سخت افزار (بخش چهارم)

برد اصلی 

 برد اصلی (MotherBoard)  یکی ازاجزای اساسی و مهم کامپیوترهای شخصی محسوب می گردد.در سال ۱۹۸۲ همزمان با ارائه اولین کامپیوترهای شخصی از  برد اصلی استفاده  گردید. اولین برد اصلی از لحاظ اندازه نسبتا” بزرگ و بر روی آن ریزپردازنده ۸۰۸۰ نصب گردید. این برد  شامل BIOS ، سوکت هائی برای حافظه مربوط به CPU و مجموعه ای از اسلات ها بود که کارت هائی از طریق آنها به برد اصلی متصل می گردیدند. در صورتیکه قصد استفاده از فلاپی درایو و یا یک پورت موازی و … وجود داشت، می بایست یک برد جداگانه تهیه و آن را از طریق یکی از اسلات های موجود، به برد اصلی متصل کرد. وضعیت فوق سرگذشت اولین بردهای اصلی استفاده شده در کامپیوترهای شخصی بود. شرکت های آی . بی .ام و اپل با ایجاد تغییرات  اساسی، بردهائی را طراحی نمودند که  امکان اضافه کردن پتانسیل های دلخواه و جدید در هر زمان میسر بوده و تولید کنندگان متعدد بتوانند محصولات خود را بر اساس استانداردهای فوق طراحی و به بازار عرضه نمایند.

برداصلی یک  مدار چاپی چند لایه است . مسیرهای  مسی که Traces نامیده می گردند، امکان حرکت سیگنال  و ولتاژ را بر روی برد اصلی فراهم می نمایند. ازتکنولوژی چند لایه استفاده شده تا بدین طریق برخی از لایه های برد ، قادر به حمل داده برای BIOS ، پردازنده و حافظه بوده در حالیکه لایه های دیگر ولتاژ و Ground را بدون نگرانی از اتصال کوتاه  جابجا  نمایند.

 شکل زیر یک برد اصلی را نشان می دهد. برد فوق دارای دو اسلات برای نصب پردازنده (Dual Processor)، پنج اسلات PCI ، چهار پورت USB ، یک اسلات  Communication network riser)CNR )  است .

شکل زیر یک نمونه برد اصلی را که دارای یک اسلات ISA ، یک اسلات AGP و پنج اسلات PCI است را نشان می دهد.

شکل زیر نمونه دیگری از یک برد اصلی را که دارای یک اسلات ISA ،  دو اسلات PCI ،  یک اسلات ( AMR: (Audio Modem Driver و یک اسلات  AGP  است را نشان می دهد .

شکل زیر BIOS موجود بر روی یک برد اصلی را نشان می دهد.

اندازه گذرگاه داده (Data Bus)

برد های اصلی جدید دارای یک گذرگاه داده ئی شصت و چهار بیتی می باشند. گذرگاه فوق عرض بزرگراهی را نشان می دهد که داده ها در طول  آن حرکت و در احتیار پردازنده گذاشته شده و یا پردازنده نتایج عملیات خود را از طریق آنها ارسال می نماید. سرعت و عرض گذرگاه داده ، تاثیر مستقیم بر عملکرد پردازنده دارد . انواع متفاوت گذرگاه ها بشرح ذیل است :

اندازه ( بیت )

مشخصات

۸/۱۶

Industry Standard Architecture ( ISA )

۸/۱۶

Extended Industry Standard  Architecture( EISA)

۱۶/۳۲

MicroChannel Architecture(MCA)

۳۲

VESA Local Bus (VLB)

۳۲/۶۴

Peripheral Component InterConnect (PCI)

۳۲

Accelerated GraphicsPort ( AGP)

ChipSets

Chipsets ، امکانات و پتانسیل های خاصی  را برای تراشه پردازنده بر روی برد اصلی فراهم می نمایند. Chipset بمنزله قلب کامپیوتر بوده و مسئولیت کنترل و مشخص نمودن سرعت ، نوع پردازنده ، حافظه و اسلات های استفاده شده را برعهده دارد. یکی  از تراشه های موجود بر روی برد اصلی Super I/o Controller نامیده شده و مهمترین  وظیفه آن کنترل فلاپی دیسک درایو ، صفحه کلید، موس و پورت های سریال و موازی است . بردهای اصلی جدید دارای تراشه هائی بمنظور حمایت USB ، کارت صدا ، کارت شبکه و … می باشند.

  BIOS

 یکی از متداولترین موارد کاربرد حافظه های Flash  ، استفاده از آنان در BIOS)Basic Input/Output System)  است . BIOS این اطمینان را به عناصر سخت افزاری نظیر : تراشه ها ، هارد یسک ، پورت ها ، پردازنده  و … خواهد داد که بدرستی عملیات خود را در کنار یکدیگر انجام دهند.

هر کامپیوتر ( شخصی ، دستی ) دارای یک ریزپردازنده بعنوان واحد  پردازشگر مرکزی است . ریزپردازنده یک المان سخت افزاری  است .بمنظور الزام پردازنده برای انجام یک عملیات خاص، می بایست مجموعه ای از دستورالعمل ها که نرم افزار نامیده می شوند نوشته شده و در اختیار پردازنده قرار گیرد.  از دو نوع  نرم افزار استفاده می گردد :

سیستم عامل : سیستم عامل مجموعه ای از خدمات مورد نیاز برای اجرای یک برنامه  را فراهم می نماید. ویندوز ۹۸ ، ۲۰۰۰ و یا لینوکس نمونه هائی از سیستم های عامل می باشند.

