دانلود تحقیق ماشین آلات کشاورزی

1-حافظه اصلی

حافظه اصلی رایانه از جنس نیمه هادی (الکترونیکی)است و در  نتیجه

سرعت دسترسی به اطلاعات موجود در آنها در مقایسه با انواع دیگر حافظه بالاست وقیمت آنها نیز گرانتر است.

cpu اطلاعات موجود درحافظه فقط خواندنی(ROM) را تغییر نمی دهد  بلکه فقط می تواند اطلاعات آن را بخواند هنگام خاموش شدن نیز این  اطلاعات از بین نمی رود.حافظه فقط خواندنی(PROM)داده هاو دستورالعمل ها  را می توانید فقط یکبار به وسیله دستگاه مخصوص ذخیره کنیم اما بعد از آن  اطلاعات  قابل تغییر نیستند . حافظه  قابل پاک شدنی ( EPROM)  به کمک  اشعه فرابنفش می توان  ا طلاعات روی آن را پاک کرد.حافظه(EEPROM )  به وسیله اعمال پالس الکتریکی  می توان اطلاعات روی آن را پاک کرد.

         درحافظه های  خواندنی نوشتنی(RAMیا RWM)برنامه ها و  دستورالعمل ها   و داده هایی قرار می گیرند که پردازشگر بخواهد روی  آنها کاری انجام  دهد .

اطلاعات  این حافظه ها  با قطع برق از بین می رود . در حافظه   (DRAM )       اطلاعات باید به طور مرتب تجدید شوند وگرنه از بین خواهند رفت البته رایانه به صورت اتو ماتیک اطلاعات را تجدید می کند.ازحافظه  (SRAM )در حافظه ی پنهان یا

کش که بین حافظه ی اصلی و پردازشگر قرار دارد، به منظور بالا بردن   سرعت انتقال

داده ها و دستورالعمل ها استفاده می شوند .

از حافظه های جانبی برای ذخیره اطلاعات استفاده می شود . این نوع حافظه ها از عناصر غیر الکتریکی ساخته شده اند .اطلاعات این حافظه ها با قطع برق  از بین  نمی روند . حافظه های غیر مغناطیسی مانند  کارت و نوار کاغذی و دیسکهای نوری هستند .اطلاعات در  حافظه های مغناطیسی به صورت نقاط مغناطیس شده  نوشته یا خوانده می  شود  این اعمال به وسیله هد انجام می شود . حافظه های  مغناطیسی

مانند نوار مغناطیسی و دیسکهای مغناطیسی هستند .

                     MEMORY                        

              MAIN             AUXILIARY

    ROM         RAM    RMM                                               

                      DRAM  SRAM                         

          EPROM  EEPROM

      PROM       FACTORY PROGRAMMED ROM

MAGNETIC DRUM                                   

                                                       MAGNETIC TAPE                           HARD DISK                     

AGNETIC  DISK                               

                           FLOPPY DISK  

                                                                                           LASER DISK

2-سلسله مراتب حافظه

واحد حافظه در هر کامپیوتر رقمی یک  مؤلفه  اساسی است  زیرا   برای  ذخیره کردن برنامه ها و داده ها  لازم است . یک  کامپیوتر  بسیار کوچک با کاربرد  محدود  ممکن   است

 بتواند کار در نظر گرفته شده برای را  بدون نیاز  به ظرفیت  ذخیره سازی  اضافی انجام دهد، اما اکثر کامپیوترهای  همه منظوره اگر مجهز به امکانات ذخیره سازی دیگری علاوه بر

 حافظه اصلی باشند به طور مؤثرتری کارها را اجرا می کنند.فضای واحد حافظه برای گنجایش همه برنامه های مورد نیاز در یک کامپیوتر نوعی کافی نیست.به علاوه، اکثر کاربران کامپیوتر به جمع آوری مقادیر زیادی از نرم افزارهای داده پردازی می پردازند.پردازنده همزمان به همه اطلاعات جمع آوری شده نیاز ندارد بنابر این مقرون به صرفه تر است که از وسیله های ذخیره سازی اطلاعاتی که در حال حاضرمورد نیاز CPU نیستند استفاده شود.واحد حافظه ای که مستقیماً باCPU ارتباط دارد حافظه کمکی خوانده می شود.وسیله هایی که فضای ذخیره سازی پشتیبان در اختیار می گذارد حافظه کمکی خوانده می شوند.متداول ترین وسیله های حافظه کمکی مورد استفاده در سیستمهای کامپیوتری دیسکهای مغناطیسی و دیسکهای نوری هستند.از‌ آنها برای ذخیره برنامه های سیستم، فایلهای داده بزرگ، و دیگر اطلاعات پشتیبان استفاده می شود. فقط برنامه ها و داده های مورد استفاده جاری پردازنده در حافظه اصلی قرار می گیرد. همه اطلاعات دیگر در حافظه کمکی ذخیره و هنگام نیاز به حافظه اصلی منتقل می شود.

