک بمنظور حفاظت بر روی سطح آلومينيومی پخش می گردد. در نهايت برچسب بر روی آکريليک نوشته می شود. ( حک می گردد ) CD دارای يک شيار حلزونی ( مارپيچ ) داده است. دواير از قسمت داخل ديسک شروع و بسمت بيرون ديسک ختم می شوند. با توجه به اينکه شيار مارپيچ از مرکز آغاز می گردد ، بنابراين قطر يک CD می تواند کوچکتر از 12 سانتيمتر باشد. اگر داده هائی که بر روی يک CD ذخيره می گردد را استخراج و جملگی آنها را در يک سطح مسطح قرارد دهيم، پهنائی به اندازه نيم ميکرون و طولی به اندازه پنج کيلومتر را شامل خواهند شد ! CD Player CD Player مسئوليت يافتن و خواندن اطلاعات ذخيره شده بر روی يک CD را برعهده دارد. يک CD drive دارای سه بخش اساسی است : § يک موتور که باعث چرخش ديسک می گردد. چرخش موتور فوق 200 و 500 دور دردقيقه با توجه به شياری است می بايست خوانده شود. § يک ليزر و يک سيستم لنز که برآمدگی های موجود بر روی CD را خواهند خواند. § يک مکانيزم رديابی بمنظور حرکت ليزر بگونه ای که پرتو نور قادر به دنبال نمودن شيار حلزونی باشد. CD Player يک نمونه مناسب از آخرين فنآوري های موجود در زمينه کامپيوتر است . در سيستتم فوق داده ها به شکل قابل فهم و بصورت بلاک هائی از داده شکل دهی شده وبرای يک مبدل ديجيتال به آنالوگ ( زمانيکه Cd صوتی باشد ) و يا يک کامپيوتر ( زمانيکه يک درايو CD-ROM باشد ) ارسال خواهد شد. پس از تابش نور بر روی سطح ديسک ( برآمدگی ها )، بازتابش آن از طريق يک چشم الکترونيکی کنترل می گردد. در صورتيکه بازتابش نور دقيقا" بر روی چشم الکترونيکی منطبق گردد ، عدد يک تشخيص داده شده و در صورتيکه بازتابش نور منطبق بر چشم الکترونيکی نباشد ، عدد صفر تشخيص داده خواهد شد. پس از تشخيص فوق ( صفر و يا يک ) اطلاعات بصورت سيگنا لهای ديجتال شکل دهی خواهند شد. در ادامه سيگنال های فوق در اختيار يک تبديل کننده قرار خواهند گرفت . تبديل کننده سيگنالهای ديجيتال را به آنالوگ تبديل خواهد کرد. اگر CD مورد نظر حاوی اطلاعات صوتی ( موزيک ) باشد ، در ادامه سيگنال های آنالوگ در اختيار يک تقويت کننده آنالوگ قرار گرفته و پس از تقويت سيگنال مربوطه امکان شنيدن صوت از طريق بلندگوی کامپيوتر بوجود خواهد آمد. وظيفه اوليه CD player تمرکز ليزر بر روی شيار حاوی برآمدگی های ايجاد شده است . پرتوهای نور از بين لايه پلی کربنات عبور و توسط لايه آلومينيم بازتابش خواهند شد. يک چشم الکترونيکی ( Opto-electronic ) از تغييرات بوجود آمده در نور استنباطات خود را خواهد داشت . با توجه به برآمدگی های موجود در سطح ديسک ، بازتابش نور منعکس شده تفاوت های موجود را مشخص وچشم الکترونيکی تغييرات حاصل از انعکاس را تشخيص خواهد داد. الکترونيک های موجود در درايو تغييرات نور منعکس شده را بمنظور خواندن بيت ها ، تفسير می نمايد. مشکل ترين بخش سيستم فوق نگاهداری پرتو های نور در مرکزيت شيارهای داده است . عمليات فوق بر عهده "سيستم ردياب" است .سيستم فوق ماداميکه CD خوانده می شود ، بصورت پيوسته ليزر راحرکت و آن را از مرکز ديسک دور خواهد کرد. بموارات حرکت خطی فوق ، موتور مربوطه (Spindle motor) می بايست سرعت CD را کاهش داده تا در هر مقطع زمانی ، اطلاعات با يک نسبت ثابت از سطح ديسک خوانده شوند.
فرمت های داده اطلاعات بر روی يک CD با استفاده از يک درايو قابل نوشتن ، ثبت می گردند. در صورتيکه قصد ايجاد يک CD صوتی و يا يک CD داده را داشته باشيد ، می توان با استفاده از نرم افزارهای مربوط به نوشتن بر روی ،CD اين کار را انجام داد. فرمت ذخيره سازی داده ها توسط نرم افزار مربوطه تعيين خواهد شد. فرآيند فرمت داده ها بر روی CD بسيار پيچيده است . بمنظور شناخت نحوه دخيره سازی داده ها بر روی CD ، لازم است که با تمام شرايط ممکن برای رمزگشائی داده ها را که مورد نظر طراحان مربوطه است ، شناخت مناسبی پيدا شود. - با توجه به اينکه ليزر با استفاده از Bumps ، داده های مارپيچ را دنبال می نمايد ، نمی تواند فضای خالی اضافه (Gap) در شيار وجود داشته باشد. بمنظور حل مشکل فوق از روش رمزگشائی EFM)eight-fourteen modulation) استفاده می شود . در روش فوق هشت بيت به چهارده بيت تبديل شده و اين تضمين توسط EFM داده خواهد شد که برخی از بيت ها يک خواهند بود. - با توجه به اينکه لازم است ليزر بين " آهنگ های متفاوت " حرکت نمايد ( حرکت بر روی شيارها )، داده ها نيازمند روشی هستند که با استفاده از آن بصورت موزيک رمزگشائی شده و به درايو اعلام نمايند که موقيت هر کدام کجاست ؟ به منظور حل مشکل فوق از روشی با نام Subcode Data استفاده می شود. کدهای فوق قادر به رمزگشائی موقعيت نسبی ومطلق ليزر در شيار خواهند بود . - با توجه به اينکه ليزر ممکن است يک Bumps را نخواند ، روشی برای مشخص نمودن خطای مربوط به خواندن يک بيت می بايست استفاده گردد. بمنظور حل مشکل فوق بيت های بيشتری اضافه گردد. بدين ترتيب درايو مربوطه امکان تشخيص و تصحيح خطاهای مربوطه به تک - بيت ها را پيدا خواهد کرد. برای ذخيره سازی داده بر روی CD ، فرمت های متفاوتی استفاده می گردد. دو فرمت CD-DA( صوتی ) و CD-ROM ( داده ) رايج ترين روش های اين زمينه می باشند. منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
فلاپی درايو |
|
فلاپی ديسک ، يک نوع وسيله ذخيره سازی اطلاعات در کامپيوتر است . درايوهای موجود در کامپيوتر مسئول خواندن و نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی ديسک ها بر اساس يک ساختار مشخص شده ، می باشند. جنس فلاپی ديسک ها از پلاستيک نرم بوده که بر روی آن يک لايه ( غشاء ) مغناطيسی وجود دارد .
مبانی فلاپی درايوها فلاپی درايو در سال 1967 توسط شرکت IBM ابداع گرديد. در اولين فلاپی درايو از يک ديسک ( ديسکت ) 8 اينچی استفاده شده بود. همزمان با ارائه اولين کامپيوترهای شخصی در سال 1981 توسط شرکت IBM ، از فلاپی درايوهای 5/25 اينچ استفاده بعمل آمد. اين نوع ديسک ها قادر به نگهداری 360 کيلو بايت اطلاعات بودند. در اواسط دهه 1980 ديسک های 3/5 اينج با ظرفيت 1/44 مگابايت مطرح گرديدند. در آن زمان اغلب کامپيوترها دارای دو درايو برای استفاده از دو نوع فلاپی ديسک ( 5/25 و 3/5 ) بودند ولی از اواسط دهه 1990 ديسک های 5/25 بندرت مورد استفاده قرار گرفته و بتدريج از رده خارج گرديدند.
- فلاپی ديسک را " ديسکت " نيز می گويند. رايج ترين نوع ديسکت 3/5 اينچ است .
- فلاپی ديسک درايو يک دستگاه الکترومکانيکی برای خواند ن و نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی ديسک ها است .
- شيار دواير متحدالمرکز موجود بر روی يک فلاپی ديسک را می گويند.
- سکتور زيرمجموعه ای از يک شيار بوده و تعداد سکتور در هر شيار بستگی به نوع ديسک دارد. اجزای يک فلاپی ديسک درايو ديسک : يک فلاپی ديسک در موارد متعددی مشابه نوار کاست است : - از يک نوع پلاستيک نازک که با اکسيد آهن آغشته شده است استفاده می گردد. اکسيد فوق از نوع " فرومانيتيک " بوده و اگر تحت تاثير يک ميدان مغناطيسی قرار گيرد، قادر به نگهداری ( ذخيره ) دائم اطلاعات خواهد بود. - قابليت ضبط اطلاعات را دارا می باشند. - قابليت پاک کردن اطلاعات و استفاده مجدد را دارا می باشند. - ارزان قيمت بوده و بسادگی قابل استفاده می باشند. نوارهای کاست دارای يک اشکال بزرگ می باشند . اشکال اساسی نوارهای کاست روش بازيابی "ترتيبی" در آنان است . مثلا" برای شنيدن آهنگ خاصی می بايست بصورت ترتيبی بر روی نوار حرکت و پس از استقرار بر روی آهنگ دلخواه آن را گوش داد. بهرحال پيدا نمودن يک آهنگ و استفاده سريع از آن همواره فرآيندی ترتيبی و کند خواهد بود. يک فلاپی ديسک همانند نوار کاست از يک نوع پلاستيک نرم آغشته به مواد مغناطيسی( درهردو طرف) استفاده می نمايد. اطلاعات بر روی دواير متحدالمرکزی که "شيار" ناميده می شوند، ذخيره خواهند شد. هر شيار خود به مجموعه ای از سکتورها تقسيم می گردد. همزمان با چرخش ديسک، هد بر روی شيار استقرار و زمينه بازيابی مستقيم اطلاعات فراهم می گردد. درايو : اجزای اصلی يک فلاپی درايو شامل موارد ذيل است : - هد خواندن و نوشتن . هد در دو طرف ديسکت وجود داشته و حرکت آنها در طول ديسکت با يکديگر خواهد بود . از هد های يکسان برای خواندن و نوشتن استفاده می گردد. - موتور درايو . يک موتور بسيار کوچک با توان چرخش 300 تا 360 دور در دقيقه - موتور Stepper . وظيفه موتور فوق ، استقرار هد خواندن و نوشتن در محل شيار مورد نظر است. - فريم مکانيکال . سيستم فوق شامل يک برابرکننده بوده که پنجره کوچک حفاظت( قاب فلزی موجود بر روی فلاپی ديسک ) را برروی ديسکت باز نموده تا بدين طريق امکان تماس هد خواندن و نوشتن دردو طرف سطح ديسک فراهم گردد. - برد مدار الکترونيکی . برد فوق شامل تمام عناصر الکترونيکی لازم برای خواندن و يا نوشتن اطلاعات برروی ديسکت است . اين برد، مدار کنترلی موتور stepper را نيز کنترل خواهد کرد.( حرکت هدهای خواندن و نوشتن بسمت ديسکت ) زمانيکه هد در طول شيارها حرکت می کند ، با سطح ديسکت تماسی ايجاد نخواهند شد.از نور الکترونيکی بمنظور تشخيص حفاظت ديسک در مقابل نوشتن استفاده می گردد.( زبانه کوچک پشت ديسکت که بصورت کشوئی بوده و ديسکت را در مقابل عمل نوشتن حفاظت می کند ) نوشتن اطلاعات بر روي يک فلاپی ديسک مراحل زير نحوه نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی ديسک را تشان می دهد.( عمليات خواندن مشابه است ) : - يک برنامه کامپيوتری ، دستورالعملی را برای سخت افزار کامپيوتر ارسال تا اطلاعاتی بر روی فلاپی ديسک نوشته گردد. - کنترل کننده فلاپی ديسک درايو " موتور" ديسکت را بحرکت درآورده تا از اين طريق فلاپی ديسک چرخش نمايد. - موتور دوم ( Stepper) باعث چرخش يک ميله دنده مارپيج ، خواهد شد. مدت زمانی که طول خواهد کشيد تا شيار مورد نظر بدست آيد را " زمان دستيابی " می نامند. سخت افزار فلاپی ديسک درايودارای دانش لازم در خصوص نحوه استقرار بر شيار موردنطر با توجه به تعداد Step مورد نظر است . - هد خواندن و نوشتن در شيار مورد نظر متوقف خواهد شد. - قبل از اينکه داده خاصی بر روی ديسک نوشته گردد يک بوبين ، انرژی لازم را برای پاک کردن يک سکتور فراهم می نمايد. - اطلاعات مورد نظر بر روی ديسکت نوشته خواهند شد.
منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
کارت گرافيک سه بعدی |
|
صفحه نمايشگردر کامپيوتر مسئول نمايش اطلاعات است . در زمان مطالعه يک مقاله، صفحه نمايشگر، اطلاعات را دو بعدی ( طول و عرض) نمايش خواهد داد. زمانيکه با استفاده از کامپيوتر يک فيلم را تماشا کرده و يا يک بازی کامپيوتری خاص را انجام می دهيم ، صفحه نمايشگر اطلاعات را در يک پنجره سه بعدی نمايش می دهد. دنيای سه بعدی که آن را از پشت کامپيوتر نگاه می کنيم ، تصويری واقعی از دنيائی است که در آن زندگی می کنيم و شايد همين موضوع باعث جذابيت بيش از اندازه دنيای سه بعدی در کامپيوتر باشد. کامپيوتر برای نمايش اطلاعات بصورت سه بعدی بر روی يک صفحه نمايشگر تخت از چه ترفندهائی استفاده می نمايد؟ بازيهای کامپيوتری به چه صورت طراحی و نوشته می گردند تا قادر به ايجاد يک فضای سه بعدی کاملا" ملموس باشند؟ در اين بخش به بررسی ترفندهائی خواهيم پرداخت که توسط طراحان گرافيک سه بعدی استفاده شده و در ادامه به بررسی پتانسيل ها ی مورد نياز در يک کارت گرافيک پرداخته و نحوه بالفعل نمودن پنانسيل ها ی فوق را آشنا خواهيم شد. چه چيزی يک تصوير سه بعدی را ايجاد می نمايد ؟ تصويری که علاوه بر طول ( درازا ) و عرض ( پهنا ) دارای ارتفاع ( عمق ) باشد ، يک تصوير سه بعدی است .تصويری که دارای صرفا" طول و عرص باشد يک تصوير دو بعدی خواهد بود. برخی از تصاوير با توجه به اهداف خود بصورت دو بعدی هستند. مثلا" برخی از تصاوير بين المللی که می توان آنها را در فردوگاه و يا ساير اماکن عمومی مشاهده نمود ( راهنمای رستوران ، راهنمای تلفن و ... ) بگونه ای طراحی شده اند که با مشاهده آنان بتوان سريعا" اقدامات مربوطه را انجام داد. بدين منظور در آفرينش تصاوير فوق از اشکال ساده و پايه استفاده بعمل می آيد. تصاوير و گرافيک دو بعدی برای ايجاد ارتباط سر يع و ساده با مخاطب دارای جايگاهی خاص هستند . گرافيک های سه بعدی مفاهيم بيشتری را به مخاطب منتقل خواهند کرد و لازم است که اين نوع تصاوير حامل اطلاعات بيشتری باشند. به مثلث های فوق ، نگاه کنيد .هر مثلث در سمت چپ دارای سه خط ( ضلع ) و سه زاويه است .اين تمام اطلاعاتی است که توسط يک مثلث قابل بيان است . در سمت راست ، يک هرم مشاهده می گردد. هرم دارای يک ساختار سه بعدی است که از چهار مثلت تشکيل می گردد. هرم پنج خط و شش زاويه را برای بيان يک مفهوم در اختيار دارد. همانگونه که مشاهده می شود يک تصوير سه بعدی قادر به بيان مفاهيم و اطلاعات بمراتب بيشتری نسبت به تصاوير دو بعدی است . گرافيک سه بعدی چيست ؟ برای اغلب کاربران مشاهده يک بازی کامپيوتری متداولترين روش برای مشاهده گرافيک سه بعدی است . بازيهای کامپيوتری بر اساس تصاويری ايجاد می گردند که کامپيوتر در آفرينش آنها نقشی حياتی دارد. تصاوير فوق می بايست مراحل تدوين زير را سپری نمايند: § ايجاد يک دنيای مجازی سه بعدی § مشخص نمودن بخش هائی از دنيای مجازی که می بايست بر روی صفحه نمايش داده شوند. § مشخص نمودن نحوه نمايش هر پيکسل بر روی صفحه تا از اين طريق بتوان يک تصوير واقعی را نمايش داد. چگونه می توان يک تصوير را مشابه شکل واقعی آن ايجاد نمود؟ برای آفرينش تصاوير گرافيکی و انطباق آنها با شکل واقعی ، می بايست پيکسل ها را بر روی يک صفحه دو بعدی مستقر و با انجام عمليات متفاوت ، يک تصور سه بعدی از آنان را خلق تا هر بيننده در برخورد با تصوير خلق شده يک برداشت سه بعدی از تصوير را در ذهن خود ايجاد نمايد. در اين راستا از امکانات متعدد نظير : Shapes ، Surface textures ، Lighting ,Perspective , Depth of field و Anti-aliasing استفاده می گردد. بررسی هر يک از موارد فوق خارج از حوصله اين بخش بوده و کاربران می توانند از منابع ذيربط در رابطه با " گرافيک سه بعدی " استفاده نمايند. کارت گرافيک سه بعدی در ابتدای مطرح شدن کامپيوترهای شخصی ، رفتار کارت های گرافيک مشابه يک مترجم بود. در چنين مواردی تصاوير ايجاد شده توسط پردازشگر بکمک کارتهای گرافيک به پالس های الکتريکی مورد نياز درايور مانيتور کامپيوتر، تبديل می گرديدند. با اينکه روش فوق بدرستی کار می کرد ولی سهم پردازنده برای انجام عمليات (پردازش) بسيار بالا بود . در اين راستا تمام عمليات مربوط به پردازش تصوير توسط پردازنده صورت می گرفت . وضعيت فوق صرفا" مختص کارت گرافيک نبود و اغلب کارت ها دارای عملکردی مشابه کارت گرافيک با توجه به حوزه عملکرد خود بودند. پس از مطرح شدن بازيهای مدرن سه بعدی و نمايش های چند رسانه ای ، نياز به يک پردازنده با سرعت بالا احساس گرديد. با قرار گرفتن پردازنده با سرعت بالا در کنار کارت گرافيک ، عمليات پردازش با سهم متفاوت بين پردازنده اصلی سيستم و پردازنده کارت گرافيک تقسيم گرديد. اولين مرحله در ساخت يک تصوير ديجيتال سه بعدی ، ايجاد دنيائی مملو از اضلاع و زاويه است . دنيای فوق از يک مدل سه بعدی مبتنی بر رياضيات به مجموعه ای از الگوها ی دو بعدی بمنظور نمايش بر روی نمايشگر ، تبديل می شدند. تصاوير انتقال يافته در ادامه با افزودن مجموعه امکاناتی نظير : Surface ، بگونه ای تبديل می گرديدند تا بتوان آنها را بر روی يک مانيتور مشاهده کرد. پردازنده اختصاصی کارت گرافيک مسئوليت عمليات rendering را برعهده می گرفت ( پردازنده اصلی سيستم درگير قضيه فوق نمی گرديد ) . کارت های گرافيک TNT2 و VooDoo3 دارای پردازنده های اهتصاصی مربوط به خود می باشند. يکی ديگر از تحولات بسيار مهم در رابطه با کارت ها ی گرافيک سه بعدی که مسئوليت پردازنده اصلی در عمليات پردازش را کاهش می داد ، توسط GeForce 256 از شرکت Nvida ارائه گرديد. همانگونه که اشاره شد ، کارت های گرافيک قبلی با هدف کاهش حجم عمليات پردازنده اصلی و افزايش سرعت محاسبات پردازش ، پردازنده خود رامکلف به انجام rendering تصوير نموده بودند. در کارت GeForce 256 علاو ه بر اين ، امکان انتقال مدل مورد نظر از فضای سه بعدی محاسباتی به يک فضای دو بعدی نيز فراهم گرديد. با توجه به اينکه در تبديل فوق از معادلات پيچيده رياضی بهمراه اعداد اعشاری استفاده می گردد ، با قبول مسئوليت عمليات فوق توسط پردازنده اختصاصی کارت گرافيک ، حجم عمليات مربوط به پردازنده اصلی بطرز چشمگيری کاهش و زمان لازم برای پرداختن به ساير موضوعات مورد علاقه و در عين حال مهم برای پردازنده اصلی فراهم می گرديد! . کارت گرافيک Voodoo 5 از شرکت 3dfx ، عمليات ديگری را از دوش پردازنده اصلی برداشت . شرکت فوق اين تکنولوژی را T-buffer نامگذاری کرد. تکنولوژی فوق فرآيند Rendering را بهبود بخشيده است . در اين تغيير و تحول از بعد Rendering ، پردازنده اصلی سيستم عملا" درگير نخواهد گرديد. کارت های گرافيک طی ساليان اخير نسبت به زمانيکه صرفا" بصورت متن ( 25 سطرو 80 ستون ) و تک رنگ بودند، سريعا" رشده نموده و همچنان اين روند ادامه خواهد يافت . امروزه ميليون ها کاربر از بازيهای مدرن کامپيوتری و برنامه شبيه ساز گرافيکی به لطف پيشرفت های بدست آمده در صنعت کارت های گرافيک ، استفاده و از آنها لذت می برند.ما می خواهيم بر صفحه نمايشگر خود يک دنيای واقعی از آنچه در هستی است را مشاهده نمائيم ، بدون شک کارت های گرافيک در اين راستا دارای نقش انکار ناپذيری خواهند بود. منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
کارت گرافيک |
|
کارت گرافيک در کامپيوتر شخصی دارای جايگاهی خاص است . کارت های فوق اطلاعات ديجيتال توليد شده توسط کامپيوتر را اخذ و آنها را بگونه ای تبديل می نمايند که برای انسان قابل مشاهده باشند. در اغلب کامپيوترها ، کارت های گرافيک اطلاعات ديجيتال را برای نمايش توسط نمايشگر ، به اطلاعات آنالوگ تبديل می نمايند. در کامپيوترهای Laptop اطلاعات، همچنان ديجيتال باقی خواهند ماند چون کامپيوترهای فوق اطلاعات را بصورت ديجيتال نمايش می دهند. اگر از قاصله بسيار نزديک به صفحه نمايشگر يک کامپيوتر شخصی نگاه کنيد ، مشاهده خواهيد کرد که تمام چيزهائی که بر روی نمايشگر نشان داده می شود از "نقاط" تشکيل شده اند . نقاط فوق " پيکسل " ناميده می شوند. هر پيکسل دارای يک رنگ است . در برخی نمايشگرها ( مثلا" صفحه نمايشگر استفاده شده در کامپيوترهای اوليه مکينتاش ) هر پکسل صرفا" دارای دو رنگ بود: سفيد و سياه . امروزه در برخی از صفحات نمايشگر ، هر پيکسل می تواند دارای 256 رنگ باشد. در اغلب صفحات نمايشگر ، پيکسل ها بصورت " تمام رنگ " (True Color) بوده و دارای 16/8 ميليون حالت متفاوت می باشند. با توجه به اينکه چشم انسان قادر به تشخيص ده ميليون رنگ متفاوت می باشد ، 16/8 ميليون رنگ بمراتب بيش از آن چيزی است که چشم انسان قادر به تشخيص آنها بوده و بنظر همان ده ميليون رنگ کفايت می کند! هدف يک کارت گرافيک ، ايجاد مجموعه ای از سيگنالها است که نقاط فوق را بر روی صفحه نمايشگر ، نمايش دهند. کارت گرافيک چيست ؟ يک کارت گرافيک پيشرفته، يک برد مدار چاپی بهمراه حافظه و يک پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نياز گرافيکی ، طراحی شده است . اکثر پردازنده های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده که بکمک آنها می توان عمليات گرافيک را انجام داد. کارت گرافيک دارای اسامی متفاوتی نظير : کارت ويدئو ، برد ويدئو ، برد نمايش ويدئوئی ، برد گرافيک ، آداپتور گرافيک و آداپتور ويدئو است .
مبانی کارت گرافيک بمنظور شناخت اهميت و جايگاه کارت های گرافيک ، يک کارت گرافيک با ساده ترين امکانات را در نظر می گيريم . کارت مورد نظر قادر به نمايش پيکسل های سياه وسفيد بوده و از يک صفحه نمايشگر با وضوح تصوير 480 * 640 پيکسل استفاده می نمايد. کارت گرافيک از سه بخش اساسی زير تشکيل می شود :
- حافظه . اولين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، حافظه است . حافظه رنگ مربوط به هر پيکسل را در خود نگاهداری می نمايد. در ساده ترين حالت ( هر پيکسل سياه و سفيد باشد ) به يک بيت برای ذخيره سازی رنگ هر پيکسل نياز خواهد بود. با توجه به اينکه هر بايت شامل هشت بيت است ، نياز به هشتاد بايت (حاصل تقسيم 640 بر 8 ) برای ذخيره سازی رنگ مربوط به پيکسل های موجود در يک سطر بر روی صفحه نمايشگر و 38400 بايت ( حاصلضرب 480 در 80 ) حافظه بمنظور نگهداری تمام پيکسل های قابل مشاهده بر روی صفحه ، خواهد بود .