برنامه های کاربردی : برنامه های کاربردی نرم افزارهائی هستند که بمنظور تامین خواسته های خاصی طراحی و در اختیار کاربران  گذاشته می شوند. برنامه هائی نظیر : Word ، Excel و … نمونه هائی از این نوع نرم افزارها می باشند.

BIOS در حقیقت نوع سومی از نرم افزارها بوده که کامپیوتر بمنظور عملکرد صحیح خود به آن نیاز خواهد داشت.

خدمات ارائه شده توسط BIOS

نرم افزار BIOS دارای وطایف متعددی است . ولی بدون شک مهمترین وظیفه آن استقرار سیستم عامل در حافظه است . زمانیکه کامپیوتر روشن  و ریزپردازنده سعی در اجرای اولین دستورالعمل های خود را داشته باشد ، می بایست دستورالعمل های اولیه از مکان دیگر در اختیار آن گذاشته شوند ( در حافظه اصلی کامپیوتر هنوز اطلاعاتی قرار نگرفته است ) دستورالعمل های مورد نظر را  نمی توان از طریق سیستم عامل در اختیار پردازنده قرار داد چراکه هنوز سیستم عامل در حافظه مستقر نشده و همچنان بر روی هارد دیسک است  . مشکل اینجاست که می بایست  با استفاده از روشهائی به پردازنده اعلام گردد که سیستم عامل را به درون حافظه مستقر تا در ادامه زمینه استفاده از خدمات سیستم عامل فراهم گردد. BIOS دستورالعمل های لازم را در این خصوص ارائه خواهد کرد. برخی از خدمات متداول  که BIOS ارائه می دهد ، بشرح زیر می باشد:

– یک برنامه تست با نام POST بمنظور بررسی صحت عملکرد عناصر سخت افراری

– فعال کردن تراشه های BIOS مربوط به سایر کارت های نصب شده در سیستم نظیر : کارت گرافیک و یا کنترل کننده SCSI

– مدیریت مجموعه ای از تنظیمات در رابطه با هارد دیسک،Clock و …

BIOS  ، یک نرم افزار خاص است که بعنوان اینترفیس ( میانجی ) بین عناصر اصلی سخت افزارهای نصب شده بر روی سیستم و سیستم عامل ایفای وظیفه می نماید. نرم افزار فوق اغلب در حافظه هائی از نوع Flash و بصورت یک تراشه بر روی برد اصلی نصب می گردد. در برخی حالات تراشه فوق یک نوع خاص  از حافظه ROM خواهد بود.

زمانیکه کامپیوتر روشن می گردد BIOS عملیات متفاوتی را انجام خواهد داد:

– بررسی محتویات CMOS برای آگاهی از تنظیمات خاص انجام شده

– لود کردن درایورهای استاندارد و Interrupt handlers

– مقدار دهی اولیه ریجسترها و مدیریت Power

– اجرای برنامه POST  بمنظور اطمینان از صحت عملکرد عناصر سخت افزاری

– تشخیص درایوی که سیستم می بایست از طریق آن راه اندازی (Booting)  گردد.

– مقدار دهی اولیه برنامه مربوط به استقرار سیستم عامل در حافظه (Bootstrap)

اولین موردی را که BIOS بررسی خواهد کرد، اطلاعات ذخیره شده در یک نوع حافظه RAM با ظرفیت ۶۴ بایت است . اطلاعات فوق  بر روی تراشه ای با نام CMOS)Complementry metal oxid semiconductor) ذخیره می گردند. CMOS شامل اطلاعات جزئی در رابطه با سیستم بوده و درصورت بروز هر گونه تغییردر سیستم، اطلاعات فوق نیز تغییر خواهند کرد. BIOS از اطلاعات فوق بمنظور تغییر و جایگزینی مقادیر پیش فرض خود استفاده می نماید.

Interrupt handlers نوع خاصی از نرم افزار بوده که بعنوان یک مترجم بین  عناصر سخت افزاری و سیستم عامل ایفای وظیفه می نماید.مثلا” زمانیکه شما کلیدی را برروی صفحه کلید فعال می نمائید، سیگنال مربوطه، برای Interrupt handler صفحه کلید ارسال شده تا از این طریق به پردازنده اعلام گردد که کدامیک از کلیدهای صفحه کلید فعال شده اند.

 درایورها یک نوع خاص دیگر از نرم افزارها بوده که مجموعه عملیات مجاز بر روی یک دستگاه را تبین و راهکارهای ( توابع ) مربوطه را ارائه خواهند. اغلب دستگاه های  سخت افزاری نظیر: صفحه کلید، موس ، هارد  و فلاپی درایو دارای درایورهای اختصاصی خود می باشند. با توجه به اینکه BIOS بصورت دائم  با سیگنال های ارسالی توسط عناصر سخت افزاری مواجه است ، معمولا” یک نسخه از آن در حافظه RAM تکثیر خواهد شد.

