سخت افزار (بخش سوم)
|
حافظه ROM |
|
حافظه ROM يک نوع مدار مجتمع (IC) است که در زمان ساخت داده هائی در آن ذخيره می گردد. اين نوع از حافظه ها علاوه بر استفاده در کامپيوترهای شخصی در ساير دستگاههای الکترونيکی نيز بخدمت گرفته می شوند. حافظه های ROM از لحاظ تکنولوژی استفاده شده، دارای انواع زير می باشند:
هر يک از مدل های فوق دارای ويژگی های منحصربفرد خود می باشند . حافظه های فوق در موارد زيردارای ويژگی مشابه می باشند:
مبانی حافظه های ROM حافظه ROM از تراشه هائی شامل شبکه ای از سطر و ستون تشکيل شده است ( نظير حافظه RAM) . هر سطر وستون در يک نقظه يکديگر را قطع می نمايند. تراشه های ROM دارای تفاوت اساسی با تراشه های RAM می باشند. حافظه RAM از ” ترانزيستور ” بمنظور فعال و يا غيرفعال نمودن دستيابی به يک ” خازن ” در نقاط برخورد سطر و ستون ، استفاده می نمايند.در صورتيکه تراشه های ROM از يک ” ديود” (Diode) استفاده می نمايد. در صورتيکه خطوط مربوطه “يک” باشند برای اتصال از ديود استفاده شده و اگر مقدار “صفر” باشد خطوط به يکديگر متصل نخواهند شد. ديود، صرفا” امکان حرکت ” جريان ” را در يک جهت ايجاد کرده و دارای يک نفطه آستانه خاص است . اين نقطه اصطلاحا” (Forward breakover) ناميده می شود. نقطه فوق ميزان جريان مورد نياز برای عبور توسط ديود را مشخص می کند. در تراشه ای مبتنی بر سيليکون نظير پردازنده ها و حافظه ، ولتاژ Forward breakover تقريبا” معادل شش دهم ولت است .با بهره گيری از ويژگی منحصر بفرد ديود، يک تراشه ROM قادر به ارسال يک شارژ بالاتر از Forward breakover و پايين تر از ستون متناسب با سطر انتخابی ground شده در يک سلول خاص است .در صورتيکه ديود در سلول مورد نظر ارائه گردد، شارژ هدايت شده (از طريق Ground ) و با توجه به سيستم باينری ( صفر و يک )، سلول يک خوانده می شود ( مقدار آن 1 خواهد بود) در صورتيکه مقدار سلول صفر باشد در محل برخورد سطر و ستون ديودی وجود نداشته و شارژ در ستون ، به سطر مورد نظر منتقل نخواهد شد. همانطور که اشاره گرديد، تراشه ROM ، مستلزم برنامه نويسی وذخيره داده در زمان ساخت است . يک تراشه استاندارد ROM را نمی توان برنامه ريزی مجدد و اطلاعات جديدی را در آن نوشت . در صورتيکه داده ها درست نبوده و يا مستلزم تغيير و يا ويرايش باشند، می بايست تراشه را دور انداخت و مجددا” از ابتدا عمليات برنامه ريزی يک تراشه جديد را انجام داد.فرآيند ايجاد تمپليت اوليه برای تراشه های ROM دشوار است .اما مزيت حافظه ROM بر برخی معايب آن غلبه می نمايد. زمانيکه تمپليت تکميل گرديد تراشه آماده شده، می تواند بصورت انبوه و با قيمت ارزان به فروش رسد.اين نوع از حافظه ها از برق ناچيزی استفاده کرده ، قابل اعتماد بوده و در رابطه با اغلب دستگاههای الکترونيکی کوچک، شامل تمامی دستورالعمل های لازم بمنظور کنترل دستگاه مورد نظر خواهند بود.استفاده از اين نوع تراشه ها در برخی از اسباب بازيها برای نواختن موسيقی، آواز و … متداول است . حافظه PROM توليد تراشه های ROM مستلزم صرف وقت و هزينه بالائی است .