- اينترفيس کامپيوتر . دومين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، روشی بمنظور تغيير محتويات حافظه کارت گرافيک است . امکان فوق با اتصال کارت گرافيک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پيدا خواهد کرد. کامپيوتر قادر به ارسال سيگنال از طريق گذرگاه مربوطه برای تغيير محتويات حافظه خواهد بود.
- اينترفيس ويدئو . سومين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، روشی بمنظور توليد سيگنال برای مانيتور است . کارت گرافيک می بايست سيگنال های رنگی را توليد تا باعث حرکت اشعه در CRT گردد. فرض کنيد که صفحه نمايشگر در هر ثانيه شصت فريم را بازخوانی / باز نويسی می نمايد ، اين بدان معنی است که کارت گرافيک تمام حافظه مربوطه را بيت به بيت اسکن و اين عمل را شصت مرتبه در ثانيه انجام دهد. سيگنال های مورد نظر برای هر پيکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه يک پالس افقی sync ، نيز ارسال می گردد.عمليات فوق برای 480 خط تکرار شده و در نهايت يک پالس عمودی sync ارسال خواهد شد.
پردازنده های کمکی گرافيک يک کارت گرافيک ساده نظير آنچه در بخش قبل اشاره گرديد ، Frame Buffer ناميده می شود. کارت، يک فريم از اطلاعاتی را نگهداری می نمايد که برای نمايشگر ارسال شده است . ريزپردازنده کامپيوتر مسئول بهنگام سازی هر بايت در حافظه کارت گرافيک است . در صورتيکه عمليات گرافيک پيچيده ای را داشته باشيم ، ريزپردازنده کامپيوتر مدت زمان زيادی را صرف بهنگام سازی حافظه کارت گرافيک کرده و برای ساير عمليات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا" اگر يک تصوير سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ريزپردازنده می بايست هر ضلع را رسم و عمليات مربوطه در حافظه کارت گرافيک را نيز انجام دهد. عمليات فوق زمان بسيار زيادی را طلب می کند. کارت های گرافيک جديد ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عمليات مربوط به پردازنده اصلی کامپيوتر را کاهش می دهند. اين نوع کارت ها دارای يک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عمليات گرافيکی طراحی شده است. با توجه به نوع کارت گرافيک ، پردازنده فوق می تواند يک " کمک پردازنده گرافيکی " و يا يک " شتاب دهنده گرافيکی " باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعاليت نموده و در موارديکه از شتاب دهنده گرافيکی استفاده می گردد ، دستورات لازم از طريق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئوليت انجام آنها را برعهده خواهد داشت . در سيستم های " کمک پردازنده " ، درايور کارت گرافيک عمليات مربوط به کارهای گرافيکی را مستقيما" برای پردازنده کمکی گرافيکی ارسال می دارد. سيستم عامل هر چيز ديگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد. در سيستم های " شتاب دهنده گرافيکی " ، درايور کارت گرافيک هر چيز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپيوتر ارسال می دارد. در ادامه پردازنده اصلی کامپيوتر ، شتاب دهنده گرافيک را بمنظور انجام عمليات خاصی هدايت می نمايد. مثلا" پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نمايد که :" يک چند ضلعی رسم کن " در ادامه شتاب دهنده فعاليت تعريف شده فوق را انجام خواهد داد.
عناصر ديگر بر روی کارت گرافيک يک کارت گرافيک دارای عناصر متفاوتی است :
- پردازنده گرافيک . پردازنده گرافيک بمنزله مغز يک کارت گرافيک است . پردازنده فوق می تواند يکی از سه حالت پيکربندی زير را داشته باشد : -- Graphic Co-Processor . کارت هائی از اين نوع قادر به انجام هر نوع عمليات گرافيکی بدون کمک گرفتن از پردازنده اصلی کامپيوتر می باشند. -- Graphics Accelerator . تراشه موجود بر روی اين نوع کارت ها ، عمليات گرافيکی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی کامپيوتر انجام خواهند داد. -- FrameBuffer . تراشه فوق ، حافظه موجود بر روی کارت را کنترل و اطلاعاتی را برای " مبدل ديجيتال به آنالوگ " (DAC) ارسال خواهد کرد . عملا" پردازشی توسط تراشه فوق انجام نخواهد شد.
- حافظه . نوع حافظه استفاده شده بر روی کارت های گرافيک متغير است . متداولترين نوع ، از پيکربندی dual-ported استفاده می نمايد. در کارت های فوق امکان نوشتن در يک بخش حافظه و امکان خواندن از بخش ديگر حافظه بصورت همزمان امکان پذير خواهد بود. بدين ترتيب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنويسی يک تصوير کاهش خواهد يافت .
- Graphic BIOS . کارت های گرافيک دارای يک تراشه کوچک BIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه فوق به ساير عناصر کارت نحوه انجام عمليات (مرتبط به يکديگر) را تبين خواهد کرد. BIOS همچنين مسئوليت تست کارت گرافيک ( حافظه مربوطه و عمليات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت . - Digital-to-Analog Converter ) DAC) . تبديل کننده فوق را RAMDAC نيز می گويند. داده های تبديل شده به ديجيتال مستقيما" از حافظه اخذ خواهند شد. سرعت تبديل کننده فوق تاثير مستقيمی را در ارتباط با مشاهده يک تصوير بر روی صفحه نمايشگر خواهد داشت .
- Display Connector . کارت های گرافيک از کانکتورهای استاندارد استفاده می نمايند.اغلب کارت ها از يک کانکتور پانزده پين استفاده می کنند. کانکتورهای فوق همزمان با عرضه VGA :Video Graphic Array مطرح گرديدند.
- Computer(Bus) Connector . اغلب گذرگاه فوق از نوع AGP است ..پورت فوق امکان دستيابی مستقيم کارت گرافيک به حافظه را فراهم می آورد.ويژگی فوق باعث می گردد که سرعت پورت های فوق نسبت به PCI چهار مرتبه سريعتر باشد. بدين ترتيب پردازنده اصلی سيستم قادر به انجام فعاليت های خود بوده و تراشه موجود بر روی کارت گرافيک امکان دستيابی مستقيم به حافظه را خواهد داشت .
استاندارد های کارت گرافيک اولين کارت گرافيک در سال 1981 توسط شرکت IBM عرضه گرديد. کارت فوق بصورت تک رنگ و با نام Monochrome Display Adapters)MDAs) ارائه گرديد. صفحات تمايشگری که از کارت فوق استفاده می کردند ، متنی بودند. رنگ نوشته سفيد يا سبز و زمينه سياه بود. در ادامه کارت های چهار رنگ Hercules Graphic Catd)HGC) ارائه گرديدند. سپس کارت های هشت رنگ Color Graphic Adapter)CGA) و کارت های شانزده رنگ Enhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گرديدند. توليدکنندگانی ديگر، نظير کمودور کامپيوترهائی را معرفی کردند که دارای کارت های گرافيک از قبل تعبيه شده و ساخته شده در سيستم بودند. کارت های فوق قادر به نمايش تعداد زيادی رنگ بودند. زمانيکه شرکت IBM در سال 1987 کارت Video Graphic Array)VGA) را معرفی کرد، استاندارد جديدی در اين راستا مطرح گرديد. نمايشگرهای VGA قادر به ارائه 256 رنگ و وضوح تصوير 400 * 720 بودند. يک سال بعد استاندارد Super Video Graphic Array)SVGA) مطرح گرديد. استاندارد فوق قادر به ارائه 16/8 ميليون رنگ با وضوح تصوير 1024 * 1280 است . کارت های گرافيک از استانداردهای متفاوتی پيروی می نمايند. توليدکنندگان کارت گرافيک همواره سعی در افزايش تعداد رنگ و وضوح تصوير با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت های گرافيک می بايست قادر به اتصال به سيستم باشند. کارت های گرافيک قديمی اغلب از طريق اسلات های ISA و يا PCI به سيستم متصل می شوند . اغلب کارت های گرافيک جديد از پورت AGP برای اتصال به کامپيوتر استفاده می نمايند. منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
کارت صدا |
|
کارت صدا يکی از عناصر سخت افزاری استفاده شده در کامپيوتر است که باعث پخش و ضبط صدا( صوت) می گردد. قبل از مطرح شدن کارت های صدا ، کامپيوترهای شخصی برای پخش صدا ، صرفا" قادر به استفاده از يک بلندگوی داخلی بودند که از برد اصلی توان خود را می گرفت . در اواخر سال 1980 استفاده از کارت صدا در کامپيوتر شروع و همزمان با آن تحولات گسترده ای در زمينه کامپيوترهای چند رسانه ای ايجاد گرديد. در سال 1989 شرکت Creative labs کارت صدای خود را با نام Creative Labs soundBlaster Card عرضه نمود. در ادامه شرکت های متعدد ديگری توليدات خود را در اين زمينه عرضه نمودند. مبانی کارت صدا يک کارت صدا دارای بخش های متفاوت زير است : § يک پردازنده سيگنال های ديجيتال (DSP) که مسئول انجام اغلب عمليات( محاسبات ) مورد نظر است . § يک مبدل ديجتيال به آنالوگ (DAC) § يک مبدل آنالوگ به ديجيتال(ADC) برای صوت ورودی به کامپيوتر § حافظه ROM و يا Flash برای ذخيره سازی داده § يک اينترفيس دستگاههای موزيکال ديجيتالی (MIDI) برای اتصال دستگاه های موزيک خارجی § کانکنورهای لازم برای اتصال به ميکروفن و يا بلندگو § يک پورت خاص " بازی" برای اتصال Joystick اغلب کارت های صدا که امروره استفاده می گردد از نوع PCI بوده و در يکی از اسلات های آزاد برد اصلی نصب می گردند. کارت های صدای قديمی عمدتا" از نوع ISA بودند. اکثر کامپيوتر های جديد کارت صدا را بصورت يک تراشه و بر روی برد اصلی دارند. در اين نوع کامپيوترهای اسلاتی برروی برد اصلی استفاده نشده وبدين ترتيب يک اسلات صرفه جوئی شده است ! SoundBlaster Pro بعنوان يک استاندارد در دنيای کارت های صدا مطرح است . شکل زير يک نمونه از اين نوع را نشان می دهد. اغلب توليد کنندگان کارت صدا از مجموعه تراشه های مشابه استفاده می نمايند.پس از طراحی تراشه های فوق توسط شرکت های مربوطه توليد کنندگان کارت صدا، امکانات و قابليت های دلخواه خود را به آنها اضافه می نمايند. کارت صدا را می توان به يکی از دستگاههای زير متصل نمود : § هدفون § بلندگو (Speaker) § يک منبع ورودی آنالوگ نظير : ميکروفن راديوضبط صوت و CD player § يک منبع ورودی ديجيتال نظير CD-Rom § يک منبع آنالوگ خروجی نظير ظبط صوت § يک منبع ديجيتال خروجی نظير CD-R عمليات کارت صدا يک کارت صدا قادر به انجام چهار عمليات خاص در رابطه با صدا است : § پخش موزيک های از قبل ضبط شده ( از CD فايل های صوتی نظير mp3 و يا Wav ) بازی ويا DVD § ضبط صدا با حالات متفاوت § ترکيب نمودن صداها § پردازش صوت های موجود عمليات دريافت و ارسال صوت (صدا) برای کارت صدا از طريق بخش های DAC و ADC انجام می گيرد. پردازش های لازم و مورد نياز بر روی صوت توسط DSP انجام می گيرد و بدين ترتيب عمليات اضافه ای برای پردازنده اصلی کامپيوتر بوجود نخواهد آمد. توليد صوت فرض کنيد، قصد داشته باشيم که از طريق ميکروفن صدای خود را به کامپيوتر انتقال دهيم . در اين حالت کارت صدا يک فايل صوتی با فرمت wav را ايجاد و داده های ارسالی توسط ميکروفن در آن ذخيره گردند.