راه اندازی ( بوتینگ، Booting) کامپیوتر

پس از روشن کردن کامپیوتر، BIOS بلافاصله عملیات خود را آغاز خواهد کرد. در اغلب سیستم ها ،  BIOS  در زمان انجام عملیات مربوطه پیام هائی را نیز نمایش می دهد ( میزان حافظه، نوع هارد دیسک و …) بمنظور آماده سازی کامپیوتر برای ارائه خدمات به کاربران، BIOS مجموعه ای از عملیات را انجام می دهد. پس از بررسی  و آگاهی از تنظیمات موجود در CMOS و استقرار Interrupt handler در حافظه RAM ،  کارت گرافیک بررسی می گردد. اغلب کارت های گرافیک ، دارای BIOS اختصاصی بوده که حافظه و پردازنده مربوط به کارت گرافیک را مقدار دهی اولیه می نماید. در صورتیکه BIOS اختصاصی برای کارت گرافیک وجود نداشته باشد از درایور استانداری که در ROM ذخیره شده است ، استفاده و درایو مربوطه فعال خواهد شد ( درایور استاندارد کارت گرافیک )  در ادامه BIOS نوع راه اندازی ( راه اندازی مجدد  (Rebbot)   و یا راه اندازی اولیه  (Cold Boot ) را تشخیص خواهد داد .برای تشخیص موضوع فوق، از محتویات آدرس ۰۰۰۰:۰۴۷۲  حافظه  استفاده می گردد. در صورتیکه در آدررس فوق مقدار  ۱۲۳h موجود باشد ، بمنزله “راه اندازی مجدد” بوده و برنامه BOIS  بررسی  صحت عملکرد حافظه را انجام نخواهد داد. در غیر اینصورت ( در صورت وجود هر مقدار دیگر در آدرس فوق )  یک “راه اندازی اولیه ” تلقی می گردد. در این حالت بررسی صحت عملکرد و سالم بودن حافظه انجام خواهد شد.  در ادامه پورت های سریال و USB برای اتصال صفحه کلید وموس بررسی خواهند شد. در مرحله بعد  کارت های PCI نصب شده بر روی سیستم بررسی می گردند. در صورتیکه در هر یک از مراحل فوق BIOS با اشکالی برخورد نماید با نواختن چند Beep معنی دار، مورد خطاء را اعلام خواهد کرد. خطاهای اعلام شده اغلب به موارد سخت افزار سیستم مربوط می گردد.

برنامه BIOS اطلاعاتی در رابطه با نوع پردازنده ، فلاپی درایو ، هارد دیسک ، حافظه تاریخ و شماره ( ورژن ) برنامه BIOS ، نوع صفحه نمایشگر را نمایش خواهد داد. در صورتیکه بر روی سیستم از آداپتورهای SCSI استفاده شده باشد ،  BIOS  درایور مربوطه آن رااز BIOS اختصاصی آداپتور فعال و BIOS اختصاصی اطلاعاتی را در رابطه با آداپتور SCSI نمایش خواهد داد. در ادامه برنامه BIOS  نوع درایوی را که می بایست فرآیند انتقال سیستم عامل از آن آغاز گردد را تشخیص خواهد داد. برای نیل به هدف فوق از تنظیمات موجود در CMOS استفاده می گردد. اولویت درایو مربوطه برای بوت سیستم متغیر و به نوع سیستم بستگی دارد. اولویت فوق می تواند شامل مواردی نظیر : A,C,CD و یا C,A,CD و … باشد.(A نشاندهنده فلاپی درایو  C نشاندهنده  هارددیسک  و CD نشاندهنده درایو CD-ROM است ) در صورتیکه درایو مشخص شده شامل برنامه های سیستم عامل نباشد پیام خطائی نمایش داده خواهد شد. (Non System disk or disk error )

پیکربندی BIOS

در بخش قبل اشاره گردید که BIOS در موارد ضروری از تنظیمات ذخیره شده در CMOS استفاده می نماید. برای تغییر دادن تنظیمات مربوطه می بایست برنامه پیکربندی CMOS فعال گردد. برای فعال کردن برنامه فوق می بایست در زمان راه اندازی سیستم کلیدهای خاصی را فعال تا زمینه استفاده از برنامه فوق فراهم گردد. در اغلب سیستم ها  بمنظور فعال شدن برنامه پیکربندی کلید Esc یا  Del  یا F1 یا F2 یا Ctrl-Esc یا Ctrl-Alt-Esc را می بایست فعال کرد.( معمولا” در زمان راه اندازی سیستم نوع کلیدی که فشردن آن باعث فعال شدن برنامه پیکربندی می گردد، بصورت یک پیام بر روی صفحه نمایشگر نشان داده خواهد شد ) پس از فعال شدن برنامه پیکربندی با استفاده از مجموعه ای از گزینه های می توان اقدام به تغییر پارامترهای مورد نظر کرد. تنظیم تاریخ و زمان سیستم ، مشخص نمودن اولویت درایو بوت، تعریف یک رمز عبور برای سیستم ، پیکربندی درایوها ( هارد، فلاپی ، CD) و … نمونه هائی از گزینه های موجود در این زمینه می باشند. در زمان تغییر هر یک از تنظیمات مربوطه در CMOS می بایست دقت لازم را بعمل آورد چراکه در صورتیکه عملیات فوق بدرستی انجام نگیرد اثرات منفی بر روی سیستم گذاشته و حتی در مواردی باعث اختلال در راه اندازی سیستم خواهد شد.

BIOS از تکنولوژی CMOS بمنظور ذخیره کردن تنظیمات مربوطه استفاده می نماید . در این تکنولوژی یک باتری کوچک لیتیوم انرژی(برق) لازم برای نگهداری اطلاعات بمدت چندین سال را فراهم می نماید

ارتقاء  برنامه BIOS

تغییر برنامه BIOS بندرت انجام می گیرد. ولی در مواردیکه سیستم قدیمی باشد، ارتقاء BIOS ضروری خواهد بود.با توجه به اینکه BIOS در نوع خاصی از حافظه ROM ذخیره می گردد، تغییر و ارتقاء آن مشابه سایر نرم افزارها نخواهد بود. بدین منظور به یک برنامه خاص نیاز است . برنامه های فوق از طریق تولید کنندگان کامپیوتر و یا BIOS عرضه می گردند. در زمان راه اندازی  سیستم می توان تاریخ ، شماره و نام تولید کننده BIOS را مشاهده نمود. پس از مشخص شدن نام سازنده  BIOS ، با مراجعه به وب سایت سازنده ، اطمینان حاصل گردد که برنامه ارتقاء BIOS از طرف شرکت مربوطه عرضه شده است . در صورتیکه برنامه موجود باشد می بایست آن را Download نمود. پس از اخذ فایل( برنامه) مربوطه آن را بر روی دیسکت قرار داده و سیستم را از طریق درایو A ( فلاپی درایو) راه اندازی کرد. در این حالت برنامه موجود بر روی دیسکت، BIOS قدیمی را پاک و اطلاعات جدید را در BIOS می نویسد. در زمان ارتقاء BIOS حتما” می بایست به این نکته توجه گردد که از نسخه ای که کاملا”  با سیستم سازگاری دارد، استفاده گردد در غیر اینصورت BIOS با اشکال مواجه شده  و امکان راه اندازی سیستم وجود نخواهد داشت .!