بدين منظور اغلب توليد کنندگان ، نوع خاصی از اين نوع حافظه ها را که PROM )Programmable Read-Only Memory) ناميده می شوند ، توليد می کنند.اين نوع از تراشه ها با محتويات خالی با قيمت مناسب عرضه شده و می تواند توسط هر شخص با استفاده از دستگاههای خاصی که Programmer ناميده می شوند ، برنامه ريزی گردند. ساختار اين نوع از تراشه ها مشابه ROM بوده با اين تفاوت که در محل برخورد هر سطر و ستون از يک فيوز( برای اتصال به يکديگر) استفاده می گردد. يک شارژ که از طريق يک ستون ارسال می گردد از طريق فيوز به يک سلول پاس داده شده و بدين ترتيب به يک سطر Grounded که نماينگر مقدار “يک” است ، ارسال خواهد شد. با توجه به اينکه تمام سلول ها دارای يک فيوز می باشند، درحالت اوليه ( خالی )، يک تراشه PROM دارای مقدار اوليه ” يک” است . بمنظور تغيير مقدار يک سلول به صفر، از يک Programmer برای ارسال يک جريان خاص به سلول مورد نظر، استفاده می گردد.ولتاژ بالا، باعث قطع اتصال بين سطر و ستون (سوختن فيوز) خواهد کرد. فرآيند فوق را ” Burning the PROM ” می گويند. حافظه های PROM صرفا” يک بار قابل برنامه ريزی هستند. حافظه های فوق نسبت به RAM شکننده تر بوده و يک جريان حاصل از الکتريسيته ساکن، می تواند باعث سوخته شدن فيور در تراشه شده و مقدار يک را به صفر تغيير نمايد. از طرف ديگر ( مزايا ) حافظه ای PROM دارای قيمت مناسب بوده و برای نمونه سازی داده برای يک ROM ، قبل از برنامه ريزی نهائی کارآئی مطلوبی دارند. حافظه EPROM استفاده کاربردی از حافظه های ROM و PROM با توجه به نياز به اعمال تغييرات در آنها قابل تامل است ( ضرورت اعمال تغييرات و اصلاحات در اين نوع حافظه ها می تواند به صرف هزينه بالائی منجر گردد)حافظه هایEPROM)Erasable programmable read-only memory) پاسخی مناسب به نياز های مطح شده است ( نياز به اعمال تغييرات ) تراشه های EPROM را می توان چندين مرتبه باز نويسی کرد. پاک نمودن محتويات يک تراشه EPROM مشتلزم استفاده از دستگاه خاصی است که باعث ساطع کردن يک فرکانس خاص ماوراء بنفش باشد.. پيکربندی اين نوع از حافظه ها مستلزم استفاده از يک Programmer از نوع EPROM است که يک ولتاژ را در يک سطح خاص ارائه نمايند ( با توجه به نوع EPROM استفاده شده ) اين نوع حافظه ها ، نيز دارای شبکه ای مشتمل از سطر و ستون می باشند. در يک EPROM سلول موجود در نقظه برخورد سطر و ستون دارای دو ترانزيستور است .ترانزيستورهای فوق توسط يک لايه نازک اکسيد از يکديگر جدا شده اند. يکی از ترانزيستورها Floating Gate و ديگری Control Gate ناميده می شود. Floating gate صرفا” از طريق Control gate به سطر مرتبط است. ماداميکه لينک برقرارباشد سلول دارای مقدار يک خواهد بود. بمنظور تغيير مقدار فوق به صفر به فرآيندی با نام Fowler-Nordheim tunneling نياز خواهد بود .Tunneling بمنظور تغيير محل الکترون های Floating gate استفاده می گردد.يک شارژ الکتريکی بين 10 تا 13 ولت به floating gate داده می شود.