حافظه ROM (Read Only Memory)
Download
Report
Transcript حافظه ROM (Read Only Memory)
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
فصل :3واحد مركزي پردازش ) (CPUو حافظه كامپيوتر )(Memory
در اين فصل در خصوص موارد ذيل بحث و گفتگو خواهيم كرد:
واحد مركزي پردازش و قطعات جانبي آن را خواهيم شناخت در باره حافظه هاي اوليه و ثانويه و RAMو ROMگفتگو خواهيم كرد. بردهاي الكترونيكي و چيپ هاي منصوبه (مادر برد) را شناسايي مي كنيم.فرآيند چرخش اطالعات در قطعات كامپيوتري را بررس ي مي كنيم. 4شاخص مهم سرعت CPUرا بيان مي كنيم.-در باره هشت طريق افزايش سرعت افزايش پردازش كامپيوتر بحث مي كنيم.
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
واحد مركزي پردازش )(CPU
واحدد مرزد ي دددر ا قطعده اي خددات افد اري اهددت زده تمددامي هدمورات رر امدده اي را اجدرا و فري ندددهاي اجرا دي ددام يوتر
را شد م مددي هددد ( .هددمورات رر امدده اي فرمددا هدداهي اهددت زدده توهددب رر امدده ددوه ر ددار رددر ه و توهددب ددام يوتر قارددم فهد
رو ه واجرا مي شو ).
واحدد مرزد ي ددر ا ا و ر د ALU(Arithmatic Logic Unit) :واحدد مااهدتا ي منط دي و واحدد زن د ل
شكيم شده اهت.
واح د د د د ددد مااه د د د د ددتا ي منط د د د د ددي :تم د د د د ددامي مااه د د د د ددتات د د د د ددام يوتر (جم د د د د ددق ،ض د د د د ددر ،ت ر د د د د د د ،ت د د د د ددي ) وصورت مي گي .
مااهتات منط ي(ر رگ ،زوچك ،م اوي )AND,OR,NOTَ ،ر ا ن ر
واحد زن ل :ر ش ي ا CPUزه زن ل و ظارت رر ليه فري ندهاهي زه ر حي ا جدداع عمليددات ورو ي ،ا ن واحد ا جاع مي شو .
در ا ،ذخي ه ها ي ،خروجي و ا م ال صورت مي گي توهب
مدددارات مجممددق /چي د /ميكددرو چي د :مجموعدده اي ا ميليددو هددا ترا ه ددمور زدده رددر روي قطعدده اي زوچ د ا هدديليكو
جاها ي شده و هدر مجموعده فري ندد خا د ي را اجدرا مدي زندد(ترا ه دمور ليدد اتك و ي دي اهدت زده ر و حاتدت روشدن دا
خامو ار مي زند).
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
حافظه و انواع آن )(Memory
حافظه قطعات خات اف اري زه اطالعات ام يوتري رو ي ذخي ه مي شو .
حافظه ها رر و وعند :
حافظه هاي فرار (حافظه هاي اوتيه )
حافظ د د د د د دده
ا ن وع حافظه ها را قطق وتماژ راطري اطالعات خو را ا هت مي هند و ره عنوا
هاي موقت ر ام يوتر مور اهم ا ه قرار مي گي د.
مثال :حافظه )( RAM (Random Access Memoryحافظه را ه س ي تصا في)
حافظه هاي غي فرار (حافظه هاي ثا و ه)
د د د د د د د د د د د د د د ددوع
ا ن وع حافظه ر صورت قطق وتماژ راطري اطالعات خو را گهداري مي زنند .ره ا ن
حافظه ها حافظه هاي ائمي يز مي گو ند.
مثال :حافظه )( ROM (Read Only Memoryحافظه ف ب خوا دني )
حافظدده هدداي EEPROM, EPROM, PROMا ددواع گددري ا حافظدده هدداي غي د فددرار مددي راشددند زدده عددالوه رددر
خوا د مي توا اطالعات جد دي را رو ي ها ذخي ه زر .
ا واع گري ا حافظه هاي ائمي ما ند :
ي د خددات ) (Hard Diskي د فشددر ه ددا (Compact Disk) CDي وي ي ،ددوار ماناط يد ي ،
ا واع فل و...
ا ن حافظه ها ب مه ره وع ه م ام يوتري و اربر ي مور اهم ا ه قرار مي گي د.
