سخت افزار (بخش چهارم)

برد اصلی 

 برد اصلی (MotherBoard)  يکی ازاجزای اساسی و مهم کامپيوترهای شخصی محسوب می گردد.در سال 1982 همزمان با ارائه اولين کامپيوترهای شخصی از  برد اصلی استفاده  گرديد. اولين برد اصلی از لحاظ اندازه نسبتا” بزرگ و بر روی آن ريزپردازنده 8080 نصب گرديد. اين برد  شامل BIOS ، سوکت هائی برای حافظه مربوط به CPU و مجموعه ای از اسلات ها بود که کارت هائی از طريق آنها به برد اصلی متصل می گرديدند. در صورتيکه قصد استفاده از فلاپی درايو و يا يک پورت موازی و … وجود داشت، می بايست يک برد جداگانه تهيه و آن را از طريق يکی از اسلات های موجود، به برد اصلی متصل کرد. وضعيت فوق سرگذشت اولين بردهای اصلی استفاده شده در کامپيوترهای شخصی بود. شرکت های آی . بی .ام و اپل با ايجاد تغييرات  اساسی، بردهائی را طراحی نمودند که  امکان اضافه کردن پتانسيل های دلخواه و جديد در هر زمان ميسر بوده و توليد کنندگان متعدد بتوانند محصولات خود را بر اساس استانداردهای فوق طراحی و به بازار عرضه نمايند.

برداصلی يک  مدار چاپی چند لايه است . مسيرهای  مسی که Traces ناميده می گردند، امکان حرکت سيگنال  و ولتاژ را بر روی برد اصلی فراهم می نمايند. ازتکنولوژی چند لايه استفاده شده تا بدين طريق برخی از لايه های برد ، قادر به حمل داده برای BIOS ، پردازنده و حافظه بوده در حاليکه لايه های ديگر ولتاژ و Ground را بدون نگرانی از اتصال کوتاه  جابجا  نمايند.

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

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

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

شکل زير BIOS موجود بر روی يک برد اصلی را نشان می دهد.

اندازه گذرگاه داده (Data Bus)

برد های اصلی جديد دارای يک گذرگاه داده ئی شصت و چهار بيتی می باشند. گذرگاه فوق عرض بزرگراهی را نشان می دهد که داده ها در طول  آن حرکت و در احتيار پردازنده گذاشته شده و يا پردازنده نتايج عمليات خود را از طريق آنها ارسال می نمايد. سرعت و عرض گذرگاه داده ، تاثير مستقيم بر عملکرد پردازنده دارد . انواع متفاوت گذرگاه ها بشرح ذيل است :

اندازه ( بيت )

مشخصات

8/16

Industry Standard Architecture ( ISA )

8/16

Extended Industry Standard  Architecture( EISA)

16/32

MicroChannel Architecture(MCA)

32

VESA Local Bus (VLB)

32/64

Peripheral Component InterConnect (PCI)

32

Accelerated GraphicsPort ( AGP)

ChipSets

Chipsets ، امکانات و پتانسيل های خاصی  را برای تراشه پردازنده بر روی برد اصلی فراهم می نمايند. Chipset بمنزله قلب کامپيوتر بوده و مسئوليت کنترل و مشخص نمودن سرعت ، نوع پردازنده ، حافظه و اسلات های استفاده شده را برعهده دارد. يکی  از تراشه های موجود بر روی برد اصلی Super I/o Controller ناميده شده و مهمترين  وظيفه آن کنترل فلاپی ديسک درايو ، صفحه کليد، موس و پورت های سريال و موازی است . بردهای اصلی جديد دارای تراشه هائی بمنظور حمايت USB ، کارت صدا ، کارت شبکه و … می باشند.

  BIOS

 يکی از متداولترين موارد کاربرد حافظه های Flash  ، استفاده از آنان در BIOS)Basic Input/Output System)  است . BIOS اين اطمينان را به عناصر سخت افزاری نظير : تراشه ها ، هارد يسک ، پورت ها ، پردازنده  و … خواهد داد که بدرستی عمليات خود را در کنار يکديگر انجام دهند.

هر کامپيوتر ( شخصی ، دستی ) دارای يک ريزپردازنده بعنوان واحد  پردازشگر مرکزی است . ريزپردازنده يک المان سخت افزاری  است .بمنظور الزام پردازنده برای انجام يک عمليات خاص، می بايست مجموعه ای از دستورالعمل ها که نرم افزار ناميده می شوند نوشته شده و در اختيار پردازنده قرار گيرد.  از دو نوع  نرم افزار استفاده می گردد :

سيستم عامل : سيستم عامل مجموعه ای از خدمات مورد نياز برای اجرای يک برنامه  را فراهم می نمايد. ويندوز 98 ، 2000 و يا لينوکس نمونه هائی از سيستم های عامل می باشند.

برنامه های کاربردی : برنامه های کاربردی نرم افزارهائی هستند که بمنظور تامين خواسته های خاصی طراحی و در اختيار کاربران  گذاشته می شوند. برنامه هائی نظير : Word ، Excel و … نمونه هائی از اين نوع نرم افزارها می باشند.