 کنترل کننده  IDE 

 رسانه های ذخیره سازی یکی از بخش های مهم در  کامپیوتر محسوب می گردند. اهمیت موضوع فوق به  نوع استفاده از کامپیوتر بستگی نداشته و همواره رسانه های  ذخیره سازی اطلاعات ، دارای جایگاه خاص خود در کامپیوتر بوده و خواهند بود. در اغلب کامپیوترهای شخصی از یکی از دستگاه های ذخیره سازی اطلاعات زیر استفاده می گردد.( معمولا” در یک سیستم بیش از یک مورد استفاده گردد )

  • فلاپی درایو
  • هارد درایو
  • CD-ROM درایو

معمولا” هر یک از دستگاه های فوق از طریق یک واسط ( اینترفیس ) با نا م  IDE )  Integrated Drive Electronics) به کامپیوتر متصل می گردند.اینترفیس  IDE یک روش استاندارد برای اتصال ( ارتباط) یک دستگاه ذخیره سازی به کامپیوتر است .شکل زیر هارد را بمراه برد کنترلی مربوطه در کنار یکدیکر نشان می دهد.

نحوه شکل گیری IDE

IDE با هدف استاندارد کردن استفاده از هارد ( هارد درایو ) در کامپیوترها  ایجاد شده  است . نکته مهم در رابطه با IDE  تلفیق( در کنار هم قرار دادن )  هارد ( هارد ، درایو ) و کنترل کننده با یکدیگر است . کنترل کننده یک برد الکترونیکی بهمراه مجموعه ای از تراشه ها است که نحوه ذخیره و بازیابی اطلاعات بر روی هارد دیسک را مشخص می نماید. اغلب کنترل کننده ها دارای حافظه اختصاصی خود بوده که از آن بعنوان یک بافر و در جهت افزایش کارآئی عملکرد هارد دیسک استفاده می گردد.

قبل از مطرح شدن IDE ، کنترل کننده ها و هارد دیسک ها از یکدیگر جدا بودند. در چنین مواردی همواره این احتمال وجود داشت که کنترل کننده تولیده شده توسط یک شرکت با هارد دیسک تولیده شده توسط شرکت دیگر، با یکدیگر مطابقت نداشته و قادر به کار در کنار یکدیگر نباشند! وجود فاصله بین کنترل کننده و هارد خود عاملی برای کاهش کیفیت سیگنال مربوطه  بوده که اثرات مستقیمی را در رابطه با کارآئی هارد دیسک بدنبال  داشت .

شرکت IBM در سال ۱۹۸۴ کامپیوترهای شخصی AT را با ویژگی های منحصر بفرد در معماری بکار گرفته شده عرضه نمود. در معماری فوق از مجموعه ای اسلات برای افزایش کارت های سخت افزاری  از نوع ISA)Industry Standard Architecture) استفاده بعمل  آمد. گذرگاه (BUS) جدید قادر به ارسال داده بصورت شانزده بیت در هر لحظه بود.( گذرگاه های اولیه ISA  قادر به ارسال داده بصورت هشت بیت در هر لحظه بودند) در معماری ارائه شده توسط شرکت IBM برای اولین بار از ترکیب درایو / کنترل کننده استفاده گردید. یک کابل، درایو/ کنترل کننده را به یک کارت ISA که به کامپیوتر متصل بود ، ارتباط می داد. تکنولوژی فوق را می توان نقطه شروع اینترفیس های ATA )AT Attachment ) در نظر گرفت .

در سال ۱۹۸۶ ، شرکت کامپک درایوهای IDE را معرفی نمود. ایده درایوهای فوق از استاندارد ATA شرکت IBM بود. پس از مدت زمان کوتاهی  سایر شرکت های تولید کننده تجهیزات کامپیوتری نیز درایوهای IDE را عرضه کردند. بتدریج تکتولوژی IDE رایج و اغلب تولیدکنندگان برای تولید درایو / کنترل کننده از استاندارد فوق تبعیت کردند. شکل زیر یک کنترل کننده را نشان می دهد.

کنترل کننده ها، درایوها ، آداپتورهای میزبان

اغلب بردهای اصلی (MotherBoard) بهمراه یک اینترفیس IDE عرضه می شوند. اینترفیس فوق را کنترل کننده IDE نیز می نامند.اینترفیس در خقیقت یک آداپتور میزبان ( Host Adapter) است . این بدان معنی است که آداپتور فوق شرایطی را فراهم می نماید که یک دستگاه به یک کامپیوتر ( میزبان ) متصل گردد. کنترل کننده بر روی بردی قرار دارد که به هارد متصل است .

در ابتدا هدف از طراحی اینترفیس IDE ، اتصال یک هارد به کامپیوتر بود ولی بتدریج بعنوان یک اینرفیس جامع و کامل برای اتصال دستگاه های دیگر نظیر : فلاپی و CD-ROM نیز مورد توجه و استفاده قرار گرفت .