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
حافظه و انواع آن )( :(Memoryادامه)
Flash
Memory
ا ن حافظه ي ا
ا واع EEPROM
ها اهت زه اطالعات
ره فعات ا طر د
اعمال وتماژ قارم
وش و خوا د
اهت .ا ن وع ا
حافظه را اش ال
مم اوت ه ازنو
مور اهم ا ه مي
راشد.
)ROM(Read Only Memory
ا ن حافظه را ف ب خوا دني اهت و اطالعات ذخي ه شده ر ي
ت.
رراي هم شه راقي ما ده و قارم ايي
PROM
)(Programmable Read Only Memory
اطالعات رراي
رار قارم ايي اهت.
EPROM
(Erasable Programmable
)Read Only Memory
PCMCIA card
ا ن ارت حافظه رراي د
اف اي حافظه هاي
ام يوتر ره ار مي
رو ( .اربر ر
ام يوترهاي وت روك
و ت تاپ)
)RAM(Random Access Memory
ا ن حافظه را ه س ي تصا في ا ا واع حافظه هاي
موقت و را قطق وتماژ اطالعات ي داك مي شو
ماموي ا طر تارا د اشعه ماوراء رن
داك مي شو .
EEPROM
(Electrically Erasable Programmable
)Read Only Memory
ا ن وع حافظه راع رارها قارم رر امه ر ي رو ه و وش و
خوا د اطالعات را اعمال وتماژ اتك ي قارم ا جاع اهت.
SRAM
(Static Random Access
)Memory
ر ا ن حافظه اطالعات ردو تا ه زر
تا ما حضور وتماژ راقي مي ما د .حافظه
هاي ز ا ا ن وع مي راشند.
DRAM
(Dynamic Random
)Access Memory
ا ن حافظه ي ا ا واع حافظه هاي
موقت مي راشد و ر ا ن وع اطالعات
رصورت مداوع تا ه مي شو (.ره خا ه
هاي ،و ره خا ه هاي ص ر ،ص ر د
اعمال مي شو )
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
چيدمان حافظه اوليه (موقت)
• ه م عامم :
و يك
• و ندو تينوز
ي رس 1
• رر امه هاي اربر ي
• ما ند word, excel,….:ي رس 2
• مام ذخي ه موقت (مجا ي)
• حافظه اري
• ردو اهم ا ه
ي رس 3
ي رس4
ي رس 5
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
واحد شمارش حافظه
ر ت :زوچك ن ج ء اطالعات را ر ت گو ند و زوچك ن مام ذخي ه ر حافظه ها را يز ر ت گو ند
ر ا ن مام اطالعات ص ر و ا ذخي ه مي شو .
را ت :هر هشت ر ت را ت اطالعات را شكيم مي هد .ا ن مام (هشت ر ت) مام ذخي ه اعدا ،
حروف و ات تا مي راشد(.مام ذخي ه اعدا 9-0و A-Zو )a-z
واحدهاي شمار
زيلو را ت ): (KB
مگا را ت ): (MB
گيگا را ت ): (GB
ترا را ت ): (TB
دما را ت ): (PB
اگ ا را ت ): (EB
تا را ت ): (ZB
وتا را ت ): (YB
گر عتارتند ا :
1024را ت = 2ره توا 10را ت
1048576را ت = 2ره توا 20را ت
1073741824را ت = 2ره توا 30را ت
1099511000000را ت = 2ره توا 40را ت
1125899900000000را ت = 2ره توا 50را ت
1,152,921,504,606,846,976را ت = 2ره توا 60را ت
1,180,591,620,717,411,303,424را ت = 2ره توا 70را ت
1208925819614629174706176را ت = 2ره توا 80را ت
ي رس حافظه :اطالعات ذخي ه شده ر حافظه ره وهيله ي رس قارم ه س ي مي راشند ا ن ي رس توهب
واحد مرز ي در ا اعمال و زن ل مي شو .
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
حافظه و شروع كار كامپيوتر
روت )(BOOTراه ا دا ي ام يوتر :وقتي ام يوتر روشن مي شو ارمدا ره
مي در ا زه ا ن
ت ه م هاي خو
ت دي و رر امه هاهي اهت زه ا قتم رو حافظه ROMتات عنوا
) BIOS(Boot Input Output Systemذخي ه شده اهت و پ
ه م عامم ا حافظه ي
ا ا ن مرحله رر امه
خات فراخواني و اجرا مي شو
روت هر :شروع ار ام يوتر ا مرحله خامو ره روشن را روت هر گو ند.