BIOS در حقيقت نوع سومی از نرم افزارها بوده که کامپيوتر بمنظور عملکرد صحيح خود به آن نياز خواهد داشت.

خدمات ارائه شده توسط BIOS

نرم افزار BIOS دارای وطايف متعددی است . ولی بدون شک مهمترين وظيفه آن استقرار سيستم عامل در حافظه است . زمانيکه کامپيوتر روشن  و ريزپردازنده سعی در اجرای اولين دستورالعمل های خود را داشته باشد ، می بايست دستورالعمل های اوليه از مکان ديگر در اختيار آن گذاشته شوند ( در حافظه اصلی کامپيوتر هنوز اطلاعاتی قرار نگرفته است ) دستورالعمل های مورد نظر را  نمی توان از طريق سيستم عامل در اختيار پردازنده قرار داد چراکه هنوز سيستم عامل در حافظه مستقر نشده و همچنان بر روی هارد ديسک است  . مشکل اينجاست که می بايست  با استفاده از روشهائی به پردازنده اعلام گردد که سيستم عامل را به درون حافظه مستقر تا در ادامه زمينه استفاده از خدمات سيستم عامل فراهم گردد. BIOS دستورالعمل های لازم را در اين خصوص ارائه خواهد کرد. برخی از خدمات متداول  که BIOS ارائه می دهد ، بشرح زير می باشد:

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

– فعال کردن تراشه های BIOS مربوط به ساير کارت های نصب شده در سيستم نظير : کارت گرافيک و يا کنترل کننده SCSI

– مديريت مجموعه ای از تنظيمات در رابطه با هارد ديسک،Clock و …

BIOS  ، يک نرم افزار خاص است که بعنوان اينترفيس ( ميانجی ) بين عناصر اصلی سخت افزارهای نصب شده بر روی سيستم و سيستم عامل ايفای وظيفه می نمايد. نرم افزار فوق اغلب در حافظه هائی از نوع Flash و بصورت يک تراشه بر روی برد اصلی نصب می گردد. در برخی حالات تراشه فوق يک نوع خاص  از حافظه ROM خواهد بود.

زمانيکه کامپيوتر روشن می گردد BIOS عمليات متفاوتی را انجام خواهد داد:

– بررسی محتويات CMOS برای آگاهی از تنظيمات خاص انجام شده

– لود کردن درايورهای استاندارد و Interrupt handlers

– مقدار دهی اوليه ريجسترها و مديريت Power

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

– تشخيص درايوی که سيستم می بايست از طريق آن راه اندازی (Booting)  گردد.

– مقدار دهی اوليه برنامه مربوط به استقرار سيستم عامل در حافظه (Bootstrap)

اولين موردی را که BIOS بررسی خواهد کرد، اطلاعات ذخيره شده در يک نوع حافظه RAM با ظرفيت 64 بايت است . اطلاعات فوق  بر روی تراشه ای با نام CMOS)Complementry metal oxid semiconductor) ذخيره می گردند. CMOS شامل اطلاعات جزئی در رابطه با سيستم بوده و درصورت بروز هر گونه تغييردر سيستم، اطلاعات فوق نيز تغيير خواهند کرد. BIOS از اطلاعات فوق بمنظور تغيير و جايگزينی مقادير پيش فرض خود استفاده می نمايد.

Interrupt handlers نوع خاصی از نرم افزار بوده که بعنوان يک مترجم بين  عناصر سخت افزاری و سيستم عامل ايفای وظيفه می نمايد.مثلا” زمانيکه شما کليدی را برروی صفحه کليد فعال می نمائيد، سيگنال مربوطه، برای Interrupt handler صفحه کليد ارسال شده تا از اين طريق به پردازنده اعلام گردد که کداميک از کليدهای صفحه کليد فعال شده اند.

 درايورها يک نوع خاص ديگر از نرم افزارها بوده که مجموعه عمليات مجاز بر روی يک دستگاه را تبين و راهکارهای ( توابع ) مربوطه را ارائه خواهند. اغلب دستگاه های  سخت افزاری نظير: صفحه کليد، موس ، هارد  و فلاپی درايو دارای درايورهای اختصاصی خود می باشند. با توجه به اينکه BIOS بصورت دائم  با سيگنال های ارسالی توسط عناصر سخت افزاری مواجه است ، معمولا” يک نسخه از آن در حافظه RAM تکثير خواهد شد.