فرآيند فوق شامل مراحل زير است : 1 - کارت صدا از طريق کانکنور ميکروفن سيگنال های پيوسته و آنالوگی را دريافت می دارد. 2 - از طريق نرم افزار مربوطه نوع دستگاه ورودی برای ضبط صدا را مشخص می نمائيم . 3 - سيگنال آنالوگ ارسالی توسط ميکروفن بلافاصله توسط تراشه مبدل آنالوگ به ديجيتال (ADC) تبديل و يک فايل حاوی صفر و يک توليد می گردد. 4 - خروجی توليد شده توسط ADC در اختيار تراشه DSP برای انجام پردازش های لازم گذاشته می شود. DSP توسط مجموعه دستوراتی که در تراشه ديگر است برنامه ريزی برای انجام عمليات خاص می گردد. يکی از عملياتی که DSP انجام می دهد فشرده سازی داده های ديجيتال بمنظور ذخيره سازی است . 5 - خروجی DSP با توجه به نوع اتصالات کارت صدا در اختيار گذرگاه داده کامپيوتر قرار می گيرد. 6 - داده های ديجيتال توسط پردازنده اصلی کامپيوتر پردازش و در ادامه برای ذخيره سازی در اختيار کنترل کننده هارد ديسک گذاشته می شوند.. کنترل کننده هارد ديسک اطلاعات را بر روی هارد و بعنوان يک فايل ضبط شده صوتی ذخيره خواهد کرد. شنيدن صوت مراحل شنيدن ( گوش دادن ) به صوت بشرح زير می باشد ( برعکس روش گفته شده در ارتباط باضبط صوت) 1 - داده های ديجيتال از هارد ديسک خوانده شده و در اختيار پردازنده اصلی قرار می گيرند. 2 - پردازنده اصلی داده ها را برای DSP موجود بر روی کارت صدا ارسال می دارد. 3 - DSP داده های ديجيتال را ازحالت فشرده خارج می نمايد. 4 - داده های ديجيتال غيرفشرده شده توسط DSP بلافاصله توسط مبدل ديجيتال به آنالوگ(DAC) پردازش و يک سيگنال آنالوگ ايجاد می گردد. سيگنال های فوق از طريق هدفوق و يا بلندگو قابل شنيدن خواهند بود. منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
مودم |
|
در صورتيکه هم اکنون در حال مطالعه اين مطلب در منزل و يا محل کار خود می باشيد، مطلب فوق از طريق مودم در اختيار شما گذاشته شده است . واژه " مودم " از ترکيب کلمات "modulator-demodulator" اقتباس شده است .از مودم برای ارسال داده های ديجيتال از طريق خطوط تلفن استفاده بعمل می آيد. مودم ارسال کننده اطلاعات، عمليات مدوله نمودن داده را به سيگنال هائی که با خطوط تلفن سازگار می باشند، انجام خواهد داد. مودم دريافت کننده اطلاعات، عمليات " دی مدوله " نمودن سيگنال را بمنظور برگشت به حالت ديجتال انجام می دهد. مودم های بدون کابل داده های ديجيتال را به امواج راديوئی تبديل می نمايند. مودم ازسال 1960 در کامپيوتر و بمنظور ارسال و دريافت اطلاعات توسط ترمينال ها و اتصال به سيستم های مرکزی، مورد استفاده قرار گرفته است .شکل زير نحوه ارتباط فوق در کامپيوترهای بزرگ را نشان می دهد. سرعت مودم ها در سال 1960 حدود 300 بيت در ثانيه (bps) بود. در آن زمان يک ترمينال ( يک صفحه کليد و صفحه نمايشگر) قادر به تماس تلفنی با کامپيوتر مرکزی بود. فراموش نکنيم که در آن زمان وقت کامپيوتر بصورت اشتراکی مورد استفاده قرار می گرفت و سازمانها و موسسات با خريداری نمودن زمان مورد نظر خود، امکان استفاده از کامپيوتر اصلی را بدست می آورند. مودم ها در آن زمان اين امکان را بوجود می آورند که موسسات ياد شده قادر به ارتباط با سيستم مرکزی با سرعتی معادل 300 بيت در ثانيه باشند.در چنين حالتی زمانيکه کاربری از طريق ترمينال کاراکتری را تايپ می کرد، مودم کد معادل کاراکتر تايپ شده را بر اساس استاندارد اسکی، برای کامپيوتر مرکزی ارسال می نمود. در موارديکه کامپيوتر مرکزی اطلاعاتی را بمنظور نمايش برای ترمينال ارسال می کردد نيز از مودم استفاده می گرديد. همزمان با عرضه کامپيوترهای شخصی در سال 1970 استفاده از سيستم های بولتنی(BBS(Bulletin board system مطرح گرديد. اشخاص و يا موسسات با استفاده ازيک و يا چند مودم و برخی نرم افزارهای مربوط به BBS ، سيستم را پيکربندی نموده و کاربران ديگر با استفاده از مودم قادر به تماس با سيستم بولتنی، بودند. در چنين مواردی کاربران برنامه شبيه ساز کننده ترمينال، را بر روی کامپيوتر خود اجراء می نمودند و بدين ترتيب سيستم آنان مشابه يک ترمينال رفتار می نمود. از سيستم های بولتنی اغلب برای اطلاع رسانی استفاده می گرديد. سرعت مودم ها در آن زمان حدود 300 بيت در ثانيه بود. در اين حالت در هر ثانيه حدود 30 حرف می توانست ارسال گردد. تا زمانيکه کاربران حجم بالائی از اطلاعات را ارسال نمی کردند مشکلات ارتباطی از بعد سرعت چندان مشهود نبود ولی بمحض ارسال داده های با حجم بالا نظير برنامه ها و تصاوير به سيستم های بولتنی و يا دريافت اطلاعا ت از طريق آنان سرعت 300 بيت در ثانيه پاسخگو نبود . تلاش های فراوانی در جهت افزايش سرعت مودم ها صورت گرفت . ماحصل تلاش های فوق افزايش نرخ انتقال اطلاعات در مودم ها بود . § از سال 1960 تا 1983 سرعت 300 بيت در ثانيه § از سال 1984 تا 1985 سرعت 1200 بيت در ثانيه § از سال 1986 تا 1989 سرعت 2400 بيت در ثانيه § از اواخر سال 1990 تا اوايل 1991 9600 بيت در ثانيه § سرعت 19/2 کيلو بيت در ثانيه § سرعت 28/8 کيلو بيت در ثانيه § سرعت 33/6 کيلو بيت در ثانيه § سرعت 56 کيلو بيت در ثانيه ( در سال 1998 استاندارد گرديد ) § خطوط ADSL با حداکثر سرعت 8 مگابيت در ثانيه ( از سال 1999 متداول شده است )
مود مهای با سرعت 300 بيت در ثانيه در آغاز از مودم های با سرعت 300 بيت در ثانيه استفاده می گرديد . طرز کار مودم های فوق بسيار ساده بود. مودم های فوق از يک Frequency shift keying FSK برای ارسال اطلاعات ديجيتال از طريق خطوط تلفن استفاده می کردند. در FSK از يک فرکانس ( tone) متفاوت برای بيت های متفاوت استفاده می گرديد. زمانيکه يک مودم متصل به ترمينال با مودم متصل به کامپيوتر تماس می گرفت، مودم متصل به ترمينال مودم، originate ناميده می شود. مودم فوق برای مقدار" صفر" ، فرکانس 1070 هرتز و برای مقدار" يک"، فرکانس 1270 هرتز را ارسال می نمايد. مودم متصل به کامپيوتر را مودم Answer می نامند. مودم فوق برای ارسال مقدار" صفر" ، فرکانس 2025 هرتز و برای مقدار" يک" ، فرکانس 2225 هرتز را ارسال می کرد.با توجه به اينکه مودم های فرستنده و گيرنده از فرکانس های متفاوت برای ارسال اطلاعات استفاده می کردند، امکان استفاده از خط بصورت همزمان فراهم می گرديد. عمليات فوق Full-duplex ناميده می شود. مودم هائی که صرفا" قادر به ارسال اطلاعات در يک جهت در هر لحظه می باشند half-duplex ناميده می شوند. فرض کنيد دو مودم متصل و کاربر ترمينال ( فرستنده ) حرف a را تايپ نمائيد. کد اسکی حرف فوق 97 دهدهی و يا 01100001 باينری است . دستگاهی با نام UART موجود در ترمينال بايت ها را به بيت تبديل و آنها را از طريق پورت سريال (RS-232 Port) در هر لحظه ارسال می دارد. مودم ترمينال به پورت سريال متصل بوده و در هر لحظه يک بيت را دريافت می دارد.در ادامه اطلاعات مورد نظر از طريق خط تلفن ارسال خواهند شد.
مودم های سريعتر بمنظور ايجاد مودمهای سريعتر طراحان مودم مجبور به استفاده از روش های مناسبتری نسبت به FSK بودند. در ابتدا ازPhase-Shift Keying PSK و در ادامه از روش Quadrature amplitude modulation)QAM) استفاده کردند. روشهای فوق امکان ارسال حجم بالائی از اطلاعات را فراهم می نمودند. شکل زير يک مودم 56kbps را نشان می دهد. تمام مودم های با سرعت بالا بنوعی از مفهوم " تنزل تدريجی " استفاده می نمايند. اين بدان معنی است که آنها قادر به تست خط تلفن و تنظيم سرعت مناسب می باشند. در ادامه تحولات مربوط به مودم مودم های Asymmetric digital subscriber line)ADSL) بوجود آمدند. از واژه "غير متقارن" بدين دليل استفاده شده چون مودم های فوق قادر به ارسال اطلاعات با سرعت بالاتر در يک مسير نسبت به مسير ديگر می باشند. مودم های ADSL از اين حقيقت که هر منزل و يا محل کار دارای يک کابل مسی اختصاصی بين محل مورد نظر و شرکت مخابرات مربوطه می باشند، استفاده نموده اند. خط فوق قادر به حمل حجم بالائی از داده نسبت به سيگنال 3000 هرتزی مورد نياز برای کانال های صوتی تلفن می باشد . در صورتيکه مرکز تلفن مربوط و منزل و محل کار کاربر هر دو از مودم های ADSL در دو طرف خط استفاده نمايند، بخشی از کابل مسی بين منزل و مرکز نلفن می تواند بعنوان يک کانال انتقال اطلاعات ديجيتال با سرعت بالا مطرح گردد. ظرفيت خطوط فوق در حد ارسال يک ميليون بيت در ثانيه بين منزل و مرکز تلفن (UpStream) و هشت مگابيت در ثانيه بين مرکز تلفن و منزل (Downstream) تحت شرايط ايده آل است . با استفاده از يک خط می توان بصورت همزمان مکالمات تلفنی و داده های ديجيتال را ارسال کرد. رويکرد استفاده شده در مودم های ADSL از اصول ساده ای تبعيت می نمايد. پهنای باند خطوط تلفن بين 24000 هرتز و 1100000 هرتز به باندهای 4000 هرتزی تقسيم می گردد.و يک مودم مجازی برای هر باند در نظر گرفته می شود. هر يک از 249 مودم مجازی باند مربوط به خود را تست و بهينه ترين حالت را برای خود در نظر خواهند گرفت .برآيند سرعت تمام 249 مودم مجازی، مجموع سرعت کانال خواهد بود.
پروتکل Point-to-point امروزه از ترمينال های واقعی و يا شبيه سازی شده بمنظور اتصال به يک کامپيوتر استفاده نمی شود. از مودم ها بمنظور اتصال به يک مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت (ISP) استفاده و مرکز فوق امکان ارتباط با اينترنت را فراهم می آورد. مودم مربوطه مسئوليت روتينگ بسته های اطلاعاتتی بسته بندی شده بر اساس پروتکل TCP/IP بين مودم استفاده شده و ISP را برعهده خواهد اشت . روش استاندارد استفاده شده برای روتينگ بسته های اطلاعاتی از طريق مودم، Point-to-point protocol)ppp) ناميده می شود. TCP/IP موجود بر روی کامپيوتر کاربر بصورت عادی داده گرام های خود را ايجاد می نمايد داده گرام های فوق برای انتقال در اختيار مودم گذاشته می شوند. ISP مربوطه داده گرام ها را دريافت و آنها را در مسير مناسب هدايت ( ارسال) خواهد کرد. در زمان دريافت اطلاعات از طريق ISP و استقرار آنها بر روی کامپيوتر کاربر از فرآيندی مشابه استفاده می گردد.
منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
Caching |
|
اگر تا کنون برای خود کامپيوتری تهيه کرده باشيد ، واژه " Cache" برای شما آشنا خواهد بود. کامپيوترهای جديد دارای Cache از نوع L1 و L2 می باشند. شايد در هنگام خريد يک کامپيوتر از طرف دوستانتان توصيه هائی به شما شده باشد مثلا" : " سعی کن از تراشه های Celeron استفاده نکنی چون دارای Cache نمی باشند! " Cache يک مفهوم کامپيوتری است که بر روی هر نوع کامپيوتر با يک شکل خاص وجود دارد. حافظه های Cache ، نرم افزارهای با قابليت Cache هارد ديسک و صفحات Cache همه بنوعی از مفهوم Caching استفاده می نمايند. حافظه مجازی که توسط سيستم های عامل ارائه می گردد نيز از مفهوم فوق استفاده می نمايد.
