تحقیق انواع حافظه‌ ها

مقدمه     

استفاده از کامپیوتر در ایران از چند سال قبل رایج شده است . امروزه در موارد متعددی از کامپیوتراستفاده بعمل می آید. چرخه استفاده از کامپیوتر از مرحله تهیه سخت افزارهای لازم شروع و در ادامه با نصب تجهیزات سخت افزاری زمینه استفاده از مقولات دیگر نظیر : نرم افزار، شبکه ،اینترنت و ... فراهم می‌گردد. در زمینه بکارگیری و استفاده از پتانسیل های فوق سوالات متعدد کاربردی برای هر یک از کاربران با سطوح متفاوت اطلاعاتی مطرح بوده و خواهد بود. تنها با یافتن پاسخ مناسب علمی به هر یک از موارد مطرح شده است که می توان امیدوار به ایجاد یک زیر ساخت مناسب فرهنگی بمنظور استفاده از کامپیوتر در جایگاه واقعی خود بود. در صورت نیل به هدف فوق شتاب حرکات هدفمند بمنظور نهادینه شدن فرهنگ عمومی استفاده و بکارگیری سیستم های سخت افزاری نرم افزاری و شبکه سیر منطقی و معقول خود را طی خواهد کرد.

در این بخش به سوالات متداول در زمینه کامپیوتر پرداخته و با ارائه پاسخ های مناسب علمی گامی هر چند اندک در زمینه ایجاد و بهینه سازی فرهنگ استفاده از کامپیوتر در کشور بردارد. بدین منظور بخش های متعدد ایجاد و با ساختاری که در قسمت سمت راست این صفحه مشاهده می نمائید سازماندهی شده اند. سوالات موجود در هر بخش به مرور زمان افزایش خواهند یافت . روش پاسخ به سوالات مورد نظر بصورت کاملا" علمی و مختصر خواهد بود. کاربران با مراجعه به هر یک از بخش های فوق و انتخاب سوال مورد نظر قطعا" پاسخی مناسب را دریافت خواهند کرد. هدف از راه انداری این بخش، ایجاد یک " دایره المعارف علمی " در رابطه با کامپیوتر با بهره گیری از پتانسیل های وب است . این بخش کاملا" پویا بوده و سعی خواهد شد که همواره "حرفی تازه" برای کاربران داشته باشد.

منابع : برای تهیه مطالب این بخش، از سایت های متعدد استفاده شده است . سایت http://www.howstuffworks.com/ بعنوان هسته اصلی مطالب این بخش می باشد. پیشاپیش از مدیریت سایت معظم فوق، Marshall Brain تشکر کرده و امیدواریم سایت فوق همچنان یکی از موفق ترین سایت های موجود بر روی اینترنت باشد. از سایر نویسندگان مقالات که از مطالب آنها در تهیه محتویات این بخش استفاده شده ، تشکر کرده و از اینکه اسامی آنان ذکر نشده ، پوزش ما را پذیرا باشند. یکی دیگر از سایت هائی که از آن برای تهیه مطالب این بخش استفاده شده است ،

http://www.microsoft.com/ است .

سخت افزار

حافظه ROM

 . این نوع از حافظه ها علاوه بر استفاده در کامپیوتر های شخصی در سایر دستگاههای الکترونیکی نیز بخدمت گرفته می شوند . :

ROM

PROM

EPROM

EEPROM

Flash Memory

هر یک از مدل های فوق دارای ویژگی های منحصربفرد خود می باشند . حافظه های فوق در موارد زیردارای ویژگی مشابه می باشند:

داد های ذخیره شده در این نوع تراشته ها " غیر فرار " بوده و پس از خاموش شدن منبع تامین انرژی اطلاعات خود را از دست نمی دهدند.

داده های ذخیره شده در این نوع از حافظه ها غیر قابل تغییر بوده و یا اعمال تغییرات در آنها مستلزم انجام عملیات خاصی است.

