حافظه رایانه: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
←حافظه فقط خواندنی: اصلاح فاصلهٔ مجازی، اصلاح نویسه، اصلاح ارقام، اصلاح سجاوندی، اصلاح املا |
اصلاح نویسه‌های عربی، اصلاح فاصلهٔ مجازی، اصلاح ارقام، اصلاح سجاوندی، اصلاح املا |
||
خط ۲:
{{ویکی‌سازی}}
در [[علوم رایانه]]، به هر وسیله که توانایی نگهداری اطلاعات را داشته باشد، '''حافظه''' می‌گویند. حافظه یکی از قسمت‌های ضروری و اساسی یک [[رایانه]] به شمار می‌رود.
* '''«حافظه اصلی»''' که به آن '''«حافظه اولیه»''' یا '''«حافظه درونی»''' نیز می‌گویند
* '''«حافظه جانبی»''' که به آن '''«حافظه ثانویه»''' یا '''«حافظه کمکی»''' نیز می‌گویند
== حافظه اصلی ==
کلیه دستورالعمل‌ها و [[داده]]
* [[حافظه خواندنی/ نوشتنی]] (به انگلیسی: RWM)، [[حافظه دسترسی تصادفی]] (به انگلیسی: Random Access Memory یا RAM) از این نوع است.
* [[حافظه فقط خواندنی]] (به انگلیسی: Read Only Memory یا ROM)
=== حافظه خواندنی/ نوشتنی ===
:* '''(DRAM (Dynamic RAM'''
(RAMدینامیک
:* '''(SRAM (Static RAM'''
(RAMاستاتیک
=== حافظه فقط خواندنی ===
خط ۲۵:
=== ساخت مدارهای منطقی به کمک ROM و تراشه‌های همانند ===
ROM و ساختارهای همانند PROM وRAM از اعضای مهم خانواده تراشه‌های قابل [[برنامه‌ریزی]] می‌باشند. توسط ROM هر نوع تابع ترکیبی را می‌توان به وجود آورد زیرا که این تراشه در برگیرنده تمام عبارات حداقلی (Minterm
در موارد زیر استفاده از حافظه‌های یاد شده به منظور
:* الف: زمانی که مسا له در ابتدا به صورت [[جدول درستی]] بیان شده باشد زیرا که محتویات جدول مذکور مستقیماً قابل پیاده شدن بر روی ROM می‌باشد وهیچ نیازی به پردازش و
:* ب: زمانی که تابع مورد نظر احتیاج به عوامل حاصل ضربی خیلی زیاد داشته که بیش از امکانات PLDهای موجود باشد یک چنین حالاتی معمولاً در مورد توابع حسابی پیش می‌آید.
:* ج: مواردی که به منظور ساخت بلوک‌های منطقی
:همان گونه که
مثال دیگر از این نوع، تبدیل رمز دودویی خالص Pure Binary داخلی سیستم‌های میکروکنترلر به رمز BCD برای نمایش اطلاعات خروجی می‌باشد.
با توجه به مطالب بالا می‌توانیم
:به عنوان مثال اگر منظور ساخت یک علامت الکتریکی رقمی متشکل از ۱۶ وضعیت گوناگون در یک پریود خود باشد، می‌توان از یک
نام دیگری که در چنین مواردی برای ROM مورد استفاده قرار می‌گیرد، واژه PLE خلاصه شده عبارت Programmable Logic Element می‌باشد. این واژه به این دلیل برای نامیدن ROM مورد استفاده قرار می‌گیرد، که ROM به صورت اصولی یک تراشه تولید توابع منطقی نیز می‌باشد.
:یک ابزار نرم‌افزاری به همین منظور، یعنی کمک به
در حافظه‌های PROMتمام
به
گونه‌های دیگری نیز وجود دارند که از لحاظ تکنیک ساخت و طرز کار ما بین ROM و RAM قرار می‌گیرند که از آن جمله می‌توان از:
=== مختصری در مورد E2PROM و Flash Memory ===
استفاده از این نوع حافظه‌ها که از نوع غیر فرار''''Nonvolatile ''''بوده و یعنی از این لحاظ شبیه بقیه انواع ROM می‌باشند، زمانی به کار می‌آید که نیاز باشد تراشه بدون برداشته شدن از روی مدارقابل
:Flash Memory از لحاظ تکنولوژی ساخت تلفیقی از روشهای ساخت حافظه‌های EPROM و E2PROM می‌باشد ودر واقع مزایای هر یک از حافظه‌های یاد شده در بالا را دارا می‌باشد. Flash Memoryها می‌توانند همانند E2PROMها به صورت الکتریکی پاک شوند با این تفاوت که اینها بر خلاف E2PROMها که خط به خط پاک می‌شوند به صورت یک جا تمام محتویات آنها قابل پاک شدن
نکته دیگری که قابل توجه است، این که در این نوع از حافظه احتیاج به ایجاد پنجره شفاف جهت انجام عمل پاک کردن محتویات تراشه شبیه آنچه در EPROM موجود بود، نمی‌باشد و از این لحاظ ساخت تراشه ارزانتر تمام خواهد شد.