کابل

 دستگاه های IDE از یک کابل ریبونی برای ارتباط با یکدیکر استفاده می نمایند. در این نوع کابل نمام سیم های مورد نظر بصورت تخت و در کنار یکدیگر قرار می گیرند. این نوع ریبون ها دارای ۴۰ و یا ۸۰ سیم می باشند. ابتدا و انتهای کابل های فوق از یک کانکتور خاص استفاده می گردد. در فسمت  میانی کابل فوق از یک کانکتور دیگر نیز استفاده می گردد . مجموع طول کابل فوق نمی تواند از ۱۸ اینچ ( ۴۶ سانتیمتر) بیشتر باشد.فاصله بین اولین کانکتور ( یک سر کابل ) و کانکتور دوم ( میانی ) حداکثر ۱۲ اینج و فاصله دومین کانکتور تا کانکتور سوم ( سر دیگر کابل ) حداکثر ۶ اینچ است .  رعایت فواصل فوق ، پیوستگی سیگنال را بدنبال خواهد داشت . سه کانکتور فوق دارای رنگ های متمایزی بوده و به دستگاه های خاصی متصل خواهند شد.

  • کانکتور آبی برای اتصال به برد اصلی
  • کانکتور مشکی برای اتصال به درایو اولیه (Master)
  • کانکتور خاکستری برای اتصال به درایو ثانویه (Slave)

در یک طرف کابل فوق یک نوار وجود دارد. نوار فوق اعلام می کند که سیم موجود در آن سمت ، به پین شماره یک متصل است . سیم شماره ۲۰ به جائی متصل نخواهد بود.( در محل فوق پینی وجود ندارد) از محل پین فوق برای اطمینان از اتصال کابل به درایو مورد نظر استفاده می گردد. شکل زیر یک کانکتور کابل IDE را نشان می دهد.

Pin

Description

Pin

Description

۱

Reset

۲۳

-IOW

۲

Ground

۲۴

Ground

۳

Data Bit 7

۲۵

-IOR

۴

Data Bit 8

۲۶

Ground

۵

Data Bit 6

۲۷

I/O Channel Ready

۶

Data Bit 9

۲۸

SPSYNC: Cable Select

۷

Data Bit 5

۲۹

-DACK 3

۸

Data Bit 10

۳۰

Ground

۹

Data Bit 4

۳۱

RQ 14

۱۰

Data Bit 11

۳۲

-IOCS 16

۱۱

Data Bit 3

۳۳

Address Bit 1

۱۲

Data Bit 12

۳۴

-PDIAG

۱۳

Data Bit 2

۳۵

Address Bit 0

۱۴

Data Bit 13

۳۶

Address Bit 2

۱۵

Data Bit 1

۳۷

-CS1FX

۱۶

Data Bit 14

۳۸

-CS3FX

۱۷

Data Bit 0

۳۹

-DA/SP

۱۸

Data Bit 15

۴۰

Ground

۱۹

Ground

۴۱

+۵ Volts (Logic) (Optional)

۲۰

Cable Key (pin missing)

۴۲

+۵ Volts (Motor) (Optional)

۲۱

DRQ 3

۴۳

Ground (Optional)

۲۲

Ground

۴۴

-Type (Optional)

دستگاه های اصلی و ثانویه

یک اینترفیس IDE ، قادر به حمایت از دو دستگاه است . اکثر بردهای اصلی دارای دو اینترفیس می باشند ( اولیه و ثانویه ) در این حالت می توان حداکثر چهار دستگاه IDE را استفاده کرد.با توجه به اینکه کنترل کننده و درایو از یکدیکر متمایز ( جدا ) می باشند، عملیات کنترلی اضافه ای بمنظور تشخیص دستگاه ارسال کننده اطلاعات وجود نخواهد داشت. شکل زیر اینترفیس های اولیه و ثانویه موجود بر روی یک بر دصلی را (ازنمای  نزدیک)  نشان می دهد.

بمنظور اتصال دو درایو به یک کابل  IDE ، از یک نوع پیکربندی خاص با نام ” Master ” و ” Slave ” استفاده می کند.با استفاده از پیکربندی  فوق یک کنترل کننده درایو قادر به اعلام زمان ارسال اطلاعات توسط درایو دیگر برای کامپیوتر است . در چنین حالتی درایو Slave درخواستی را برای درایو Master ارسال تا اطمینان حاصل نماید که آیا Master در حال ارسال اطلاعات است یا خیر؟ در صورتیکه Master بیکار باشد به Slave اعلام تا عملیات ارسال داده  توسط وی آغاز گردد. در صورتیکه درایو Master  در حال ارسال اطلاعات باشد به Slave اعلام می گردد که می بایست در انتظار بوده تا زمانیکه عملیات ارسال داده توسط Master به اتمام رسیده و به Slave اعلام گردد.

از پین شماره ۳۹ کانکتور  برای تشخیص اتصال  درایو Slave استفاده بعمل می آید. پین فوق حامل یک سیگنال خاص بمنظور تشخیص حضور درایو Slave است . سیگنال فوق Drive Active/Slave Present )DASP) نامیده می شود. توصیه می گردد درایوMaster  به کانکتور انتهائی کابل متصل و Jumper مربوطه به  هارد در وضعیت Master قرار گیرد. Jumper مربوط به درایو دوم  را در حالت Slave قرار داده و آن را به کانکنور میانی کابل متصل نمائید. کنترل کننده ها بمنظور تشخیص Master و یا Slave بودن یک درایو از Jumper های تنظیم شده استفاده خواهند کرد. هر درایو قابلیت  Master شدن و یا Slave بودن را دارا است .در صورتیکه صرفا” یک درایونصب شده باشد می بایست درایو فوق بصورت Master باشد.