مبانی حافظه های ROM

حافظه ROM از تراشه هائی شامل شبکه ای از سطر و ستون تشکیل شده است ( نظیر حافظه RAM) . هر سطر وستون در یک نقظه یکدیگر را قطع می نمایند. تراشه های ROM دارای تفاوت اساسی با تراشه های RAM می باشند. حافظه RAM از " ترانزیستور " بمنظور فعال و یا غیرفعال نمودن دستیابی به یک " خازن " در نقاط برخورد سطر و ستون ، استفاده می نمایند.در صورتیکه تراشه های ROM از یک " دیود" (Diode) استفاده می نماید. در صورتیکه خطوط مربوطه "یک" باشند برای اتصال از دیود استفاده شده و اگر مقدار "صفر" باشد خطوط به یکدیگر متصل نخواهند شد. دیود، صرفا" امکان حرکت " جریان " را در یک جهت ایجاد کرده و دارای یک نفطه آستانه خاص است . این نقطه اصطلاحا" (Forward breakover) نامیده می شود. نقطه فوق میزان جریان مورد نیاز برای عبور توسط دیود را مشخص می کند. در تراشه ای مبتنی بر سیلیکون نظیر پردازنده ها و حافظه ، ولتاژ Forward breakover تقریبا" معادل شش دهم ولت است .با بهره گیری از ویژگی منحصر بفرد دیود، یک تراشه ROM قادر به ارسال یک شارژ بالاتر از Forward breakover و پایین تر از ستون متناسب با سطر انتخابی ground شده در یک سلول خاص است .در صورتیکه دیود در سلول مورد نظر ارائه گردد، شارژ هدایت شده (از طریق Ground ) و با توجه به سیستم باینری ( صفر و یک )، سلول یک خوانده می شود ( مقدار آن 1 خواهد بود) در صورتیکه مقدار سلول صفر باشد در محل برخورد سطر و ستون دیودی وجود نداشته و شارژ در ستون ، به سطر مورد نظر منتقل نخواهد شد.

همانطور که اشاره گردید، تراشه ROM ، مستلزم برنامه نویسی وذخیره داده در زمان ساخت است . یک تراشه استاندارد ROM را نمی توان برنامه ریزی مجدد و اطلاعات جدیدی را در آن نوشت . در صورتیکه داده ها درست نبوده و یا مستلزم تغییر و یا ویرایش باشند، می بایست تراشه را دور انداخت و مجددا" از ابتدا عملیات برنامه ریزی یک تراشه جدید را انجام داد.فرآیند ایجاد تمپلیت اولیه برای تراشه های ROM دشوار است .اما مزیت حافظه ROM بر برخی معایب آن غلبه می نماید. زمانیکه تمپلیت تکمیل گردید تراشه آماده شده، می تواند بصورت انبوه و با قیمت ارزان به فروش رسد.این نوع از حافظه ها از برق ناچیزی استفاده کرده ، قابل اعتماد بوده و در رابطه با اغلب دستگاههای الکترونیکی کوچک، شامل تمامی دستورالعمل های لازم بمنظور کنترل دستگاه مورد نظر خواهند بود.استفاده از این نوع تراشه ها در برخی از اسباب بازیها برای نواختن موسیقی، آواز و ... متداول است .

حافظه PROM

تولید تراشه های ROM مستلزم صرف وقت و هزینه بالائی است .بدین منظور اغلب تولید کنندگان ، نوع خاصی از این نوع حافظه ها را که PROM )Programmable Read-Only Memory) نامیده می شوند ، تولید می کنند.این نوع از تراشه ها با محتویات خالی با قیمت مناسب عرضه شده و می تواند توسط هر شخص با استفاده از دستگاههای خاصی که Programmer نامیده می شوند ، برنامه ریزی گردند. ساختار این نوع از تراشه ها مشابه ROM بوده با این تفاوت که در محل برخورد هر سطر و ستون از یک فیوز( برای اتصال به یکدیگر) استفاده می گردد. یک شارژ که از طریق یک ستون ارسال می گردد از طریق فیوز به یک سلول پاس داده شده و بدین ترتیب به یک سطر Grounded که نماینگر مقدار "یک" است ، ارسال خواهد شد. با توجه به اینکه تمام سلول ها دارای یک فیوز می باشند، درحالت اولیه ( خالی )، یک تراشه PROM دارای مقدار اولیه " یک" است . بمنظور تغییر مقدار یک سلول به صفر، از یک Programmer برای ارسال یک جریان خاص به سلول مورد نظر، استفاده می گردد.ولتاژ بالا، باعث قطع اتصال بین سطر و ستون (سوختن فیوز) خواهد کرد. فرآیند فوق را " Burning the PROM " می گویند. حافظه های PROM صرفا" یک بار قابل برنامه ریزی هستند. حافظه های فوق نسبت به RAM شکننده تر بوده و یک جریان حاصل از الکتریسیته ساکن، می تواند باعث سوخته شدن فیور در تراشه شده و مقدار یک را به صفر تغییر نماید. از طرف دیگر ( مزایا ) حافظه ای PROM دارای قیمت مناسب بوده و برای نمونه سازی داده برای یک ROM ، قبل از برنامه ریزی نهائی کارآئی مطلوبی دارند.