شارژ از ستون شروع و پس از ورود به floating gate در ground تخليه خواهد گرديد. شارژ فوق باعث می گردد که ترانزيستور floating gate مشابه يک “پخش کننده الکترون ” رفتار نمايد . الکترون های مازاد فشرده شده و در سمت ديگر لايه اکسيد به دام افتاد و يک شارژ منفی را باعث می گردند. الکترون های شارژ شده منفی ، بعنوان يک صفحه عايق بين control gate و floating gate رفتار می نمايند.دستگاه خاصی با نام Cell sensor سطح شارژ پاس داده شده به floating gate را مونيتور خواهد کرد. در صورتيکه جريان گيت بيشتر از 50 درصد شارژ باشد در اينصورت مقدار “يک” را دارا خواهد بود.زمانيکه شارژ پاس داده شده از 50 درصد آستانه عدول نموده مقدار به “صفر” تغيير پيدا خواهد کرد.يک تراشه EPROM دارای گيت هائی است که تمام آنها باز بوده و هر سلول آن مقدار يک را دارا است. بمنظور باز نويسی يک EPROM می بايست در ابتدا محتويات آن پاک گردد. برای پاک نمودن می بايست يک سطح از انرژی زياد را بمنظور شکستن الکترون های منفی Floating gate استفاده کرد.در يک EPROM استاندارد ،عمليات فوق از طريق اشعه ماوراء بنفش با فرکانس 253/7 انحام می گردد.فرآيند حذف در EPROM انتخابی نبوده و تمام محتويات آن حذف خواهد شد. برای حذف يک EPROM می بايست آن را از محلی که نصب شده است جدا کرده و به مدت چند دقيقه زير اشعه ماوراء بنفش دستگاه پاک کننده EPROM قرار داد. حافظه های EEPROM و Flash Memory با اينکه حافظه ای EPROM يک موفقيت مناسب نسبت به حافظه های PROM از بعد استفاده مجدد می باشند ولی کماکن نيازمند بکارگيری تجهيزات خاص و دنبال نمودن فرآيندهای خسته کننده بمنظور حذف و نصب مجدد آنان در هر زمانی است که به يک شارژ نياز باشد. در ضمن، فرآيند اعمال تغييرات در يک حافظه EPROM نمی تواند همزمان با نياز و بصورت تصاعدی صورت پذيرد و در ابتدا می بايست تمام محتويات را پاک نمود.حافظه های Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)EEOPROM) پاسخی مناسب به نيازهای موجود است . در حافظه های EEPROM تسهيلات زير ارائه می گردد:
در عوض استفاده از اشعه ماوراء بنفش، می توان الکترون های هر سلول را با استفاده از يک برنامه محلی و بکمک يک ميدان الکتريکی به وضعيت طبيعی برگرداند. عمليات فوق باعث حذف سلول های مورد نظر شده و می توان مجددا” آنها را بازنويسی نمود.تراشه های فوق در هر لحظه يک بايت را تغيير خواهند داد.فرآيند اعمال تغييرات در تراشه های فوق کند بوده و در مواردی که می بايست اطلاعات با سرعت تغيير يابند ، سرعت لازم را نداشته و دارای چالش های خاص خود می باشند. توليدکنندگان با ارائه Flash Memory که يک نوع خاص از حافظه های EEPROM می باشد به محدوديت اشاره شده پاسخ لازم را داده اند.در حافظه Falsh از مدارات از قبل پيش بينی شده در زمان طراحی ، بمنظور حذف استفاده می گردد ( بکمک ايجاد يک ميدان الکتريکی). در اين حالت می توان تمام و يا بخش های خاصی از تراشه را که ” بلاک ” ناميده می شوند، را حذف کرد.اين نوع حافظه نسبت به حافظه های EEPROM سريعتر است ، چون داده ها از طريق بلاک هائی که معمولا” 512 بايت می باشند ( به جای يک بايت در هر لحظه ) نوشته می گردند. شکل زير حافظه BIOS را که نوع خاصی از حافظه ROM مدل Flash memory است ، نشان می دهد.