  PCI

 در کامپیوتر از عناصر سخت افزاری متفاوتی استفاده می گردد. تمامی عناصر فوق نیازمند ارتباط سریع با یکدیگر می باشند. در صورتیکه عناصر سخت افزاری موجود که دارای پتانسیل های اختصاصی خود می باشند، قادر  به ایجاد ارتباط با یکدیگر نباشند، عملا” ازامکانات  موجود استفاده درستی نخواهد شد. گذرگاه (Bus) با نیت کمک به هدف فوق ارائه شده اند. گذرگاه ، کانال و یا مسیری است که بین عناصر کامپیوتر قرار می گیرد. انواع متفاوتی گذرگاه وجود دارد. گذرگاه PCI)Peripheral Component Interconnect)  یکی ازنمونه های فوق است .

مبانی گذرگاه ها

معماری  بکار گرفته شده  در گذرگاه ها(Bus) طی سالیان اخیر بسرعت تغییر نموده است ..هدف از اعمال تغییرات ،  افزایش کارآئی کامپیوتر است .  اغلب کامپیوترهائی که امروزه بفروش می رسند ، هنوز دارای یک گذرگاه از نوع ISA)Industry Standard Architecture) می باشند.  در طراحی گذرگاه ها همواره می بایست  سازگاری بین  سخت افزارها ی تولید شده توسط تولید کنندگان، لحاظ گردد.قبل از مطرح شدن امکانات چند رسانه ای ،  تجهیزات جانبی تاکید قابل ملاحظه ای  در زابطه با  سرعت گذرگاه ها نداشتند.

یک کامپیوتر شخصی دارای دو نوع گذرگاه است : نوع اول را ” گذرگاه سیستم ” و یا ” گذرگاه محلی ” می گویند. گذرگاه فوق پردازنده و حافظه را به یکدیگر مرتبط می نماید. سایر گذرگاه ها نظیر گذرگاه های PCI  و ISA از طریق یک پل( گذرگاه) ارتباطی به ” گذرگاه سیستم ” مرتبط می گردند.

همزمان با افزایش سرعت پردازند ه  و حافظه ، ضرورت ایزوله کردن سرعت بین پردازنده و حافظه بیشتر احساس گردید. بدین منظور گذرگاه DIB)Dual Independent Bus)  بعنوان جایگزینی مطمین برای گذرگاه سیستم مطرح گردید. تکنولوژی DIB ، ” گذرگاه سیستم ”   را تغییر و آن را به دو گذرگاه  دیگر FrontSide و BackSide تبدیل کرد. هدف گذرگاه BackSide ارائه یک کانال مستقیم وسریع بین پردازنده و حافظه  Level2 Cache است . گذرگاه FrontSide مسئول ارتباط حافظه ( از طریق کنترل کننده حافظه ) با پردازنده و سایر گذرگاه های مربوط به پردازنده و حافظه است .

نوع دوم  “گذرگاه  اشتراکی” نامیده می شود. از گذرگاه فوق برای ارتباط عناصر اضافی دیگر به کامپیوتر استفاده می گردد. گذرگاه فوق به علت فراهم نمودن امکان دستیابی چندین دستگاه از یک مسیر یکسان به حافظه و پردازنده ” اشتراکی ” نامیده می شود. دستگاه هائی نظیر : مودم ، هارد، کارت صدا، کارت گرافیک ، کارت کنترل کننده  و اسکنر نمونه هائی در این زمیه می باشند.

اولین گذرگاه کامپیوترهای شخصی هشت بیتی و با سرعت ۴۰۷۷ مگاهرتز(میلیون سیکل در هر ثانیه ) بود. گذرگاه فوق قادر به ارسال هشت بیت داده در هر سیکل بود. در سال ۱۹۸۲ گذرگاه فوق تغییر وبصورت  شانزده بیتی با سرعت ۸ مگاهرتز مطرح گردید. گذرگاه فوق ISA نامگذاری گردید. طراحی گذرگاه فوق بگونه ای بود که امکان ارسال داده را با سرعت ۱۶ مگا بایت در هر ثانیه فراهم  می کرد. در ادامه استاندارهای دیگری در رابطه با گذرگاه ها مطرح گردید . گذرگاه های EISA)Extendede Industry Standard Architecture )  (سی و دو بیتی و سرعت ۸ مگا هرتز )  VL-BUS)Vesa Local Bus)  نمونه هائی در این زمینه می باشند.

 گذرگاه PCI

در سال ۱۹۹۰ شرکت اینتل، استاندارد جدیدی با نام PCI را  معرفی کرد. در گذرگاه فوق دستگاهها قادر به  دستیابی مستقیم به حافظه سیستم می باشند. . برای ارتباط با پردازنده  از یک ” پل ارتباطی ” جهت  ارتباط گذرگاه فوق، با گذرگاه FrontSide استفاده می گردد.

PCI قادر به اتصال حداکثر پنج عنصر  خارجی است . هر یک از عناصر خارجی می توانند با دو دستگاه ثابت بر روی برد اصلی جایگزین گردند.  تراشه ” پل ارتباطی ” PCI ، سرعت مناسب برای گذرگاه را مستقل از سرعت پردازنده تنظیم می نماید.  گذرگاه های PCI در ابتدا ۳۲ بیتی و دارای سرعت ۳۳ مگاهرتز بودند. درادامه با اعمال تغییرات سرعت آنها به ۶۶ مگاهرتز و ۶۴ بیتی شدند. اخیرا” نیز سرعت گذرگاه فوق تغییر و به ۱۳۳ مگاهرتز رسیده است.( در چنین حالتی سرعت ارسال داده به یک گیگا بایت در ثانیه خواهد رسید )

کارت های PCI دارای ۴۷ پین می باشند. گذرگاه PCI قادر به انجام وظایف مربوطه  با تعداد اندکی پین است( چون از ویژگی مالتی پلکسینگ استفاده می نماید). در این حالت دستگاه مورد نظر بیش از یک سیگنال را از طریق پین ارسال می دارد. PCI امکان استفاده دستگاههای ۵ ولت و ۳/۳ را فراهم می نماید..