مبانی Caching Caching يک نکنولوژی استفاده شده برای زير سيستم های حافظه ، در کامپيوتر است . مهمترين هدف يک Cache افزايش سرعت و عملکرد کامپيوتر بدون تحميل هزينه های اضافی برای تهيه سيستم است . با استفاده از Cache عمليات کاربران با سرعت بيشتری انجام خواهد شد. کتابداری را در نظر بگيريد که در يک کتابخانه مسئول تحويل کتاب به متقاضيان است . فرض کنيد در سيستم فوق ( درخواست و تحويل کتاب ) از مفهوم Cache استفاده نمی گردد. اولين متقاصی کتابی را درخواست می نمايد( فرض شده است که متقاضی خود نمی تواند مستقيما" کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه ،بردارد) ، کتابدار، کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه پيدا و در ادامه آن را تحويل متقاضی می نمايد. متقاضی پس از ساعاتی مراجعه و کتاب را تحويل می دهد. کتابدار، کتاب تحويلی را مجددا" در قفسه مربوطه قرار می دهد. پس از لحظاتی يک متقاضی ديگر مراجعه و همان کتاب قبلی را درخواست می نمايد ، کتابدار مجددا" می بايست به بخش مربوطه در کتابخانه مراجعه و پس از بازيابی کتاب ، آن را در اختيار متقاضی دوم قرار دهد.همانگونه که ملاحظه می گردد ، کتابدار مکلف است برای تحويل هر کتاب ( ولو کتاب هائی که فرکانس استفاده از آنان توسط متقاضيان زياد باشد ) به بخش مربوطه مراجعه و پس از يافتن کتاب آن را در اختيار متقاضيان قرار دهد. آيا روشی وجود دارد که با استناد به آن بتوان عملکرد و کارآئی کتابدار را بهبود بخشيد ؟ در پاسخ به سوال فوق می توان با ايجاد يک سيستم Cache برای کتابدار ، کارآئی آن را افزايش داد. فرض کنيد بخشی را با ظرفيت حداکثر ده کتاب در مجاورت ( نزديکی ) کتابدار آماده نمائيم . کتاب هائی که توسط متقاضيان برگردانده می شود، در بخش فوق ذخيره خواهند شد. مثال فوق را با در نظر گرفتن سيستم Cache ايجاد شده برای کتابدار مجددا" دنبال می نمائيم . در ابتدای فعاليت روزانه ، بخش Cache خالی بوده و هنوز در آن کتابی قرار نگرفته است . اولين متفقاصی مراجعه و کتابی را درخواست می نمايد . کتابدار می بايست به بخش مربوطه مراجعه و کتاب را از قفسه مربوطه براشته و در اختيار متقاضی قرار دهد. متقاضی پس از تحويل کتاب ، چند ساعت بعد مراجعه و کتاب را تجويل کتابدار خواهد داد. کتابدار، کتاب تحويلی را در بخش پيش بينی شده برای Cache قرار می دهد. لحظاتی بعد متقاضی ديگر مراجعه و درخواست همان کتاب را می نمايد .کتابدار در ابتدا بخش مربوط به Cache را جستجو و در صورت يافتن کتاب ، آن را به متقاضی تحويل خواهد داد. در اين حالت ضرورتی به مراجعه کتابدار به بخش و قفسه های مربوطه نخواهد بود. در روش فوق زمان تحويل کتاب به متقاضی بهبود چشمگيری پيدا خواهد کرد. در صورتيکه کتاب درخواستی توسط متقاضی در بخش Cache کتابخانه نباشد ، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ در ابتدا مدت زمانی صرف خواهد شد که کتابدار به اين اطمينان برسد که کتاب درخواستی در بخش Cache موجود نمی باشد ( جستجو) يکی از چالش های اصلی در رابطه با طراحی Cache به حداقل رساندن زمان جستجو در Cache است .سخت افزارهای جديد ، زمان فوق را به صفر نزديک کرده اند. پس از حصول اطمينان از عدم وجود کتاب در بخش Cache ، کتابدار می بايست با مراجعه به بخش مربوطه آن را انتخاب و در ادامه در اختيار متقاضی قرار دهد. با توجه به مثال فوق ، چندين نکته مهم در رابطه با Cache استنباط می گردد: - تکنولوژی Cache ، استفاده از حافظه های سريع ولی کوچک ، بمنظور افزايش سرعت يک حافظه کند ولی با حجم بالا است - زمانيکه از Cache استفاده می گردد ، در ابتدا می بايست محتويات آن بمنظور يافتن اطلاعات مورد نظر بررسی گردد. فرآيند فوق را Cache hit می گويند. در صورتيکه اطلاعات مورد نظر در Cache موجود نباشند (Cache miss) ، کامپيوتر می بايست در انتظار تامين داده های خود از حافظه اصلی سيستم باشد ( حافظه ای کند ولی با حجم بالا ) - اندازه Cache محدود بوده وسعی می گردد که ظرفيت فوق حتی المقدور زياد باشد ، ولی بهرحال اندازه آن نسبت به رسانه های ذخيره سازی ديگر بسيار کم است . - اين امکان وجود خواهد داشت که از چندين لايه Cache استفاده گردد.
Cache در کامپيوتر کامپيوتر، ماشينی است که زمان انجام کارها توسط آن با واحدهای خيلی کوچک اندازه گيری می گردد.زمانيکه ريزپردازنده قصد دستيابی به حافظه اصلی را داشته باشد، می بايست مدت زمانی معادل 60 نانوثانيه را برای اين کار در نظر بگيرد. سرعت فوق بسيار بالا است ولی سرعت ريزپردازنده بمراتب بيشتر است . ريزپردازنده قادر به داشتن سيکل هائی به اندازه دو نانوثانيه است . تفاوت سرعت بين پردازنده و حافظه کاملا" مشهود بوده و قطعا" رضايت پردازنده در اين خصوص کسب نخواهد شد. پردازنده می بايست تاوان کند بودن حافظه را خود بپردازد . انتظار پردازنده و هرز رفتن زمان مفيد وی کوچکترين تاوانی است که می بايست پردازنده پذيرای آن باشد. بمنظور حل مشکل فوق ، فرض کنيد از يک نوع حاص حافظه، با ظرفيت کم ولی با سرعت بالا ( 30 نانوثانيه ) ، استفاده گردد . سرعت دستيابی به حافظه فوق دو مرتبه سريعتر نسبت به حافظه اصلی است .اين نوع حافظه راL2 Cache می نامند. فرض کنيد از يک حافظه بمراتب سريعتر ولی با حجم کمتر استفاده و آن را مستقيما" با پردازنده اصلی درگير نمود. سرعت دستيابی به حافظه فوق می بايست در حد و اندازه سرعت پردازنده باشد .اين نوع حافظه ها را L1 Cache می گويند. در کامپيوتر از زيرسيستمهای متفاوتی استفاده می گردد.از Cache می توان در رابطه با اکثر زير سيستمهای فوق استفاده تا کارآئی آنان افزايش يابد.
تکنولوژی Cache يکی از سوالاتی که ممکن است در ذهن خواننده اين بخش خطور پيدا کند اين است که " چرا تمام حافظه کامپيوترها از نوع L1 Cache نمی باشند تا ديگر ضرورتی به استفاده از Cache وجود نداشته باشد؟" در پاسخ می بايست گفت که اشکالی ندارد وهمه چيز هم بخوبی کار خواهد کرد ولی قيمت کامپيوتر بطرز قابل ملاحظه ای افزايش خواهد يافت . ايده Cache ، استفاده از يک مقدار کم حافظه ولی با سرعت بالا( قيمت بالا) برای افزايش سرعت و کارآئی ميزان زيادی حافظه ولی با سرعت پايين ( قيمت ارزان ) است . در طراحی يک کامپيوتر هدف فراهم کردن شرايط لازم برای فعاليت پردازنده با حداکثر توان و در سريعترين زمان است . يک تراشه 500 مگاهرتزی ، در يک ثانيه پانصد ميليون مرتبه سيکل خود را خواهد داشت ( هر سيکل در دونانوثانيه ) . بدون استفاده از L1 و L2 Cache ، دستيابی به حافظه حدودا" 60 نانوثانيه طول خواهد کشيد. بهرحال استفاده از Cache اثرات مثبت خود را بدنبال داشته و باعث بهبود کارآئی پردازنده می گردد.اگر مقدار L2 Cache معادل 256 کيلو بايت و ظرفيت حافظه اصلی معادل 64 مگابايت باشد ، 256000 بايت مربوط به Cache با استفاده از روش های موجود قادر به Cache نمودن 64000000 بايت حافظه اصلی خواهند بود.
منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
هارد ديسک |
|
بر روی هر کامپيوتر حداقل يک هارد ديسک وجود دارد.برخی از سيستم ها ممکن است دارای بيش از يک هارد ديسک باشند. هارد ديسک يک محيط ذخيره سازی دائم برای اطلاعات را فراهم می نمايد . اطلاعات ديجتال در کامييوتر می بايست بگونه ای تبديل گردند که بتوان آنها را بصورت دائم بر روی هارد ديسک مغناطيسی ذخيره کرد.
مبانی هارد ديسک هارد ديسک در سال 1950 اختراع گرديد. هارد ديسک های اوليه شامل ديسک های بزرگ با قطر 20 اينچ ( 50/8 سانتيمتر) بوده و توان ذخيره سازی چندين مگابايت بيشتر را نداشتند. به اين نوع ديسک ها در ابتدا " ديسک ثابت " می گفتند. در ادامه بمنظور تمايز آنها با فلاپی ديسک ها از واژه " هارد ديسک " استفاده گرديد. هارد ديسک ها دارای يک Platter ( صفحه ) بمنظور نگهداری محيط مغناطيسی می باشند. عملکرد يک هارد ديسک مشابه يک نوار کاست بوده و از يک روش يکسان برای ضبط مغناطيسی استفاده می نمايند. هارد ديسک ونوار کاست از امکانات ذخيره سازی مغناطيسی يکسانی نيز استفاده می نمايند.در چنين مواردی می توان بسادگی اطلاعاتی را حذف و يا مجددا" بازنويسی کرد. اطلاعات ذخيره شده بر روی هر يک از رسانه های فوق ، ساليان سال باقی خواهند ماند. عليرغم وجود شباهت های موجود ، رسانه های فوق در مواردی نيز با يکديگر متفاوت می باشند: - لايه مغناطيسی بر روی يک نوار کاست بر روی يک سطح پلاستيکی نازک توزيع می گردد. در هارد ديسک لايه مغناطيسی بر روی يک ديسک شيشه ای ويا يک آلومينيوم اشباح شده قرار خواهد گرفت . در ادامه سطح آنها بخوبی صيقل داده می شود. - در نوار کاست برای استفاده از هر يک از آيتم های ذخيره شده می بايست بصورت ترتيبی ( سرعت معمولی و يا سرعت بالا) در محل مورد نظر مستقر تا امکان بازيابی ( شنيدن ) آيتم دلخواه فراهم گردد. در رابطه با هارد ديسک ها می توان بسرعت در هر نقظه دلخواه مستفر و اقدام به بازيابی ( خواندن و يا نوشتن ) اطلاعات مورد نظر کرد. در يک نوار کاست ، هد مربوط به خواندن / نوشتن می بايست سطح نوار را مستقيما" لمس نمايد. در هارد ديسک هد خواندن و نوشتن در روی ديسک به پرواز در می آيد! ( هرگز آن را لمس نخواهد کرد ) - نوار کاست موجود در ضبط صوت در هر ثانيه 2 اينچ ( 5/08 سانتيمتر ) جابجا می گردد. گرداننده هارد ديسک می تواند هد مربوط به هارد ديسک را در هر ثانيه 3000 اينچ به چرخش در آورد . يک هارد ديسک پيشرفته قادر به ذخيره سازی حجم بسيار بالائی از اطلاعات در فضائی اندک و بازيابی اطلاعات با سرعت بسيار بالا است . اطلاعات ذخيره شده برروی هارد ديسک در قالب مجموعه ای از فايل ها ذخيره می گردند. فايل نامی ديگر برای مجموعه ای از بايت ها است که بنوعی در آنها اطلاعاتی مرتبط به هم ذخيره شده است . زمانيکه برنامه ای اجراء و در خواست فايلی را داشته باشد، هارد ديسک اطلاعات را بازيابی و آنها برای استفاده پردازنده ارسال خواهد کرد. برای اندازه گيری کارآئی يک هارد ديسک از دو روش عمده استفاده می گردد: - ميزان داده (Data rate) . تعداد بايت هائی ارسالی در هر ثانيه برای پردازنده است . اندازه فوق بين 5 تا 40 مگابايت در هر ثانيه است . - زمان جتسجو (Seek Time) . مدت زمان بين درخواست يک فايل توسط پردازنده تا ارسال اولين بايت فايل مورد نظربرای پردازنده را می گويند.