|
|
هارد ديسک |
|
بر روی هر کامپيوتر حداقل يک هارد ديسک وجود دارد.برخی از سيستم ها ممکن است دارای بيش از يک هارد ديسک باشند. هارد ديسک يک محيط ذخيره سازی دائم برای اطلاعات را فراهم می نمايد . اطلاعات ديجتال در کامييوتر می بايست بگونه ای تبديل گردند که بتوان آنها را بصورت دائم بر روی هارد ديسک مغناطيسی ذخيره کرد. مبانی هارد ديسک هارد ديسک در سال 1950 اختراع گرديد. هارد ديسک های اوليه شامل ديسک های بزرگ با قطر 20 اينچ ( 50/8 سانتيمتر) بوده و توان ذخيره سازی چندين مگابايت بيشتر را نداشتند. به اين نوع ديسک ها در ابتدا ” ديسک ثابت ” می گفتند. در ادامه بمنظور تمايز آنها با فلاپی ديسک ها از واژه ” هارد ديسک ” استفاده گرديد. هارد ديسک ها دارای يک Platter ( صفحه ) بمنظور نگهداری محيط مغناطيسی می باشند. عملکرد يک هارد ديسک مشابه يک نوار کاست بوده و از يک روش يکسان برای ضبط مغناطيسی استفاده می نمايند. هارد ديسک ونوار کاست از امکانات ذخيره سازی مغناطيسی يکسانی نيز استفاده می نمايند.در چنين مواردی می توان بسادگی اطلاعاتی را حذف و يا مجددا” بازنويسی کرد. اطلاعات ذخيره شده بر روی هر يک از رسانه های فوق ، ساليان سال باقی خواهند ماند. عليرغم وجود شباهت های موجود ، رسانه های فوق در مواردی نيز با يکديگر متفاوت می باشند: – لايه مغناطيسی بر روی يک نوار کاست بر روی يک سطح پلاستيکی نازک توزيع می گردد. در هارد ديسک لايه مغناطيسی بر روی يک ديسک شيشه ای ويا يک آلومينيوم اشباح شده قرار خواهد گرفت . در ادامه سطح آنها بخوبی صيقل داده می شود. – در نوار کاست برای استفاده از هر يک از آيتم های ذخيره شده می بايست بصورت ترتيبی ( سرعت معمولی و يا سرعت بالا) در محل مورد نظر مستقر تا امکان بازيابی ( شنيدن ) آيتم دلخواه فراهم گردد. در رابطه با هارد ديسک ها می توان بسرعت در هر نقظه دلخواه مستفر و اقدام به بازيابی ( خواندن و يا نوشتن ) اطلاعات مورد نظر کرد. در يک نوار کاست ، هد مربوط به خواندن / نوشتن می بايست سطح نوار را مستقيما” لمس نمايد. در هارد ديسک هد خواندن و نوشتن در روی ديسک به پرواز در می آيد! ( هرگز آن را لمس نخواهد کرد ) – نوار کاست موجود در ضبط صوت در هر ثانيه 2 اينچ ( 5/08 سانتيمتر ) جابجا می گردد. گرداننده هارد ديسک می تواند هد مربوط به هارد ديسک را در هر ثانيه 3000 اينچ به چرخش در آورد . يک هارد ديسک پيشرفته قادر به ذخيره سازی حجم بسيار بالائی از اطلاعات در فضائی اندک و بازيابی اطلاعات با سرعت بسيار بالا است . اطلاعات ذخيره شده برروی هارد ديسک در قالب مجموعه ای از فايل ها ذخيره می گردند. فايل نامی ديگر برای مجموعه ای از بايت ها است که بنوعی در آنها اطلاعاتی مرتبط به هم ذخيره شده است . زمانيکه برنامه ای اجراء و در خواست فايلی را داشته باشد، هارد ديسک اطلاعات را بازيابی و آنها برای استفاده پردازنده ارسال خواهد کرد. برای اندازه گيری کارآئی يک