حافظه‌های
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+ جدول۱- مقایسه مشخصات اسامی سه نوع حافظه غیر فرار
|-
خط ۵۴:
!UVEPROM
!وضعیت
|-
| الکتریکی بایت به بایت
|الکتریکی به صورت یک جا
خط ۶۳:
|بربایت
|بربایت
|برنامه‌ریزی
|-
|۵ولت
|۵ و۱۲ ولت
|۵/۱۲ و۲۱ ولت
|ولتاژ
|-
|در داخل سیستم
|در داخل سیستم
خط ۷۸:
|۵ ثانیه
|۱۵ تا ۲۰ ثانیه
| زبان
|}
حافظه‌های Flash در خیلی از مواردی که به صورت معمول ازE2PROM و EPROM و یا مجموعه SRAM و باتری و یا DRAM و دیسک مغناطیسی استفاده می‌شود، کاربرد دارند و می‌توانند جایگزین انواع بالا بشوند.
هزینه
یکی از عیوب این حافظه‌ها تعداد محدود دفعات نوشتن و پاک کردن آنها می‌باشد که مقدار حداکثر آن در مدارک فنی سازندگان در حال حاضر ده هزار یاد می‌شود و این در حالی است که تعداد دفعات پاک کردن و
:سرعت کار حافظه‌ها به صورت سرعت دسترسی به اطلاعات آنها در زمان خواندن بیان می‌شود که به صورت پسوندی پس از شماره قطعه حافظه قید می‌گردد. مثلاً
:نکته دیگری که در مورد حافظه‌های EPROM قابل ذکر است اینکه معمولاً برای هر نوع EPROM و ROM معادل نیز توسط سازندگان عرضه می‌شود و این بدان دلیل است که سازندگان دستگاه پس از اتمام دوره نمونه سازی و در دوران [[تولید انبوه]] بتواند EPROM خود را با ROM معادل که هم از نظر قیمت خیلی ارزانتر و هم از نظر پایداری اطلاعات ضبط شده خیلی بادوامتر و مطمئن تر می‌باشد جایگزین نمایند.
به عنوان مثال تراشه ROM ۲۳۳۲ معادل EPROM ۲۷۳۲ بوده و تراشه ROM
جدول۲- نشان دهنده تعدادی از EPROMهای معمول موجود در بازار و ROM مشابه آنها و بعضی از اطلاعات اساسی مربوطه می‌باشد. در دو ستون آخر این جدول نمونه‌هایی از حافظه‌های E2PROM و Flash که از لحاظ ظرفیت و سازماندهی داخلی همانند EPROMهای هم ردیف خود می‌باشند،
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+جدول ۲- ROM و
|-
!FLASHمشابه
!E2PROM مشابه
! ROM معادل
! تکنولوژِی ساخت
! سازماندهی داخلی
! حجم طلاعاتی
! نوع تراشه
خط ۱۰۴:
|
|
|۲۵۶×۸bit
|۲k
|
خط ۱۶۵:
|}
نوعی از EPROMها وجود دارند که به نام'''' OTP ''''کوتاه شده عبارت One Time Programmable نامیده می‌شوند. این نوع
برای پاک نمودن
:
شکل زیر نشان دهنده شمای ساده شده یک سلول از حافظه نوع Flash می‌باشد. ساختمان این سلول بجز در مورد نحوه پاک شوندگی شباهت به سلول EPROM دارد و طریقه به تله انداختن [[بار الکتریکی]] در دریچه شناور نیز شبیه حالت EPROM می‌باشد. در موقع
:برای پاک کردن سلول این حافظه مشابه E2PROM عمل می‌شود. بدین طریق که ولتاژ مثبت بالایی به پایانه Source ترانزیستور وصل شده و دریچه کنترلی به زمین وصل می‌شود. میدان الکتریکی حاصل شده در این حالت سبب می‌شود که بار الکتریکی ذخیره شده در دریچه شناور از منطقه اکسید نازک عبور کرده (
== حافظه جانبی ==
از حافظه جانبی برای
به طور کلی حافظه جانبی دو نوع است
=== حافظه غیر مغناطیسی ===
'''۱. کارت و نوار کاغذی :''' از کارت‌های منگنه شده و رنگ شده و نوارهای کاغذی سوراخ شده (پانچ)، به عنوان محلی برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌شود مانند پاسخ کارت کنکور. این حافظه توسط دستگاهی به نام کارت خوان خوانده می‌شود و سپس اطلاعات به حافظه رایانه منتقل می‌شود.