روت گرع :هنگاع عمليات ره ت زر (هنگاع ار ام يوتر) چو قتال
ت هاي ال ع توهب BIOS
صورت گرفمه اهت تذا ام يوتر ه م عامم را فراخوا و اجرا مي ما د.
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
درون سيستم :
رو
ه م
ام يوتري قطعات ا ي مشاهده مي شو زه مهم ن ينها :ما ر رر
) ، (MotherBoardچي هاي حافظه و خات اف ارهاي گر ا جمله ارت گرافي ،هار
ي
و ...مي راشد.
ما ر رر ) : (Motherboardخات اف اري زه تمامي قطعات
ه م
ام يوتري ا جمله
، CPUچي هاي حافظه و رر هاي اتك و ي ي گر رر روي ي قرار مي گي د .ر مجموع ما ر رر و
اج اء مو ماژ شده رر روي ي را خات اف ارهاي ام يوتر گو ند.
ميكروپروه ور :زوچك ن وع در ا ده ره همراه جا بي هاي مربوطه شامم واحد مااهتا ي و
منط ي و زن ل را ميكروپروه ور گو ند.
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
درون سيستم – مراحل تكامل خانواده ميكروپروسسورهاي اينتل :
چند ميليو
مااهته ر
ثا يه
هلرو
دنتيوع
و
ا ما يوع
بعض ي ا
دروه ورهاي
هاخت ا نمم
مي راشند
هرعت
چند ريتي
ترا ه مور
تار خ هاخت
اع
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
درون سيستم – مراحل تكامل خانواده ميكروپروسسورهاي مكينتاش:
چند ريتي
هرعت
تار خ هاخت
اع
تعداد ديگري از سازندگان CPUبه شرح زير مي باشند:
AMD
Digital Equipment Corp.
Hewlett-Packard
MIPS Technologies
Sun Microcomputers
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
درون سيستم – چيپ هاي حافظه:
ماژول هاي حافظه ت ي ):(SIMM=Single In-line Memory Module
ارت قرار اشمه و رصورت واحد ر ش اف يما ه شده رر روي ما ربر قرار مي گي د را ماژول حافظه
چندچي حافظه زه رر روي
ت ي گو ند.
حافظه صب شده :
ميزا حافظه اي زه توهب ها ده ه م ام يوتري رر روي ي صب مي شو را حافظه صب شده گو ند.
ماز م حافظه قارم صب :
ر ش ن م دار حافظه زه در ا ده ه م ام يوتري مي دذ ر
رگاه ): (PORT
مام اتصال وهائم ورو ي و خروجي ره ام يوتر را رگاه ا دورت مي امند.
)(Expansion Slot
ش اف گ
معموال رر روي ما ربر ها ش اف هاهي جهت صب رر هاي اتك و ي ي خاص وجو ار زه بعض ي ا ينها توهب ها ده ام يوتر اشاال
و بعض ي گر رراي موار بعدي رصورت خالي رها مي شو زه اهم ا ه زننده مي توا د ر ش اف هاي خالي رر هاي مور ظر(Add-
) in Boardsرا صب ما د.
رر شما هنده (اف اي هرعت ام يوتر) /رر زن تر (جهت صب در ن و حافظه) /رر coprocessorجهت اف اي قدرت
ام يوتر /رر گرافي (جهت تطتي تصو ر ) /رر فاز و مو ع /رر حافظه اضافي (جهت اف اي حافظه ام يوتر) /رر
در ا
اتصال ره شتكه /رر اه ا ي (جهت اتصال وهائم جا بي ما ند اهكن ،هار ي و ...ره ام يوتر) /رر صدا /رر گي ده تلو وني /
رر ا م ال تصاو ر و د وهي ره ام يوتر و ...عدا ي ا رر هاي اتك و ي ي قارم صب رر روي ه م هاي ام يوتري مي راشد.
دورت ): USB (Universal Serial Bus
رگاه همه منظوره اي زه قارليت اتصال تا 128وهيله را ره ه م ام يوتري فراه مي ها .خصوص ت مه ا ن رگاه ا ن اهت زه
ردو خامو و روشن زر ام يوتر ا ن رگاه فعال و ا غي فعال مي شو .