هارد ديسک از دو روش عمده استفاده می گردد: – ميزان داده (Data rate) . تعداد بايت هائی ارسالی در هر ثانيه برای پردازنده است . اندازه فوق بين 5 تا 40 مگابايت در هر ثانيه است . – زمان جتسجو (Seek Time) . مدت زمان بين درخواست يک فايل توسط پردازنده تا ارسال اولين بايت فايل مورد نظربرای پردازنده را می گويند. کالبد شکافی هارد ديسک بهترين روش شناخت نحوه عملکرد هارد ديسک کالبد شکافی آن است .شکل زير يک هارد ديسک را نشان می دهد. يک پوسته ( قاب ) آلومينيومی که کنترل کننده هارد ديسک در درون آن ( يک سمت ديگر ) قرار دارد. کنترل کننده فوق مکانيزمهای خواندن ، نوشتن و موتوری که باعث چرخش صفحات هارد ديسک می شود را کنترل می نمايد. در نزديکی برد کنترل کننده کانکتورهای مربوط به موتوری که باعث چرخش صفحات هارد می شود قرار دارد. در صورتيکه روکش مربوطه را از روی درايو برداريم با وضعيتی مشابه شکل زير برخورد خواهيم کرد. در تصوير فوق موارد زير مشاهده می گردد: – Platters ( صفحات ) اين صفحات می توانند با سرعت 3600 تا 7200 دور در دقيقه چرخش نمايند. – بازوئی که هد خواندن و نوشتن را نگاه داشته است . اين بازو با سرعتی معادل 50 بار در ثانيه قادر به حرکت در طول هر يک از صفحات است ( حرکت شعاعی ) بمنظور افزايش ظرفيت هارد ديسک می توان تعدادی از صفحات را استفاده کرد . شکل زير هارد ديسکی با سه صفحه و شش هد خواندن / نوشتن را نشان می دهد. مکانيزمی که باعث حرکت بازوها بر روی هارد ديسک می گردد ، سرعت و دقت را تضمين می نمايد.در اين راستا از يک موتور خطی با سرعت بالا استفاده می گردد. ذخيره سازی داده ها اطلاعات بر روی سطح هر يک از صفحات هارد ديسک در مجموعه هائی با نام سکتور و شيار ذخيره می گردد. شيارها دوايرمتحدالمرکزی می باشند ( نواحی زرد) که بر روی هر يک از آنها تعداد محدودی سکتور(نواحی آبی ) با ظرفيت بين 256 ، 512 بايت ايجاد می گردد. سکتورهای فوق در ادامه و همزمان با آغاز فعاليت سيستم عامل در واحد های ديگر با نام ” کلاستر ” سازماندهی می گردند. زمانيکه يک درايو تحت عملياتی با نام Low level format قرار می گيرد، شيارها و سکتورها ايجاد می گردند. درادامه و زمانيکه درايو High level format گرديد، با توجه به نوع سيستم عامل و سياست های راهبردی مربوطه ساختارهائی نظير : جدول اختصاص فايل ها، جدول آدرس دهی فايل ها و… ايجاد، تا بستر مناسب برای استقرار فايل های اطلاعاتی فراهم گردد. |
|
فلاپی درايو |
|
فلاپی ديسک ، يک نوع وسيله ذخيره سازی اطلاعات در کامپيوتر است . درايوهای موجود در کامپيوتر مسئول خواندن و نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی ديسک ها بر اساس يک ساختار مشخص شده ، می باشند. جنس فلاپی ديسک ها از پلاستيک نرم بوده که بر روی آن يک لايه ( غشاء ) مغناطيسی وجود دارد . مبانی فلاپی درايوها فلاپی درايو در سال 1967 توسط شرکت IBM ابداع گرديد. در اولين فلاپی