'''۲. [[دیسک نوری]] ( Optical Disk) :''' دیسک‌های نوری نوع دیگری از حافظه‌های غیر مغناطیسی است. برای [[خواندن و نوشتن]] اطلاعات در این نوع دیسک‌ها، از پرتو لیزر استفاده می‌شود.▼
▲'''۲. [[دیسک نوری]] (
''CD'' : این دیسک‌ها از صفحه دایره شکلی به قطر ۱۲ سانتیمتر ساخته شده‌اند و می‌توانند تاحدود ۷۰۰ مگا بایت اطلاعات را نگهداری کنند. به نوع متداول آن که فقط قابل خواندن است CD-ROM می‌گویند.▼
▲''CD''
بر نوع دیگری که به CD-R معروف است می‌توان با استفاده از CD-Recorder یک بار اطلاعات وارد کرد و با استفاده از دیسک گردان‌های CD-Rewriter بارها بر روی CD-RW اطلاعات نوشت و پاک کرد.
''DVD''
=== حافظه مغناطیسی ===
در این نوع
'''الف) نوار مغناطیسی :''' نوار مغناطیسی از یک نوار پلاستیکی که روی آن از یک ماده مغناطیس شونده مثل [[اکسید آهن]] پوشانده‌اند، تشکیل شده است (شبیه نوار ضبط صوت با پهنای بیشتر). این نوارها امروزه به صورت کارتریج و در گذشته به صورت حلقه‌ای مورد استفاده قرار می‌گرفته است. دسترسی به اطلاعات این حافظه‌ها دسترسی ترتیبی است. یعنی به ترتیب اطلاعات باید بگذرند تا به اطلاعات مورد نظر برسیم، مثل [[نوار کاست]].
'''
''۱-دیسک نرم (Floppy Disk) :'' این نوع دیسک‌ها قابل جابجایی است. امروزه اندازه استاندارد آن ۳٫۵ اینچ است. برای محافظت از آنها، دیسکت‌ها را در
▲''۱-دیسک نرم (Floppy Disk) :'' این نوع دیسک‌ها قابل جابجایی است. امروزه اندازه استاندارد آن ۳٫۵ اینچ است. برای محافظت از آنها، دیسکت‌ها را در پوشش هایی به شکل مربع و از جنس پلاستیک سخت قرارمی دهند. اگر دکمه حفاظت در مقابل نوشتن بسته باشد می‌توان روی دیسک نوشت و اگر باز باشد این کار امکان‌پذیر نیست. ظرفیت معمولی این دیسک‌ها ۱٫۴۴MB است. نوع ۲٫۸۸MB آن هم وجود دارد اما متداول نیست. در دیسک گردان‌های ۱٫۴۴ نمی‌توان دیسک‌های ۲٫۸۸ را خواند، اما در دیسک گردان‌های ۲٫۸۸ می‌توان از دیسکت‌های ۱٫۴۴ استفاده کرد. دیسک گردان شکافی دارد که دیسک روی آن قرار می‌گیرد، سپس دیسک گردان، دیسک را با سرعت ۳۰۰ [[دور در دقیقه]] می چرخاند .ظرفیت دیسک‌های مغناطیسی به سطح مفید و چگالی داده‌ها بستگی دارد. نخستین دیسکت‌ها دارای چگالی مغناطیسی اندکی بوده‌اند که به اختصار به آنها SS-DD (یک رویه – چگالی مضاعف ) می‌گفتند. چندی بعد کارخانه‌های سازنده، دیسک‌های دورویه (DS) را ساختند که پس از آن دیسک‌های ساخته شده به این مدل‌ها هستند :
علامت اختصاری توضیح ظرفیت
خط ۲۰۵:
DS-ED دورویه – چگالی خیلی بالا ۲٫۸۸ MB
''۲. دیسک سخت (Hard Disk) :'' دیسک سخت یا هارد دیسک از یک یا چند صفحه گرد، از جنس [[آلیاژهای آلومینیوم]] یا سرامیک تشکیل شده است که بر روی یک محور درون محفظه‌ای بسته (
== منابع ==
| |||