با اینکه شرکت اینتل استاندارد PCI را در سال ۱۹۹۱ ارائه کرده بود ولی تا زمان عرضه ویندوز ۹۵ ( در سال ۱۹۹۵ )، استاندارد فوق  عمومیت نیافته بود. سیستم عامل فوق اولین بار از ویژگی Plug&Play استفاده می کرد. جدول زیر انواع گذرگاه ها بهمراه ویژگی هر یک را نشان می دهد.

Bus Type

Bus Width

Bus Speed

MB/sec

ISA

۱۶ bits

۸ MHz

۱۶ MBps

EISA

۳۲ bits

۸ MHz

۳۲ MBps

VL-bus

۳۲ bits

۲۵ MHz

۱۰۰ MBps

VL-bus

۳۲ bits

۳۳ MHz

۱۳۲ MBps

PCI

۳۲ bits

۳۳ MHz

۱۳۲ MBps

PCI

۶۴ bits

۳۳ MHz

۲۶۴ MBps

PCI

۶۴ bits

۶۶ MHz

۵۱۲ MBps

PCI

۶۴ bits

۱۳۳ MHz

۱ GBps

 Plug&Play

مفهوم Plug&Play )PNP)  به این معنی است که، می توان یک دستگاه و یا یک کارت را به کامپیوتر متصل و سیستم بصورت خودکار قادر به تشخیص و پیکربندی آن  می گردد. PNP دارای یک مفهوم ساده است ولی در زمان مطرح شدن تاثیرات فراوانی در صنعت کامپیوتررا  ایجاد نمود. پس از استاندارد شدن PNP  ، در طراحی PCI  لحاظ و از آن استفاده گردید. همزمان با معرفی PNP تقاضا برای کامپیوترهای PCI افزایش یافت .

بمنظور پیاده سازی کامل PNP به سه امکان زیر نیاز است .

  • PNP BIOS هسته اولیه برای فعال شدن PNP و تشخیص دستگاههای PNP
  • Extended System Configuration Data)ESCD) . یک فایل متنی که حاوی اطلاعاتی در رابطه با دستگاه های PNP نصب شده است.
  • سیستم عامل PNP . هر نوع سیستم عاملی  که امکان PNP را دارا باشد.( ویندوز ۹۵ ۹۸ و … )

PNP چندین عملیات را بصورت اتوماتیک انجام خواهد داد. عملیات قوق در گذشته بصورت دستی و یا از طریق نرم افزارهای ارائه شده بهمراه هر یک از سخت افزارها،  انجام می گردید..عملیاتی که PNP بصورت اتوماتیک انجام می دهد بشرح زیر می باشند:

– Interrup Request)IRQ) . یک IRQ ( وقفه سخت افزاری ) توسط اغلب بخش های کامپیوتر استفداه می گردد. هر یک از بخش های فوق از سیگنال فوق  برای جلب توجه پردازنده استفاده می نمایند. مثلا” موس هر زمان که بسمت راست هدایت می گردد ، یک IRQ را برای پردازنده ارسال تا واکنش مناسب انجام گیرد. قبل از PCI هر یک از عناصر سخت افزاری دارای تنظیمات اختصاصی مجزا برای IRQ بودند. همزمان با عرضه PCI امکان مدیریت وقفه های سخت افزاری ( در نقطه ارتباطی گذرگاه ) فراهم می گردد .بدین ترتیب از یک IRQ برای چندین دستگاه PCI استفاده خواهد شد.

– Direct Memory Access)DMA) . امکان دستیابی مستقیم دستگاهها به حافظه، بدون اخذ مشاوره  اولیه از پردازنده است.

– Memory Addresses . دستگاههای زیادی بخش خاص و محدودی از حافظه را برای استفاده خود در نظر گرفته و آن را برای خود رزو می نمایند. با تامین حافظه فوق،  دستگاهها به این اطمینان خواهند رسید که همواره  عملیات خود را بدرستی انجام خواهند داد.

– Input/OutPut Configuration . پورت های مورد نیاز دستگاه برای ارسال و دریافت اطلاعات را مشخص می نماید.

با اینکه  PNP نصب آسان دستگاه ها  در کامپیوتر را بدنبال خواهد داشت  ولی به علت وجود و استفاده از روتین های نرم افزاری متفاوت توسط PNP BIOS ، محصولات تولید شده PCI توسط سازندگان متفاوت و … همواره این احتمال وجود خواهد داشت که در زمان نصب یک کارت جدید  با مشکلاتی مواجه گردید

نحوه عملکرد PCI

 مراحل نصب یک کارت جدید PCI ( کارت صدا ) بشرح زیر است  :

–  کیس کامپیوتر را باز کرده و کارت صدا رادر یکی از اسلات های آزاد PCI قرار دهید.

– کیس کامپیوتر را بسته و سیستم را روشن نمائید.

– BIOS سیستم اقدام به مقداردهی اولیه PNP BIOS می نماید.

– PNP BIOS عملیات جستجوی گذرگاه های PCI را بمنظور سخت افزار جدید انجام می دهد. بدین منظور برای هر دستگاه سیگنالی ارسال و از او می خواهد که خود را معرفی نماید.

– کارت صدا ( در این مثال خاص ) اقدام به معرفی خود می نماید . مشخصه (ID) دستگاه از طریق گذرگاه برای BIOS برگردانده می شود.