درايو از يک ديسک ( ديسکت ) 8 اينچی استفاده شده بود. همزمان با ارائه اولين کامپيوترهای شخصی در سال 1981 توسط شرکت IBM ، از فلاپی درايوهای 5/25 اينچ استفاده بعمل آمد. اين نوع ديسک ها قادر به نگهداری 360 کيلو بايت اطلاعات بودند. در اواسط دهه 1980 ديسک های 3/5 اينج با ظرفيت 1/44 مگابايت مطرح گرديدند. در آن زمان اغلب کامپيوترها دارای دو درايو برای استفاده از دو نوع فلاپی ديسک ( 5/25 و 3/5 ) بودند ولی از اواسط دهه 1990 ديسک های 5/25 بندرت مورد استفاده قرار گرفته و بتدريج از رده خارج گرديدند. – فلاپی ديسک را ” ديسکت ” نيز می گويند. رايج ترين نوع ديسکت 3/5 اينچ است . – فلاپی ديسک درايو يک دستگاه الکترومکانيکی برای خواند ن و نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی ديسک ها است . – شيار دواير متحدالمرکز موجود بر روی يک فلاپی ديسک را می گويند. – سکتور زيرمجموعه ای از يک شيار بوده و تعداد سکتور در هر شيار بستگی به نوع ديسک دارد. اجزای يک فلاپی ديسک درايو ديسک : يک فلاپی ديسک در موارد متعددی مشابه نوار کاست است : – از يک نوع پلاستيک نازک که با اکسيد آهن آغشته شده است استفاده می گردد. اکسيد فوق از نوع ” فرومانيتيک ” بوده و اگر تحت تاثير يک ميدان مغناطيسی قرار گيرد، قادر به نگهداری ( ذخيره ) دائم اطلاعات خواهد بود. – قابليت ضبط اطلاعات را دارا می باشند. – قابليت پاک کردن اطلاعات و استفاده مجدد را دارا می باشند. – ارزان قيمت بوده و بسادگی قابل استفاده می باشند. نوارهای کاست دارای يک اشکال بزرگ می باشند . اشکال اساسی نوارهای کاست روش بازيابی “ترتيبی” در آنان است . مثلا” برای شنيدن آهنگ خاصی می بايست بصورت ترتيبی بر روی نوار حرکت و پس از استقرار بر روی آهنگ دلخواه آن را گوش داد. بهرحال پيدا نمودن يک آهنگ و استفاده سريع از آن همواره فرآيندی ترتيبی و کند خواهد بود. يک فلاپی ديسک همانند نوار کاست از يک نوع پلاستيک نرم آغشته به مواد مغناطيسی( درهردو طرف) استفاده می نمايد. اطلاعات بر روی دواير متحدالمرکزی که “شيار” ناميده می شوند، ذخيره خواهند شد. هر شيار خود به مجموعه ای از سکتورها تقسيم می گردد. همزمان با چرخش ديسک، هد بر روی شيار استقرار و زمينه بازيابی مستقيم اطلاعات فراهم می گردد. درايو : اجزای اصلی يک فلاپی درايو شامل موارد ذيل است : – هد خواندن و نوشتن . هد در دو طرف ديسکت وجود داشته و حرکت آنها در طول ديسکت با يکديگر خواهد بود . از هد های يکسان برای خواندن و نوشتن استفاده می گردد. – موتور درايو . يک موتور بسيار کوچک با توان چرخش 300 تا 360 دور در دقيقه – موتور Stepper . وظيفه موتور فوق ، استقرار هد خواندن و نوشتن در محل شيار مورد نظر است. – فريم مکانيکال . سيستم فوق شامل يک برابرکننده بوده که پنجره کوچک حفاظت( قاب فلزی موجود بر روی فلاپی ديسک ) را برروی ديسکت باز نموده تا بدين طريق امکان تماس هد خواندن و نوشتن دردو طرف سطح ديسک فراهم گردد. – برد مدار الکترونيکی . برد فوق شامل تمام عناصر الکترونيکی لازم برای خواندن و يا نوشتن اطلاعات برروی ديسکت است . اين برد، مدار کنترلی موتور stepper را نيز کنترل خواهد کرد.