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
درون سيستم (ادامه) :
دورت ): USB (Universal Serial Bus
رگاه همه منظوره اي زه قارليت اتصال تا 128وهيله را ره ه م
ام يوتري فراه مي ها .خصوص ت مه ا ن رگاه ا ن اهت زه
ردو خامو و روشن زر ام يوتر ا ن رگاه فعال و ا غي فعال
مي شو .
:Plug & Play
توا ا ي اتصال وهائم ورو ي و خروجي ره ام يوتر و ا جا تنظيمات
خو ار روني توهب ام يوتر را
plug & playرو وهيله مربوطه گو ند.
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
چرخه پردازش دستورات در كامپيوتر(ماشين سيكل) :
ماشي هي م :
همورات زه ره وهيله واحد
چهار مرحله در ا
زن ل ش م مي گي عتارتند ا :فراخوا ،زشف
زد ( كد) ،اجرا و ذخي ه.
هي م همور اتعمم :
و مرحله اول در ا (فراخوا و كد) را هي م
هموراتعمم مي گو ند .ر ا ن هي م همور رطور
امم ترجمه مي شو .
هي م اجرا :
و مرحله يخر در ا (اجرا و ذخي ه) را هي م اجرا
گو ند .ر ا ن هي م تيجه هموراتعمم مشاص
مي شو .
ديكد و كشف
رمز:
ستورالعمل به
دستورات
مجزا ترجمه
مي شود.
اجرا :ستورالعمل
اجرا مي شود
فراخوان :دستورالعمل از حافظه
فراخوانده مي شود
ذخيره:
نتيجه در
حافظه
ذخيره مي
شود.
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
پردازنده (رجيستر) :
رج
:
مام ذخي ه موقت ر در ا ده زه م و ا م ال ما و هموراتعمم ها ر ي هرهع ا حافظه اصلي
صورت مي گي .ا ن حافظه مالي ما و هموراتعمم هاهي را زه ر حي در ا مور اهم ا ه قرار مي گي د و
همچني ما ج حاصم ا در ا هاي مرحله اي را ر خو گهداري مي زند( .ال ع ره ذزر اهت مام نهاهي اطالعات ،
هموراتعمم ها و ما ج ر حافظه اصلي ه م مي راشد).
ي ا دارام هاي قدرت در ا ده ها ر عدا رج ها و اوه اهم ا ه ا ي ها مي راشد.
ا واع رج
رج
ها :
ها چهار وعند :
هاي ذخي ه
رج رج هاي ي رس رج هاي ا تاره -رج هاي همه منظوره
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
پردازنده (سرعت) :
ميليو هموراتعمم ر ثا يه ):(MIPS
ي ا دارام هاي هرعت در ا ده ها ا جاع چند هموراتعمم ر ثا يه اهت زه ا ن ميزا رراهاس واحد ميليو
هموراتعمم ر ثا يه ريا مي شو .
ميليو مااهته اعشاري ): (Megaflops
ا ن دارام ريا گر ا جاع مااهتات اعشاري ر واحد ثا يه توهب در ا ده مي راشد .و منظور ا ي ا جاع چند ميليو
مااهته ر اض ي ديچيده (اعشاري ما ا گر ديچيدگي عد ) ر ثا يه مي راشد.
هرعت در ا ده ها رراهاس چهار عامم ر ا دا ه گي ي مي شو :
دات هاعت ام يوتر :مداري زه دات هاي اتك و ي ي (فر ان مشاص) توتيد زر ه و را اعمال ي ره ام يوترا جاع همورات را هماهنگ مي ها د( .بعنوا مثال در ا ده I7هه مگاهرت :يعني ا ن در ا ده هموراتعمم ها را را
اعمال دات هاعت (هه ميليو دات ر ثا يه) اجرا مي زند).
پهناي شاهراه اطالعا ي ) :(BUSم ي ي زه ر ي م ي ا ه ها و اطالعات ري در ا ده و حافظه و ا در ا ده ووهيله ورو ي و خروجي ا م ال مي ارند.
طول ا ه هاي مور در ا (چند ريتي؟) :عدا ر ت هاهي زه در ا ده رطور هم ما در ا مي زند ( .بعنوا مثال :در ا ده 64 i5ريتي )
حافظه ر ه س (منظور ا ا ن حافظه ،حافظه ز ) (CASHو ميزا رج هاي در ا ده مي راشد) .حافظهز ا وع حافظه در هرعت مي راشد.