کالبد شکافی هارد ديسک بهترين روش شناخت نحوه عملکرد هارد ديسک کالبد شکافی آن است .شکل زير يک هارد ديسک را نشان می دهد. يک پوسته ( قاب ) آلومينيومی که کنترل کننده هارد ديسک در درون آن ( يک سمت ديگر ) قرار دارد. کنترل کننده فوق مکانيزمهای خواندن ، نوشتن و موتوری که باعث چرخش صفحات هارد ديسک می شود را کنترل می نمايد. در نزديکی برد کنترل کننده کانکتورهای مربوط به موتوری که باعث چرخش صفحات هارد می شود قرار دارد. در صورتيکه روکش مربوطه را از روی درايو برداريم با وضعيتی مشابه شکل زير برخورد خواهيم کرد. در تصوير فوق موارد زير مشاهده می گردد: - Platters ( صفحات ) اين صفحات می توانند با سرعت 3600 تا 7200 دور در دقيقه چرخش نمايند. - بازوئی که هد خواندن و نوشتن را نگاه داشته است . اين بازو با سرعتی معادل 50 بار در ثانيه قادر به حرکت در طول هر يک از صفحات است ( حرکت شعاعی ) بمنظور افزايش ظرفيت هارد ديسک می توان تعدادی از صفحات را استفاده کرد . شکل زير هارد ديسکی با سه صفحه و شش هد خواندن / نوشتن را نشان می دهد. مکانيزمی که باعث حرکت بازوها بر روی هارد ديسک می گردد ، سرعت و دقت را تضمين می نمايد.در اين راستا از يک موتور خطی با سرعت بالا استفاده می گردد. ذخيره سازی داده ها اطلاعات بر روی سطح هر يک از صفحات هارد ديسک در مجموعه هائی با نام سکتور و شيار ذخيره می گردد. شيارها دوايرمتحدالمرکزی می باشند ( نواحی زرد) که بر روی هر يک از آنها تعداد محدودی سکتور(نواحی آبی ) با ظرفيت بين 256 ، 512 بايت ايجاد می گردد. سکتورهای فوق در ادامه و همزمان با آغاز فعاليت سيستم عامل در واحد های ديگر با نام " کلاستر " سازماندهی می گردند. زمانيکه يک درايو تحت عملياتی با نام Low level format قرار می گيرد، شيارها و سکتورها ايجاد می گردند. درادامه و زمانيکه درايو High level format گرديد، با توجه به نوع سيستم عامل و سياست های راهبردی مربوطه ساختارهائی نظير : جدول اختصاص فايل ها، جدول آدرس دهی فايل ها و... ايجاد، تا بستر مناسب برای استقرار فايل های اطلاعاتی فراهم گردد.
منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
منبع تغذيه | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
منبع تغذيه يکی از عناصر حياتی درکامپيوتراست. فعاليت ساير عناصر به عملکرد منبع تغذيه بستگی دارد. منبع فوق تامين کننده جريان الکتريسيته مورد نياز هر يک از عناصر سخت افزازی است . بدون وجود منبع تغذيه ، کامپيوتر مشابه جعبه ای مملو از فلز و پلاستيک خواهد بود. منبع تغذيه جريان ( AC ( Alternating Current را به جريان ( DC ( Direct Current تبديل می کند. در کامپيوترهای شخصی ، منبع تغذيه يک جعبه فلزی است که در گوشه Case قرار می گيرد. در اغلب سيستم ها در صورتيکه در پشت سيستم قرار گرفته باشيد ، می توان منبع تغذيه را مشاهده کرد. شکل زير يک منبع تغذيه را نشان می دهد. شکل زير نمای داخل يک منبع تغذيه را نشان می دهد. منبع تغذيه را Switching power supplies نيز می گويند. با استفاده از نکنولوژی سوئيچينگ می توان ورودی AC را به ولتاژهای پايين تر DC تبديل کرد. ولتاژهای 3/3 ، 5 و 12 ولتاژهای رايج می باشند. ولتاژهای 3/3 و پنج ولت عمدتا" توسط مدارات ديجيتال استفاده شده و ولتاژ دوازده ولت برای حرکت موتورهائی نظير درايو ديسک ها و يا خنک کننده ها استفاده می گردد. شاخص اصلی يک منبع تغذيه " وات " است. وات معادل حاضلرب ولتاژ ( بر حسب ولت ) در جريان ( بر حسب آمپر ) است .
تکنولوژی سوئيچ کننده تا قبل از سال 1980 منبع تغذيه ها سنگين و در انها از ترانزيستور و خازن های بزرگ و سنگين استفاده می گرديد. اين نوع از منبع تغذيه ها ولتاژ ورودی 120 ولت و 60 هرتز را به جريان DC با 12 و 5 ولت تبديل می کردند. امروزه از تکنولوژی سوئيچ کننده ها استفاده می گردد. بکمک تکنولوژی فوق ، جريان با فرکانس 60 هرتز ( هرتز معادل تعداد سيکل در ثانيه است) به يک جريان با فرکانس بالاتر تبديل می گردد. با استفاده از تبديل فوق اين امکان بوجود خواهد آمد که يک ترانسفورمر کوچک قادر به کاهش ولتاژ ورودی از 220 ( برخی کشورها 110 ) ولت به ولتاژ مورد نيار در يک عنصر خاص در کامپيوتر باشد. در شکل زير سه ترانسفورماتور کوچک ( زرد رنگ ) در قسمت وسط ، دو خازن سيلندری در سمت چپ نشان داده شده است . ولتاژ و جريانی را که يک منبع تغذيه ارائه می نمايد معمولا" بصورت يک " برچسب" برروی آن چسبانده می شود. استاندارد منبع تغذيه ها تاکنون شش استاندارد متفاوت برای منبع تغذيه های استفاده شده در کامپيوتر مطرح شده است . اخيرا" استاندارد ATX مطرح شده است .ATX يک استاندارد صنعتی است که مشخص می کند منبع تغذيه دارای خصايص فيزيکی بمنظور مطابقت و استفاده در يک Case استاندارد ATX و همچنين دارای خصايص الکتريکی لازم برای کار و استفاده توسط يک برد اصلی ATX است . کابل های منبع تغذيه ها استاندارد بوده و بگونه ای طراحی می گردنند که احتمال نصب اشتباه آنان کاهش يابد. اغلب توليدکنندگان نيز از کا نکتورهای مشابه برای محصولات توليدی خود نظير ديسک درايوها ، خنک کننده ها ( تامين 12 ولت ) استفاده می نمايند. استفاده از منبع تغذيه برای انتخاب نوع منبع تغذيه ( مهمترين شاخص ميزان وات است ) می بايست مشخص گردد که بر روی سيستم چه امکانات سخت افزاری نصب می گردد. با توجه به عناصر سخت افزاری نصب شده و ميزان مصرف هر يک می توان به عدد واقعی ( وات منبع تغذيه ) دست پيدا کرد . جدول زير برخی از عناصر سخت افزاری را بهمراه ميزان مصرف مربوطه نشان می دهد.
مشکلات منبع تغذيه منبع تغذيه بيشترين ميزان خرابی ( نسبت به ساير عناصر ) در کامييوتر را دارد زمانيک کامپيوتر روشن می گردد، عمليات منبع تغذيه آغاز( گرم شدن ) و زمانيکه سيستم خاموش می گردد ، وظايف منبع تغذيه به اتمام می رسد ( خنک می گردد) با توجه به تکرار عمليات فوق و نوسانات برق همواره منبع تغذيه می تواند عامل اوليه برای بروز اشکال در سيستم باشد. حساس بودن نسبت به بوی سوختگی و اطمينان از عملکرد صحيح خنک کننده منبع تغذيه ساده ترين روش برای پيشگيری از بروز اشکال در منبع تغذيه است . توليدکنندگان برد اصلی اخيرا" امکاناتی را ارائه داده اند که با استفاده از آنها می توان در هر لحظه عملکرد خنک کننده منبع تغذيه و يا پردازنده را مشاهده و در صورت عدول از استانداردهای موجود ( تعداد دور در دقيقه خنک کننده ) سريعا" به کاربر اعلام ( پيام های هشداردهنده صوتی ) تا در اسرع وقت اشکال بوجود آمده برطرف گردد.
منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
پردازنده
کامپيوتری که هم اکنون بکمک آن در حال مشاهده و مطالعه اين صفحه هستيد ، دارای يک ريزپردازنده است . ريزپردازنده بمنزله مغز در کامپيوتر است. تمام کامپيوترها اعم از کامپيوترهای شخصی ، کامپيوترهای دستی و ... دارای ريزپردازنده می باشند. نوع ريزپردازنده استفاده شده در يک کامپيوتر می تواند متفاوت باشد ولی تمام آنها عمليات يکسانی را انجام خواهند داد.
تاريخچه ريزپردازنده ها
ريزپردازنده که CPU هم ناميده می گردد، پتانسيل های اساسی برای انجام محاسبات و عمليات مورد نظر در يک کامپيوتر را فراهم می نمايد. ريزپردازنده از لحاظ فيزيکی يک تراشه است . اولين ريزپردازنده در سال 1971 و با نام Intel 4004 معرفی گرديد. ريزپردازنده فوق چندان قدرتمند نبود و صرفا" قادر به انجام عمليات جمع و تفريق چهار بيتی بود. نکته مثبت پردازنده فوق، استفاده از صرفا" يک تراشه بود.قبل از آن مهندسين و طراحان کامپيوتر از چندين تراشه و يا عصر برای توليد کامپيوتر استفاده می کردند.
اولين ريزپردازنده ای که بر روی يک کامپيوتر خانگی نصب گرديد ، 8080 بود. پردازنده فوق هشت بيتی و بر روی يک تراشه قرار داشت . اين ريزپردازنده در سال 1974 به بازار عرضه گرديد.اولين پردازنده ای که باعث تحولات اساسی در دنيای کامپيوتر شد ، 8088 بود. ريزپردازنده فوق در سال 1979 توسط شرکت IBM طراحی و اولين نمونه آن در سال 1982 عرضه گرديد. وضعيت توليد ريزپردازنده توسط شرکت های توليد کننده بسرعت رشد و از مدل 8088 به 80286 ، 80386 ، 80486 ، پنتيوم ، پنتيوم II ، پنتيوم III و پنتيوم 4 رسيده است . تمام پردازنده های فوق توسط شرکت اينتل و ساير شرکت های ذيربط طراحی و عرضه شده است . پردازنده های پنتيوم 4 در مقايسه با پردازنده 8088 عمليات مربوطه را با سرعتی به ميزان 5000 بار سريعتر انجام می دهد! جدول زير ويژگی هر يک از پردازنده های فوق بهمراه تفاوت های موجود را نشان می دهد.
|
Name |
Date |
Transistors |
Microns |
Clock speed |
Data width |
MIPS |
|
8080 |
1974 |
6,000 |
6 |
2 MHz |
8 bits |
0.64 |
|
8088 |
1979 |
29,000 |
3 |
5 MHz |
16 bits |
0.33 |
|
80286 |
1982 |
134,000 |
1.5 |
6 MHz |
16 bits |
1 |
|
80386 |
1985 |
275,000 |
1.5 |
16 MHz |
32 bits |
5 |
|
80486 |
1989 |
1,200,000 |
1 |
25 MHz |
32 bits |
20 |
|
Pentium |
1993 |
3,100,000 |
0.8 |
60 MHz |
32 bits |
100 |
|
Pentium II |
1997 |
7,500,000 |
0.35 |
233 MHz |
32 bits |
~300 |
|
Pentium III |
1999 |
9,500,000 |
0.25 |
450 MHz |
32 bits |
~510 |
|
Pentium 4 |
2000 |
42,000,000 |
0.18 |
1.5 GHz |
32 bits |
~1,700 |
توضيحات جدول :
ستون Date نشاندهنده سال عرضه پردازنده است. ستون Transistors تعدا ترانزيستور موجود بر روی تراشه را مشخص می کند. تعداد ترانزيستور بر روی تراشه در سال های اخير شتاب بيشتری پيدا کرده است .
ستون Micron ضخامت کوچکترين رشته بر روی تراشه را بر حسب ميکرون مشخص می کند. ( ضخامت موی انسان 100 ميکرون است ).