( حرکت هدهای خواندن و نوشتن بسمت ديسکت ) زمانيکه هد در طول شيارها حرکت می کند ، با سطح ديسکت تماسی ايجاد نخواهند شد.از نور الکترونيکی بمنظور تشخيص حفاظت ديسک در مقابل نوشتن استفاده می گردد.( زبانه کوچک پشت ديسکت که بصورت کشوئی بوده و ديسکت را در مقابل عمل نوشتن حفاظت می کند ) نوشتن اطلاعات بر روي يک فلاپی ديسک مراحل زير نحوه نوشتن اطلاعات بر روی فلاپی ديسک را تشان می دهد.( عمليات خواندن مشابه است ) : – يک برنامه کامپيوتری ، دستورالعملی را برای سخت افزار کامپيوتر ارسال تا اطلاعاتی بر روی فلاپی ديسک نوشته گردد. – کنترل کننده فلاپی ديسک درايو ” موتور” ديسکت را بحرکت درآورده تا از اين طريق فلاپی ديسک چرخش نمايد. – موتور دوم ( Stepper) باعث چرخش يک ميله دنده مارپيج ، خواهد شد. مدت زمانی که طول خواهد کشيد تا شيار مورد نظر بدست آيد را ” زمان دستيابی ” می نامند. سخت افزار فلاپی ديسک درايودارای دانش لازم در خصوص نحوه استقرار بر شيار موردنطر با توجه به تعداد Step مورد نظر است . – هد خواندن و نوشتن در شيار مورد نظر متوقف خواهد شد. – قبل از اينکه داده خاصی بر روی ديسک نوشته گردد يک بوبين ، انرژی لازم را برای پاک کردن يک سکتور فراهم می نمايد. – اطلاعات مورد نظر بر روی ديسکت نوشته خواهند شد. |
|
منبع تغذيه |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
منبع تغذيه يکی از عناصر حياتی درکامپيوتراست. فعاليت ساير عناصر به عملکرد منبع تغذيه بستگی دارد. منبع فوق تامين کننده جريان الکتريسيته مورد نياز هر يک از عناصر سخت افزازی است . بدون وجود منبع تغذيه ، کامپيوتر مشابه جعبه ای مملو از فلز و پلاستيک خواهد بود. منبع تغذيه جريان ( AC ( Alternating Current را به جريان ( DC ( Direct Current تبديل می کند. در کامپيوترهای شخصی ، منبع تغذيه يک جعبه فلزی است که در گوشه Case قرار می گيرد. در اغلب سيستم ها در صورتيکه در پشت سيستم قرار گرفته باشيد ، می توان منبع تغذيه را مشاهده کرد. شکل زير يک منبع تغذيه را نشان می دهد. شکل زير نمای داخل يک منبع تغذيه را نشان می دهد. منبع تغذيه را Switching power supplies نيز می گويند. با استفاده از نکنولوژی سوئيچينگ می توان ورودی AC را به ولتاژهای پايين تر DC تبديل کرد. ولتاژهای 3/3 ، 5 و 12 ولتاژهای رايج می باشند. ولتاژهای 3/3 و پنج ولت عمدتا” توسط مدارات ديجيتال استفاده شده و ولتاژ دوازده ولت برای حرکت موتورهائی نظير درايو ديسک ها و يا خنک کننده ها استفاده می گردد. شاخص اصلی يک منبع تغذيه ” وات ” است. وات معادل حاضلرب ولتاژ ( بر حسب ولت ) در جريان ( بر حسب آمپر ) است . تکنولوژی سوئيچ کننده تا قبل از سال 1980 منبع