کل ظرفیت حافظه کامپیوتر را می توان به صورت یک سیستم سلسله مراتبی از اجزای مختلف آن تصور کرد. سیستم سلسله مراتبی حافظه از همه وسیله های ذخیره سازی به کار رفته در یک سیستم کامپیوتری، از حافظه کمکی کند اما با ظرفیت بالا گرفته تا حافظه اصلی که نسبتاً سریعتر است و تا حافظه نهان که باز هم کوچکتر و سریعتر است ودر اختیار منطق پردازشی دارای سرعت بالا قرار دارد، تشکیل می شود. شکل1-1 اجزای یک سیستم سلسله مراتبی حافظه نوعی را نشان می دهد.در پایان سیستم نوارهای مغناطیسی نسبتاً کند قرار دارند که برای ذخیره فایلهای قابل جابجایی به کار می روند.حافظه اصلی موقعیتی مرکزی دارد زیرا قادر به ارتباط مستقیم باCPU، و از طریق یک پردازنده I/O، با وسیله های حافظه کمکی است. هرگاه CPUبه برنامه هایی که در حافظه اصلی قرار ندارند نیاز داشته باشد، این برنامه ها از حافظه کمکی آورده می شود. برنامه هایی که در حال حاضر در حافظه اصلی مورد نیاز نیستند به حافظه کمکی منتقل می شوند تا فضا برای برنامه ها و داده هایی که در حال حاضر مورد نیاز است باز شود.

\s

شکل 1-1سلسله مراتب حافظه در یک سیستم کامپیوتری

 گاهی از حافظه ویژه بسیار سریعی به نام حافظه نهان برای افزایش سرعت پردازش با در اختیار گذاشتن برنامه ها و داده های جاری برای پردازنده با سرعتی بالا استفاده می شود . حافظه نهان در سیستمهای کامپیوتری برای جبران تفاوت سرعت بین زمان دستیابی حافظه اصلی و مدارهای پردازنده به کار می رود . منطق CPU معمولا سریعتر از زمان دستیابی حافظه اصلی است ، نتیجه امر این است که سرعت پردازش را عمدتاً سرعت حافظه اصلی محدود می کند. یکی از روشهایی که برای جبران عدم تطابق سرعتهای عملیاتی به کار می رود استفاده از یک حافظه نهان کوچک و فوق العاده سریع بین CPU و حافظه اصلی است که زمان دستیابی ان نزدیک به دوره تناوب ساعت پردازنده است. حافظه نهان برای ذخیره قطعه هایی از برنامه هایی که در CPU در دست اجرا هستند و داده های موقتی که در محاسبات جاری مکرراً اجرا می گردد مورد نیاز قرار می گیرند به کار می رود با در اختیار قرار دادن برنامه ها و داده ها با سرعت بالا ، می توان سرعت عملکرد کامپیوتر را افزایش داد.

 همچنانکه ظرفیت ذخیره سازی حافظه افزایش می یابد، هزینه ذخیره سازی اطلاعات دودویی به ازائ هر بیت کاهش می یابد و زمان دستیابی حافظه طولانیتر می شود، حافظه کمکی ذخیره بالایی دارد و نسبتاً ارزان است، اما حافظه طولانی تر می شود، حافظه کمکی ظرفیت ذخیره سازی بالایی دارد به این ترتیب با افزایش سرعت دستیابی حافظه ، بهای نسبی آن نیز افزایش می یابد. هدف کلی از استفاده از نظام سلسله مراتبی حافظه به دست اوردن بالاترین میانگین سرعت دستیابی و در عین حال به حداقل رساندن بهای کل سیستم حافظه است.

3-موارد استفاده از حافظه های نهان

حافظه های کمکی و نهان برای مقاصد متفاوتی به کار میروند. حافظه نهان حاوی بخشهایی از برنامه و دادهاست که بیشترین استفاده را دارند. در حالی که حافظه کمکی بخشهایی را نگهداری می کند که در حال حاضر مورد استفاده CPU نیستند. به علاوه CPU هم به حافظه نهان و هم به حافظه اصلی دسترسی مستقیم دارد اما به حافظه کمکی خیر. انتقال از حافظه کمکی به اصلی معمولاص با استفاده از مراجعه مستقیم به حافظه و انتقال بلوکهای بزرگی از داده ها انجام می شود . نسبت زمان دستیابی حافظه نهان و اصلی نوعاً در حدود 1 به 7 است.