ستون Clock Speed حداکثر سرعت Clock تراشه را مشخص می نمايد.
ستون Data Width پهنای باند واحد منطق و محاسبات (ALU) را نشان می دهد. يک واحد منطق و حساب هشت بيتی قادر به انجام عمليات محاسباتی نظير: جمع ، تفريق ، ضرب و ... برای اعداد هشت بيتی است. در صورتيکه يک واحد منطق و حساب 32 بيتی قادر به انجام عمليات بر روی اعداد 32 بيتی است . يک واحد منطق و حساب 8 بيتی بمنظور جمع دو عدد 32 بيتی می بايست چهار دستورالعمل را انجام داده در صورتيکه يک واحد منطق وحساب 32 بيتی عمليات فوق را صرفا" با اجرای يک دستورالعمل انجام خواهد داد.در اغلب موارد گذرگاه خارجی داده ها مشابه ALU است . وضعيت فوق در تمام موارد صادق نخواهد بود مثلا" پردازنده 8088 دارای واحد منطق وحساب 16 بيتی بوده در حاليکه گذرگاه داده ئی آن هشت بيتی است . در اغلب پردازنده های پنتيوم جديد گذرگاه داده 64 بيتی و واحد منطق وحساب 32 بيتی است . ستون MIPS مخفف کلمات Millions of instruction per Second ( ميليون دستورالعمل در هر ثانيه ) بوده و واحدی برای سنجش کارآئی يک پردازنده است.
درون يک پردازنده
بمنظورآشنائی با نحوه عملکرد پردازنده لازم است، نگاهی به درون يک ريزپردازنده داشته و با منطق نحوه انجام عمليات بيشتر آشنا شويم. يک ريزپردازنده مجموعه ای از دستورالعمل ها را اجراء می کند. دستورالعمل های فوق ماهيت و نوع عمليات مورد نظر را برای پردازنده مشخص خواهند کرد. با توجه به نوع دستورالعمل ها ، يک ريزپردازنده سه عمليات اساسی را انجام خواهد داد :
1 - يک ريزپردازنده با استفاده از واحد منطق و حساب خود (ALU) قادر به انجام عمليات محاسباتی نظير: جمع ، تفريق، ضرب و تقسيم است. پردازنده های جديد دارای پردازنده های اختصاصی برای انجام عمليات مربوط به اعداد اعشاری می باشند.
2 - يک ريزپردازنده قادر به انتقال داده از يک محل حافظه به محل ديگر است .
3 - يک ريزپردازنده قادر به اتخاذ تصميم ( تصميم گيری ) و پرش به يک محل ديگر برای اجرای دستورالعمل های مربوطه بر اساس تصميم اتخاذ شده است .
شکل زير يک پردازنده ساده را نشان می دهد.
پردازنده فوق دارای :
● يک گذرگاه آدرس (Address Bus) است که قادر به ارسال يک آدرس به حافظه است ( گذرگاه فوق می تواند 8 ، 16 و يا 32 بيتی باشد)
● يک گذرگاه داده (Data Bus) است که قادر به ارسال داده به حافظه و يا دريافت داده از حافظه است (گذرگاه فوق می تواند 8 ، 16 و يا 32 بيتی باشد)
● يک خط برای خواندن (RD) و يک خط برای نوشتن (WR) است که آدرسی دهی حافظه را انجام می دهند. آيا قصد نوشتن در يک آدرس خاص وجود داشته و يا مقصود، خواندن اطلاعات از يک آدرس خاص حافظه است؟
● يک خط Clock که ضربان پردازنده را تنظيم خواهد کرد.
● يک خط Reset که مقدار " شمارنده برنامه " را صفر نموده و يا باعث اجرای مجدد يک فرآيند می گردد.
فرض کنيد پردازنده فوق هشت بيتی بوده واز عناصر زير تشکيل شده است:
- ريجسترهای A,B,C نگاهدارنده هائی بوده که از فليپ فلاپ ها ساخته شده اند.
- Address Latch مشابه ريجسترهای A,B,C است .
- شمارنده برنامه (Program Counter) نوع خاصی از يک نگهدارنده اطلاعات است که قابليت افزايش بميزان يک و يا پذيرش مقدار صفر را دارا است
- واحد منطق و حساب (ALU) می تواند يک مدار ساده جمع کننده هشت بيتی بوده و يا مداری است که قابليت انجام عمليات جمع ، تفريق ، ضرب و تقسيم را دارا است .
- ريجستر Test يک نوع خاص نگاهدارنده بوده که قادر به نگهداری نتايج حاصل از انجام مقايسه ها توسط ALU است .ALU قادر به مقايسه دو عدد وتشخيص مساوی و يا نامساوی بودن آنها است . ريجستر Test همچنين قادر به نگهداری يک Carry bit ( ماحصل آخرين مرحله عمليات جمع) است . ريجستر فوق مقادير مورد نظر را در فليپ فلاپ ها ذخيره و در ادامه Instruction Decoder "تشخيص دهنده دستورالعمل ها " با استفاده از مقادير فوق قادر به اتخاذ تصميمات لازم خواهد بود.
- همانگونه که در شکل فوق ، مشاهده می گردد از شش " 3-State" استفاده شده که به آنها "tri-State buffers" می گويند. بافرهای فوق قادر به پاس دادن مقادير صفر و يا يک و يا قطع خروجی مربوطه می باشند.. اين نوع بافرها امکان ارتباط چندين خروجی را از طريق يک Wire فراهم می نمايند. در چنين حالتی فقط يکی از آنها قادر به انتقال ( حرکت ) صفر و يا يک بر روی خط خواهد بود.
- ريجستر Instruction و Instruction Decoder مسئوليت کنترل ساير عناصر را برعهده خواهند داشت . بدين منظور از خطوط کنترلی متفاوتی استفاده می گردد. خطوط فوق در شکل فوق نشان داده نشده اند ولی می بايست قادر به انجام عمليات زير باشند:
- به ريجستر A اعلام نمايد که مقدار موجود بر روی گذرگاه داده را در خود نگاهدارد.(Latch)
- به ريجستر B اعلام نمايد که مقدار موجود بر روی گذرگاه داده را در خود نگاهدارد.(Latch)
- به ريجستر C اعلام نمايد که مقدار موجود بر روی گذرگاه داده را در خود نگاهدارد.(Latch)
- به " شمارنده برنامه " اعلام نمايد که مقدار موجود بر روی گذرگاه داده را در خود نگاهدارد.(Latch)
- به ريجستر Address اعلام نمايد که مقدار موجود بر روی گذرگاه داده را در خود نگاهدارد.(Latch)
- به ريجستر Instruction اعلام نمايد که مقدار موجود بر روی گذرگاه داده را در خود نگاهدارد.(Latch)
- به " شمارنده برنامه " اعلام نمايد که مقدار خود را افزايش دهد.
- به " شمارنده برنامه " اعلام نمايد که مقدار خود را صفر (Reset) نمايد.
- به واحد منطق و حساب نوع عملياتی را که می بايست انجام گيرد، اعلام نمايد.
- به ريجستر Test اعلام نمايد که بيت های ماحصل عمليات ALU را در خود نگاهدارد.
- فعال نمودن خط RD ( خواندن )
- فعال نمودن خط WR ( نوشتن )
حافظه های RAM و ROM
در بخش قبل گذرگاه های آدرس و داده نظيرخطوط RD,WR بررسی گرديدند. گذرگاه های فوق به حافظه های RAM ،ROM و يا هر دو متصل خواهند بود. در ريزپردازنده ساده فرضی فوق، از گذرگاه های آدرس و داده هشت بيتی استفاده می گردد. بدين ترتيب پردازنده قادر به آدرس دهی 256 بايت حافظه و خواندن و يا نوشتن هشت بيت از حافظه در هر لحظه خواهد بود. فرض کنيد پردازنده فوق دارای 128 بايت حافظه ROM بوده که از آدرس صفر شروع شده و 128 بايت حافظه RAM که از آدرس 128 آغاز می گردد ، است . حافظه ROM تراشه ای است که اطلاعاتی را از قبل و بصورت دائم در خود نگهداری می نمايد. گذرگاه های آدرس به تراشه ROM اعلام خواهند کرد که کدام بايت را خواسته و آن را بر روی گذرگاه قرار خواهد داد. زمانيکه وضعيت خط RD تغيير نمايد تراشه ROM بايت مورد نظر و انتخابی را بر روی گذرگاه داده قرار خواهد داد. RAM شامل بايت هائی از اطلاعات است . ريزپردازنده قادر به خواندن و نوشتن در حافظه فوق بر اساس سيگنال های دريافتی از خطوط RD و RW است . در رابطه با حافظه RAM می بايست به اين نکته نيز اشاره گردد که اين نوع از حافظه ها با از دست منبع انرژی ( برق ) اطلاعات خود را از دست خواهند داد.
تمامی کامپيوترها دارای حافظه ROM به ميزان مشخص می باشند. ( برخی از کامپيوترها ممکن است دارای حافظه RAM نبوده نظير ميکرو کنترل ها ، ولی وجود و ضرورت حافظه ROM را در هيچ کامپيوتری نمی توان انکار نمود).بر روی کامپيوترهای شخصی حافظه ROM را BIOS نيز می نامند. زمانيکه ريزپردازنده فعاليت خود را آغاز می نمايد ، در ابتدا دستورالعمل هائی را اجراء خواهد کرد که در BIOS می باشند. دستورالعمل های موجود در BIOS عمليانی نظير تست سخت افزار و سيستم را انجام و در ادامه فرآيندی آغاز خواهد شد که نتيجه آن استقرار سيستم عامل در حافظه خواهد بود. (Booting) . در آغاز فرآيند فوق ، بوت سکتور هارد ديسک ( می تواند آغاز عمليات فوق از هارد شروع نشده و از فلاپی ديسک انجام گردد ، اتخاذ تصميم در رابطه با وضعيت فوق بر اساس پارامترهای ذخيره شده در حافظه CMOS خواهند بود ) را بررسی خواهد کرد . بوت سکتور فوق حاوی برنامه ای کوچک است که در ادامه BIOS آن را خوانده و در حافظه RAM مستقر خواهد کرد. ريزپردازنده در ادامه دستورالعمل های مربوط به برنامه بوت سکتور را که در حافظه RAM مستقر شده اند ،اجراء خواهد کرد. برنامه فوق به ريزپردازنده اعلام خواهد کرد که اطلاعات ديگری را از هارد ديسک به درون حافظه RAM انتقال و آنها را اجراء نمايد. با ادامه وتکميل فرآيند فوق سيستم عامل در حافظه مستقر ومديريت خود را آغاز می نمايد.
دستورالعمل های ريزپردازنده
هر ريزپردازنده دارای مجمو عه ای از دستورالعمل ها بوده که دارای کارآئی خاصی می باشند. اين دستورالعمل ها بصورت الگوئی از صفر و يا يک پياده سازی می گردنند. استفاده از دستورات فوق با توجه به ماهيت الگوئی آنها برای انسان مشکل و بخاطر سپردن آنها امری است مشکل تر! ، بدين دليل از مجموعه ای " کلمات " برا ی مشخص نمودن الگوهای فوق استفاده می گردد. مجموعه " کلمات " فوق " زبان اسمبلی " ناميده می شوند. يک " اسمبلر" قادر به ترجمه کلمات به الگوهای بيتی متناظر است .پس از ترجمه ، ماحصل عمليات که همان استخراج " الگوهای بيتی " است، در حافظه مستقر تا زمينه اجرای آنها توسط ريزپردازنده فراهم گردد جدول زير برخی از دستورالعمل های مورد نياز در رابطه با پردازنده فرضی را نشانن می دهد.