تغذيه ها سنگين و در انها از ترانزيستور و خازن های بزرگ و سنگين استفاده می گرديد. اين نوع از منبع تغذيه ها ولتاژ ورودی 120 ولت و 60 هرتز را به جريان DC با 12 و 5 ولت تبديل می کردند. امروزه از تکنولوژی سوئيچ کننده ها استفاده می گردد. بکمک تکنولوژی فوق ، جريان با فرکانس 60 هرتز ( هرتز معادل تعداد سيکل در ثانيه است) به يک جريان با فرکانس بالاتر تبديل می گردد. با استفاده از تبديل فوق اين امکان بوجود خواهد آمد که يک ترانسفورمر کوچک قادر به کاهش ولتاژ ورودی از 220 ( برخی کشورها 110 ) ولت به ولتاژ مورد نيار در يک عنصر خاص در کامپيوتر باشد. در شکل زير سه ترانسفورماتور کوچک ( زرد رنگ ) در قسمت وسط ، دو خازن سيلندری در سمت چپ نشان داده شده است . ولتاژ و جريانی را که يک منبع تغذيه ارائه می نمايد معمولا” بصورت يک ” برچسب” برروی آن چسبانده می شود. استاندارد منبع تغذيه ها تاکنون شش استاندارد متفاوت برای منبع تغذيه های استفاده شده در کامپيوتر مطرح شده است . اخيرا” استاندارد ATX مطرح شده است .ATX يک استاندارد صنعتی است که مشخص می کند منبع تغذيه دارای خصايص فيزيکی بمنظور مطابقت و استفاده در يک Case استاندارد ATX و همچنين دارای خصايص الکتريکی لازم برای کار و استفاده توسط يک برد اصلی ATX است . کابل های منبع تغذيه ها استاندارد بوده و بگونه ای طراحی می گردنند که احتمال نصب اشتباه آنان کاهش يابد. اغلب توليدکنندگان نيز از کا نکتورهای مشابه برای محصولات توليدی خود نظير ديسک درايوها ، خنک کننده ها ( تامين 12 ولت ) استفاده می نمايند. استفاده از منبع تغذيه برای انتخاب نوع منبع تغذيه ( مهمترين شاخص ميزان وات است ) می بايست مشخص گردد که بر روی سيستم چه امکانات سخت افزاری نصب می گردد. با توجه به عناصر سخت افزاری نصب شده و ميزان مصرف هر يک می توان به عدد واقعی ( وات منبع تغذيه ) دست پيدا کرد . جدول زير برخی از عناصر سخت افزاری را بهمراه ميزان مصرف مربوطه نشان می دهد.
مشکلات منبع تغذيه منبع تغذيه بيشترين ميزان خرابی ( نسبت به ساير عناصر ) در کامييوتر را دارد زمانيک کامپيوتر روشن می گردد، عمليات منبع تغذيه آغاز( گرم شدن ) و زمانيکه سيستم خاموش می گردد ، وظايف منبع تغذيه به اتمام می رسد ( خنک می گردد) با توجه به تکرار عمليات فوق و نوسانات برق همواره منبع تغذيه می تواند عامل اوليه برای بروز اشکال در سيستم باشد. حساس بودن نسبت به بوی سوختگی و اطمينان از عملکرد صحيح خنک کننده منبع تغذيه ساده ترين روش برای پيشگيری از بروز اشکال در منبع تغذيه است . توليدکنندگان برد اصلی اخيرا” امکاناتی را ارائه داده اند که با استفاده از آنها می توان در هر لحظه عملکرد خنک کننده منبع تغذيه و يا پردازنده را مشاهده و در صورت عدول از استانداردهای موجود ( تعداد دور در دقيقه خنک کننده ) سريعا” به کاربر اعلام ( پيام های هشداردهنده صوتی ) تا در اسرع وقت اشکال بوجود آمده برطرف گردد. |