4-چند برنامگی

 بسیاری از سیستمهای عامل به صورتی طراحی می شود کهCPU بتواند تعدادی برنامه مستقل که همزمان پردازش کند . این مفهوم ، که چند برنامگی خوانده می شود ، به وجود دو یا چند برنامه در بخشهای مختلفی از سلسله مراتب حافظه در یک زمان اشاره دارد . به این ترتیب می توان همه بخشهای کامپیوتر را با کار متوالی با برنامه های مختلف مشغول نگاه داشت. مثلاً فرض کنید که برنامه ای در CPU در دست اجراست و یا انتقال I/O لازم می شود.CPU پردازنده I/O را به شروع اجرای این انتقال وا می دارد . به این ترتیب CPU آزاد می ماند تا برنامه دیگری را اجرا کند . در یک سیستم چند برنامه ای ، وقتی که یک برنامه منتظر انتقال ورودی یا خروجی است ،و برنامه دیگری اماده استفاده از CPUاست.

 در چند برنامگی ، نیاز به اجرای برنامه ها به صورت قطعه قطعه، تغییر اندازه حافظه اصلی مورد استفاده یک برنامه خاص ، انتقال برنامه ها به بخشهای محختلف سلسله مراتب حافظه به وجود می اید ، گاهی برنامه های کامپیوتری طولانیتر از آن هستند که در کل فضا موجود در حافظه اصلی جا بگیرد . به علاوه ، یک سیستم کامپیوتری از برنامه های زیادی استفاده می کند و همه برنامه ها نمی توانند همیشه در حافظه اصلی باشند. هر برنامه با داده های ان در حالت عادی در حافظه کمکی قرار دارد . وقتی که قرار است برنامه یا بخشی از ان اجرا شود ، به حافظه اصلی منتقل می شود تا CPU ان را اجرا کند. بنابراین می توان تصور کرد که حافظه کمکی حاوی همه اطلاعات ذخیره شده در یک سیستم کامپیوتری است. کار یک سیستم عامل است که بخشی از این اطلاعات را در حال حاضر فعال است در حافظه اصلی نگه دارد . بخشی از سیستم کامپیوتری که بر جریان اطلاعات بین حافظه کمکی و حافظه اصلی نظارت می کند سیستم مدیریت حافظه خوانده می شود.

 5-حافظه اصلی

حافظه اصلی واحد ذخیره سازی مرکزی در یک سیستم کامپیوتری است. این واحد ، حافظه ای نسبتاص بزرگ و سریع است که برای ذخیره سازی برنامه ها و داده ها در حین عملکرد کامپیوتر به کار می رود . تکنولوژی اصلی مورد استفاده برای حافظه اصلی بر مدارهای مجتمع نیرورسانا مبتنی است . تراشه های RAM مدار مجتمع با دو شیوه کاری مختلف موجود است ، ایستا و پویا.  RAMایستا اساساً از فلیپ فلاپ های داخلی تشکیل می شود که اطلاعات دو دویی را ذخیره می کند که مجموعه ای از خازنها اعمال می شوند. این خازنها در داخل تراشه با ترانزیستور های MOS ایجاد می شوند. بار ذخیره شده روی خازنها به مرور زمان میل به تخلیه می کند و خازنها باید متناوب تجدید بار گذاری شوند ، که این عمل تازه سازی حافظه پویا خوانده می شود . تازه سازی با گردش در بین کلمات هر چند میلی ثانیه یک بار و احیای بار در حال تخلیه انجام می شود . در RAM پویا مصرف توان کاربرد RAM ایستا و  و نوشتن ان کوتاه تر است.

 بیشتر حافظه اصلی در یک کامپیوتر  همه منظوره از تراشه های مدار مجتمع RAM تشکیل می شود اما بخشی از این حافظه ممکن است به تراشه های RAM ساخته شود در ابتدا اصطلاح RAM برای اشاره به حافظه مستقل از مکان به کار می رفت، اما اکنون برای مشخص کردن حافظه خواندنی و نوشتنی درمقابل حافظه فقط خواندنی استفاده می شود، اگر چه ROMنیز حافظه مستقل از مکان است. ROMبرای ذخیره عمده برنامه ها و داده هایی که ممکن است تغییر کنند به کار می روند. ROMبرای ذخیره برنامه های که به طور دائمی در کامپیوتر مقیمند و جدولهایی از ثابتها که پس از اتمام ساخت کامپیوتر تغییر نمی کند به کار می رود.