|
Instruction |
Meaning |
|
LOADA mem |
لود نمودن ريجستر A از آدرس حافظه |
|
LOADB mem |
لود نمودن ريجستر B از آدرس حافظه |
|
CONB con |
لود نمودن يک مقدار ثابت در ريجستر B |
|
SAVEB mem |
ذخيره نمودن مقدار موجود در ريجستر B در يک آدرس حافظه |
|
SAVEC mem |
ذخيره نمودن مقدار موجود در ريجستر C در يک آدرس حافظه |
|
ADD |
جمع A و B و ذخيره کردن حاصل در C |
|
SUB |
تفريق A و B و ذخيره کردن حاصل در C |
|
MUL |
ضرب A و B و ذخيره کردن حاصل در C |
|
DIV |
تقسيم A و B و ذخيره کردن حاصل در C |
|
COM |
مقا يسه A و B و ذخيره کردن حاصل در Test |
|
JUMP addr |
پرش به يک آدرس مشخص |
|
JEQ addr |
پرش شرطی ( اگر مساوی است ) به يک آدرس مشخص |
|
JNEQ addr |
پرش شرطی ( اگر نا مساوی است ) به يک آدرس مشخص |
|
JG addr |
پرش شرطی ( اگر بزرگتر است ) به يک آدرس مشخص |
|
JGE addr |
پرش شرطی ( اگر بزرگتر و يا مساوی است ) به يک آدرس مشخص |
|
JL addr |
پرش شرطی ( اگر کوچکتر است ) به يک آدرس مشخص |
|
JLE addr |
پرش شرطی ( اگر کوچکتر و يا مساوی است ) به يک آدرس مشخص |
|
STOP |
توقف اجراء |
مثال : فرض کنيد برنامه محاسبه فاکتوريل عدد پنج (5!=5*4*3*2*1 ) با يکی از زبانهای سطح بالا نظير C نوشته گردد . کمپايلر ( مترجم ) زبان C برنامه مورد نظر را به زبان اسمبلی ترجمه خواهد کرد. ( فرض کنيد که آدرس شروع RAM در پردازنده فرضی 128 و آدرس شروع حافظه ROM صفر باشد.) جدول زير برنامه نوشته شده به زبان C را بهمراه کد ترجمه شده اسمبلی معادل آن، نشان می دهد.
|
C Program |
Assembly Language |
|
a=1; |
// Assume a is at address 128 |
|
Assembly Instruction |
Opcode |
|
LOADA mem |
1 |
|
LOADB mem |
2 |
|
CONB con |
3 |
|
SAVEB mem |
4 |
|
SAVEC mem |
5 |
|
ADD |
6 |
|
SUB |
7 |
|
MUL |
8 |
|
DIV |
9 |
|
COM |
10 |
|
JUMP addr |
11 |
|
JEQ addr |
12 |
|
JNEQ addr |
13 |
|
JG addr |
14 |
|
JGE addr |
15 |
|
JL addr |
16 |
|
JLE addr |
17 |
|
STOP |
18 |
در نهايت برنامه ترجمه شده به زبان اسمبلی به زبان ماشين ( الگوهای بيتی ) ترجمه خواهد شد.
|
Assembly Language |
Bit Patterns |
|
// Assume a is at address 128 |
// Assume a is at address 128 // Assume F is at address 129 Addr opcode/value 0 3 // CONB 1 1 1 2 4 // SAVEB 128 3 128 4 3 // CONB 1 5 1 6 4 // SAVEB 129 7 129 8 1 // LOADA 128 9 128 10 3 // CONB 5 11 5 12 10 // COM 13 14 // JG 17 14 31 15 1 // LOADA 129 16 129 17 2 // LOADB 128 18 128 19 8 // MUL 20 5 // SAVEC 129 21 129 22 1 // LOADA 128 23 128 24 3 // CONB 1 25 1 26 6 // ADD 27 5 // SAVEC 128 28 128 29 11 // JUMP 4 30 8 31 18 // STOP |
همانگونه که مشاهده می نمائيد برنامه نوشته شده به زبان C به 17 دستورالعمل معادل اسمبلی و 31 دستورالعمل زبان ماشين تبديل گرديد.
Instruction Decoder ( تشخيص دهنده نوع دستورالعمل ها ) با انجام عملياتی خاص، نوع دستورالعمل را تشخيص خواهد داد. فرض کنيد دستور العمل ADD را داشته باشيم و بخواهيم نحوه تشخيص دستورالعمل را دنبال نمائيم :
- در زمان اولين Clock ، دستورالعمل Load می گردد. ( فعال کردن بافر tri-state برای " شمارنده برنامه " ، فعال شدن خط RD ، فعال کردن Data-in در بافر tri-state )
- در زمان دومين Clock ، دستورالعمل ADD تشخيص داده خواهد شد.( تنظيم عمليات جمع برای ALU ، ذخيره نمودن ماحصل عمليات ALU در ريجستر C )
- در زمان سومين Clock، " شمارنده برنامه " افزايش خواهد يافت ( در تئوری اين مرحله می تواند در زمان دومين Clock نيز صورت پذيرد)
همانگونه که ملاحظه گرديد ، هر دستورالعمل اسمبلی دارای چندين Clock Cycle است . برخی از دستورات نظير ADD دارای دو و يا سه Clock و برخی ديگر از دستورات دارای پنج ويا شش Clock خواهند بود.
منبع : http://www.semeng.net/information/HowCpu.asp
|
برد اصلی | ||||||||||||||
|
برد اصلی (MotherBoard) يکی ازاجزای اساسی و مهم کامپيوترهای شخصی محسوب می گردد.در سال 1982 همزمان با ارائه اولين کامپيوترهای شخصی از برد اصلی استفاده گرديد. اولين برد اصلی از لحاظ اندازه نسبتا" بزرگ و بر روی آن ريزپردازنده 8080 نصب گرديد. اين برد شامل BIOS ، سوکت هائی برای حافظه مربوط به CPU و مجموعه ای از اسلات ها بود که کارت هائی از طريق آنها به برد اصلی متصل می گرديدند. در صورتيکه قصد استفاده از فلاپی درايو و يا يک پورت موازی و ... وجود داشت، می بايست يک برد جداگانه تهيه و آن را از طريق يکی از اسلات های موجود، به برد اصلی متصل کرد. وضعيت فوق سرگذشت اولين بردهای اصلی استفاده شده در کامپيوترهای شخصی بود. شرکت های آی . بی .ام و اپل با ايجاد تغييرات اساسی، بردهائی را طراحی نمودند که امکان اضافه کردن پتانسيل های دلخواه و جديد در هر زمان ميسر بوده و توليد کنندگان متعدد بتوانند محصولات خود را بر اساس استانداردهای فوق طراحی و به بازار عرضه نمايند. برداصلی يک مدار چاپی چند لايه است . مسيرهای مسی که Traces ناميده می گردند، امکان حرکت سيگنال و ولتاژ را بر روی برد اصلی فراهم می نمايند. ازتکنولوژی چند لايه استفاده شده تا بدين طريق برخی از لايه های برد ، قادر به حمل داده برای BIOS ، پردازنده و حافظه بوده در حاليکه لايه های ديگر ولتاژ و Ground را بدون نگرانی از اتصال کوتاه جابجا نمايند. | ||||||||||||||
|
شکل زير يک برد اصلی را نشان می دهد. برد فوق دارای دو اسلات برای نصب پردازنده (Dual Processor)، پنج اسلات PCI ، چهار پورت USB ، يک اسلات Communication network riser)CNR ) است . شکل زير يک نمونه برد اصلی را که دارای يک اسلات ISA ، يک اسلات AGP و پنج اسلات PCI است را نشان می دهد. شکل زير نمونه ديگری از يک برد اصلی را که دارای يک اسلات ISA ، دو اسلات PCI ، يک اسلات ( AMR: (Audio Modem Driver و يک اسلات AGP است را نشان می دهد . شکل زير BIOS موجود بر روی يک برد اصلی را نشان می دهد. اندازه گذرگاه داده (Data Bus) برد های اصلی جديد دارای يک گذرگاه داده ئی شصت و چهار بيتی می باشند. گذرگاه فوق عرض بزرگراهی را نشان می دهد که داده ها در طول آن حرکت و در احتيار پردازنده گذاشته شده و يا پردازنده نتايج عمليات خود را از طريق آنها ارسال می نمايد. سرعت و عرض گذرگاه داده ، تاثير مستقيم بر عملکرد پردازنده دارد . انواع متفاوت گذرگاه ها بشرح ذيل است :
ChipSets Chipsets ، امکانات و پتانسيل های خاصی را برای تراشه پردازنده بر روی برد اصلی فراهم می نمايند. Chipset بمنزله قلب کامپيوتر بوده و مسئوليت کنترل و مشخص نمودن سرعت ، نوع پردازنده ، حافظه و اسلات های استفاده شده را برعهده دارد. يکی از تراشه های موجود بر روی برد اصلی Super I/o Controller ناميده شده و مهمترين وظيفه آن کنترل فلاپی ديسک درايو ، صفحه کليد، موس و پورت های سريال و موازی است . بردهای اصلی جديد دارای تراشه هائی بمنظور حمايت USB ، کارت صدا ، کارت شبکه و ... می باشند. منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |
|
حافظه Flash |
|
حافظه ها ی الکترونيکی با اهداف متفاوت و به اشکال گوناگون تاکنون طراحی و عرضه شده اند. حافظه فلش ، يک نمونه از حافظه های الکترونيکی بوده که برای ذخيره سازی آسان و سريع اطلاعات در دستگاههائی نظير : دوربين های ديجيتال ، کنسول بازيهای کامپيوتری و ... استفاده می گردد. حافظه فلش اغلب مشابه يک هارد استفاده می گردد تا حافظه اصلی . در تجهيزات زير از حافظه فلش استفاده می گردد : § تراشه BIOS موجود در کامپيوتر § CompactFlash که در دوربين های ديجيتال استفاده می گردد . § SmartMedia که اغلب در دوربين های ديجيتال استفاده می گردد § Memory Stick که اغلب در دوربين های ديجيتال استفاده می گردد . § کارت های حافظه PCMCIA نوع I و II § کارت های حافظه برای کنسول های بازيهای ويدئويی
مبانی حافظه فلش حافظه فلاش يک نوع خاص از تراشه های EEPROM است . حافظه فوق شامل شبکه ای مشتمل بر سطر و ستون است . در محل تقاطع هر سطر و يا ستون از دو ترانزيستور استفاده می گردد. دو ترانزيستور فوق توسط يک لايه نازک اکسيد از يکديگر جدا شده اند. يکی از ترانزيستورها Floating gate و ديگری Control gate خواهد بود. Floatino gate صرفا" به سطر (WordLine) متصل است . تا زمانيکه لينک فوق وجود داشته باشد در سلول مربوطه مقدار يک ذخيره خواهد بود. بمنظور تغيير مقدار يک به صفر از فرآيندی با نام Fowler-Nordheim tunneling استفاده می گردد. از Tunneling بمنظور تغيير محل الکترون ها در Floating gate استفاد می شود. يک شارژ الکتريکی حدود 10 تا 13 ولت به floating gate داده می شود. شارژ از ستون شروع ( bitline) و سپس به floating gate خواهد رسيد .در نهايت شارژ فوق تخليه می گردد( زمين ) .شارژ فوق باعث می گردد که ترانزيستور floating gate مشابه يک "پخش کننده الکترون " رفتار نمايد . الکترون های مازاد فشرده شده و در سمت ديگر لايه اکسيد به دام افتاد و يک شارژ منفی را باعث می گردند. الکترون های شارژ شده منفی ، بعنوان يک صفحه عايق بين control gate و floating gate رفتار می نمايند.دستگاه خاصی با نام Cell sensor سطح شارژ پاس داده شده به floating gate را مونيتور خواهد کرد. در صورتيکه جريان گيت بيشتر از 50 درصد شارژ باشد ، در اينصورت مقدار يک را دارا خواهد بود.زمانيکه شارژ پاس داده شده از 50 درصد آستانه عدول نموده مقدار به صفر تغيير پيدا خواهد کرد.يک تراشه EEPROM دارای گيت هائی است که تمام آنها باز بوده و هر سلول آن مقدار يک را دارا است. در اين نوع حافظه ها ( فلش) ، بمنظور حذف از مدارات پيش بينی شده در زمان طراحی ( بکمک ايجاد يک ميدان الکتريکی) استفاده می گردد. در اين حالت می توان تمام و يا بخش های خاصی از تراشه را که " بلاک " ناميده می شوند، را حذف کرد.اين نوع حافظه نسبت به حافظه های EEPROM سريعتر است ، چون داده ها از طريق بلاک هائی که معمولا" 512 بايت می باشند ( به جای يک بايت در هر لحظه ) نوشته می گردند.
کارت های حافظه فلش تراشه BIOS در کامپيوتر، متداولترين نوع حافظه فلش است . کارت های SmartMedia و ComapctFlash نيز نمونه های ديگری از حافظه های فلش بوده که اخيرا" متداول شده اند. از کارت های فوق بعنوان "فيلم های الکترونيکی" در دوربين های ديجيتال، استفاده می گردد .کارتهای حافظه برای بازيهای کامپيوتری نظير Sega و PlayStation نمونه های ديگری از حافظه های فلش می باشند. استفاده از حافظه فلش نسبت به هارد دارای مزايای زير است : § حافظه های فلش نويز پذير نمی باشند. § سرعت دستيابی به حافظه های فلش بالا است . § حافظه های فلش دارای اندازه کوچک هستند. § حافظه فلش دارای عناصر قابل حرکت ( نظير هارد ) نمی باشند. قيمت حافظه های فلش نسبت به هارد بيشتر است . منبع: http://www.semeng.net/information/HowPC.asp |