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
پردازنده (سرعت) :
زم دروه ور :Coprocessor
ا ن قطعه خات اف اري رر روي رر در ا ده صب شده و راعث مي شو هموراتعمم هاي اجراهي توهب در ا ده ر
ما زم ي ا جاع شو د.
شما هنده ):(Acceleratorا ن مداراتك و ي ي راعث اف اي هرعت در ا ام يوتر مي شو .
در ا ده ها ا ظر هرعت ره و همه مااهتات هموراتعممهاي ديچيده)(CISCو مجموعه همورات اهمه شده
)(RISCت ي مي شو د:
مااهتات هموراتعمم هاي ديچيده ): (CISC: Complex Instructions Set Compter
مجموعه هموراتعمم مااهتا ي زه ا ه ها را ا حافظه ره در ا ده و راتعك هدا ت زر ه و ر ا ن م ي مادو ت
هاي و ژه اي را رراي اهم ا ه ا رج هاي در ا ده تال مي زند .ر ا ن وع ا در ا ده ها عالوه رر همورات
مااهتا ي ها ه همورات ديچيده يز وجو ار د .
مجموعه همورات اهمه شده ام يوتر): (RISC=Reduce Instructions Set Compter
ر ا ن وع در ا ده مجموعه هموراتعمم هاي مااهتا ي (چهار عمم اصلي) رصورت ها ه و ا طر اجراي
هموراتعمم ها پ ا م ا م ال ا حافظه ره در ا ده و اهم رار ر مام رج ها تال مي شو .
ميكرو زد ): (Microcode
هموراتعملهاهيزه اجراي همورات را ر ما ا م الا حافظه ره در ا ده وباتعك هماهنگ مي زند.
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
پردازنده (سرعت) :
دا نگ ): (Piping
ر ا ن رو ام يوتر اجراي هموراتعمم بعدي را هم ما را مرحله يخر هموراتعمم قتلي ا جاع مي هد .اهم ا ه ا
هموراتعمم ها اه مي ارد .ر ش م ر ا جاع هموراتعمم ها را اهم ا ه
ا ن رو ما هاي تلف شده ر در ا
ا ا ن رو و ردو اهم ا ه ا ي م اي ه شده اهت.
پردازش بدون استفاده از پايپينگ :
يك دستورالعمل بايستي بصورت كامل تمامي مراحل ماشين سيكل خود را قبل از
شروع پردازش بعدي به انجام برساند
ديكد و كشف رمز
فراخوان
پردازش با استفاده از پايپينگ :
در اين روش دستورالعمل جديد وقتي شروع مي شود كه دستورالعمل قبلي به مرحله
دوم اجراي خود مي رسد.
اجرا
ذخيره
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
پردازنده (سرعت) :
در ا هم ما :
را نرو ام يوترق مت هاي م ملف م ئله ديچيده رارطور هم ما مور در ا قرارمي هد.
در ا هر ال:
هموراتعمم ر پي اجراي هموراتعمم قتلي ا جاع مي شو .
ر ا ن رو اجراي
هموراتعمم واحد /ماي چند گا ه
در ا
):(SIMD=Single Instruction Multiple Data
هموراتعمم ر خصوص عدا ماي ا رصورت
ر ا ن رو اجراي
هم ما ا جاع مي شو ( .ش م م ارم)
در ا
هموراتعممهايچندگا ه /ماهاي چندگا ه
):(MIMD=Multiple Instructions Multiple Data
ر ا ن رو ام يوتر ق مت هاي م ملف
رطور هم ما مور در ا قرار مي گي .
م ئله ديچيده را
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) -ترجمه مهندس رضا فهيمي
پردازنده (سرعت) :
مااهتات شتكه اي :
م ئله مااهته و پ ا مااهته ما
ر ا ن رو ما ال ع در ا رراي
ام يوتر ا ام يوترهاهي زه ر اخميار ه تند رصورت مش ك ره حم م ئله مي
در ا د .ا ن رو معموال رراي هوپر ام يوترها قارم اهم ا ه مي راشد.
فناوري اطالعات (اصول ،شيوه و فرصت ها) ترجمه و تأتيف :مهندس رضا فهيمي
دا ا فصم هوع