– PNP BIOS محتویات ESCD را بمنظور آگاهی از وجود اطلاعات لازم برای پیکربندی کارت صدا بررسی می نماید. با توجه به اینکه کارت صدا تازه نصب شده است اطلاعات ESCD برای آن وجود ندارد.

– PNP BIOS تنظیمات و مقدار دهی لازم برای IRQ ، DMA ،Memory Address  و I/O را انجام داده و نتایج عملیات خود را در ESCD ثبت خواهد کرد.

– سیستم عامل مربوطه ( مثلا” ویندوز ۹۸ ) فعال می گردد. عملیات بررسی محتویات ESCD و گذرگاه PCI انجام می گیرد. سیستم عامل تشخیص خواهد داد که آیا کارت صدا جدیدا” نصب شد ه است؟ ( یک دستگاه جدید) در این حالت پنجره ای نمایش داده شده و در آن اعلام می گردد که ویندوز یک سخت افزار جدید را  پیدا کرده است . در این حالت هویت سخت افزار جدید مشخص خواهد شد.

– در صورتیکه سیستم عامل قادر به  تشخیص نوع دستگاه باشد،  نوع دستگاه کشف شده ! اعلام و عملیات نصب درایور ( نرم افزاری که باعث فعال شدن دستگاه برای ارتباط با سیستم عامل خواهد شد ) آغاز می گردد . در ادامه ممکن است سیستم عامل درخواست دیسک حاوی درایور را داشته باشد . در صورتیکه ویندوز قادر به تشخیص نوع سخت افزار جدید  نگردد با ارائه یکه جعبه محاوره ای از شما می خواهد که نوع سخت افزار را مشخص نمائید.

– پس از نصب درایور، دستگاه نصب شده برای استفاده آماده خواهد بود. پس از نصب درایور برخی دستگاهها ،لازم است سیستم راه اندازی مجدد گردد.

– فرض کنید قصد ذخیره کردن برخی فایل ها ی صوتی موجود بر روی یک نوار کاست را داشته باشید. نرم افزار مربوط به ضبط صدا را فعال و عملیات ضبط آغاز می گردد( از نوار کاست که درون ضبط صوت است به کامپیوتر )

– صدا از طریق یک کانکتور خارجی صدا که ضبط صوت را به کارت صدا متصل نموده است وارد کامپیوتر خواهد شد. کارت صدا سیگنا ل های آنالوگ را به دیجیتال تبدیل خواهد کرد

– داده ها ی صوتی دیجیتال از طریق کارت صدا و بکمک  گذرگاه PCI  برای کنترل کننده گذرگاه ارسال خواهند شد. کنترل کننده گذرگاه اولویت دستگاه ارسال کننده ،  بمنظور ارسال اطلاعات  برای پردازنده را مشخص می نماید.بررسی خواهد شد که آیا داده ها قصد استقرار مستقیم در حافظه را داشته و یا به کمک پردازنده نیاز دارند.

– با توجه به اینکه کارت صدا در حالت ضبط است کنترل کننده گذرگاه،  اولویت بالائی را برای آن در نظر خواهد گرفت . بدین ترتیب داده های موجود بر روی گذرگاه ارتباطی ، برای گذرگاه سیستم ارسال خواهند شد.

– گذرگاه سیستم، داده ها را در حافظه سیستم ذخیره خواهد کرد. پس از اتمام ضبط صدا می توان تصمیم لازم را در خصوص داده های ارسالی کارت صدا  اتخاذ نمود. در صورت تمایل می توان آنها را بر روی یک رسانه ذخیره سازی دائم نظیر هارد ذخیره و یا بمنظور تکمیل پردازش های لازم ، همچنان در حافظه باقی خواهند ماند.

طراحی قالب وردپرس اصلی ترین حرفه در شرکت فناوی اطلاعات آنفایو است. مهمترین دستاوردطراحی قالب وردپرس باید شناساندن نام تجاری ، معرفی خدمات و محصولات شما باشد که رسیدن به این مهم با رعایت استانداردهای جهانی طراحی سایت که شامل بهینه سازی وب سایت بر اساس الگوریتم موتورهای جستجو ، در کنار داشتن ظاهری زیبا فراهم می شود. در دنیای مجازی امروز و عصر پیشرفته ارتباطات برای صاحبان سازمان ها ، نهادهای دولتی و صاحبان مشاغل وکسب وکار آزاد داشتن یک وب سایت امری ضروری است .از مزایای داشتن سایت معرفی ، اطلاع رسانی ، بازاریابی و قابلیت های نوین تبلیغاتی میباشد .کاربران میتوانند از هر نقطه دنیا فقط با یک کلیک به شما دسترسی داشته باشند.

شرکت آنفایو خدمات طراحی سایت (طراحی وب) خود را، با توجه به نیازهای کارفرمایان، نوع فعالیت و متناسب با بودجه در نظر گرفته شده برای طراحی سایت (طراحی وب) در نظر می گیرد. آنفایو با بهره گیری از بهتریت متخصصین حرفه ای برنامه نویسی ، داشتن تیم تخصصی طراحی سایت ، تسلط به علوم روز دنیای کامپیوتر و اینترنت و مشاوره رایگان وپشتیبانی ۲۴ ساعته آمادگی خود را برای طراحی وب سایت های دولتی ، سازمانی ، شرکتی وشخصی با تلفیق هنر گرافیک دیجیتالی و جدیدترین تکنیک های برنامه ویسی اعلام میدارد .افزایش آمار ، دسترسی ساده کاربران و سرعت وب سایت خود را به شرکت طراحی سایت و طراحی قالب وردپرس آنفایو بسپارید.