راه اندازی ( بوتينگ، Booting) کامپيوتر

پس از روشن کردن کامپيوتر، BIOS بلافاصله عمليات خود را آغاز خواهد کرد. در اغلب سيستم ها ،  BIOS  در زمان انجام عمليات مربوطه پيام هائی را نيز نمايش می دهد ( ميزان حافظه، نوع هارد ديسک و …) بمنظور آماده سازی کامپيوتر برای ارائه خدمات به کاربران، BIOS مجموعه ای از عمليات را انجام می دهد. پس از بررسی  و آگاهی از تنظيمات موجود در CMOS و استقرار Interrupt handler در حافظه RAM ،  کارت گرافيک بررسی می گردد. اغلب کارت های گرافيک ، دارای BIOS اختصاصی بوده که حافظه و پردازنده مربوط به کارت گرافيک را مقدار دهی اوليه می نمايد. در صورتيکه BIOS اختصاصی برای کارت گرافيک وجود نداشته باشد از درايور استانداری که در ROM ذخيره شده است ، استفاده و درايو مربوطه فعال خواهد شد ( درايور استاندارد کارت گرافيک )  در ادامه BIOS نوع راه اندازی ( راه اندازی مجدد  (Rebbot)   و يا راه اندازی اوليه  (Cold Boot ) را تشخيص خواهد داد .برای تشخيص موضوع فوق، از محتويات آدرس 0000:0472  حافظه  استفاده می گردد. در صورتيکه در آدررس فوق مقدار  123h موجود باشد ، بمنزله “راه اندازی مجدد” بوده و برنامه BOIS  بررسی  صحت عملکرد حافظه را انجام نخواهد داد. در غير اينصورت ( در صورت وجود هر مقدار ديگر در آدرس فوق )  يک “راه اندازی اوليه ” تلقی می گردد. در اين حالت بررسی صحت عملکرد و سالم بودن حافظه انجام خواهد شد.  در ادامه پورت های سريال و USB برای اتصال صفحه کليد وموس بررسی خواهند شد. در مرحله بعد  کارت های PCI نصب شده بر روی سيستم بررسی می گردند. در صورتيکه در هر يک از مراحل فوق BIOS با اشکالی برخورد نمايد با نواختن چند Beep معنی دار، مورد خطاء را اعلام خواهد کرد. خطاهای اعلام شده اغلب به موارد سخت افزار سيستم مربوط می گردد.

برنامه BIOS اطلاعاتی در رابطه با نوع پردازنده ، فلاپی درايو ، هارد ديسک ، حافظه تاريخ و شماره ( ورژن ) برنامه BIOS ، نوع صفحه نمايشگر را نمايش خواهد داد. در صورتيکه بر روی سيستم از آداپتورهای SCSI استفاده شده باشد ،  BIOS  درايور مربوطه آن رااز BIOS اختصاصی آداپتور فعال و BIOS اختصاصی اطلاعاتی را در رابطه با آداپتور SCSI نمايش خواهد داد. در ادامه برنامه BIOS  نوع درايوی را که می بايست فرآيند انتقال سيستم عامل از آن آغاز گردد را تشخيص خواهد داد. برای نيل به هدف فوق از تنظيمات موجود در CMOS استفاده می گردد. اولويت درايو مربوطه برای بوت سيستم متغير و به نوع سيستم بستگی دارد. اولويت فوق می تواند شامل مواردی نظير : A,C,CD و يا C,A,CD و … باشد.(A نشاندهنده فلاپی درايو  C نشاندهنده  هاردديسک  و CD نشاندهنده درايو CD-ROM است ) در صورتيکه درايو مشخص شده شامل برنامه های سيستم عامل نباشد پيام خطائی نمايش داده خواهد شد. (Non System disk or disk error )

پيکربندی BIOS

در بخش قبل اشاره گرديد که BIOS در موارد ضروری از تنظيمات ذخيره شده در CMOS استفاده می نمايد. برای تغيير دادن تنظيمات مربوطه می بايست برنامه پيکربندی CMOS فعال گردد. برای فعال کردن برنامه فوق می بايست در زمان راه اندازی سيستم کليدهای خاصی را فعال تا زمينه استفاده از برنامه فوق فراهم گردد. در اغلب سيستم ها  بمنظور فعال شدن برنامه پيکربندی کليد Esc يا  Del  يا F1 يا F2 يا Ctrl-Esc يا Ctrl-Alt-Esc را می بايست فعال کرد.( معمولا” در زمان راه اندازی سيستم نوع کليدی که فشردن آن باعث فعال شدن برنامه پيکربندی می گردد، بصورت يک پيام بر روی صفحه نمايشگر نشان داده خواهد شد ) پس از فعال شدن برنامه پيکربندی با استفاده از مجموعه ای از گزينه های می توان اقدام به تغيير پارامترهای مورد نظر کرد. تنظيم تاريخ و زمان سيستم ، مشخص نمودن اولويت درايو بوت، تعريف يک رمز عبور برای سيستم ، پيکربندی درايوها ( هارد، فلاپی ، CD) و … نمونه هائی از گزينه های موجود در اين زمينه می باشند. در زمان تغيير هر يک از تنظيمات مربوطه در CMOS می بايست دقت لازم را بعمل آورد چراکه در صورتيکه عمليات فوق بدرستی انجام نگيرد اثرات منفی بر روی سيستم گذاشته و حتی در مواردی باعث اختلال در راه اندازی سيستم خواهد شد.

BIOS از تکنولوژی CMOS بمنظور ذخيره کردن تنظيمات مربوطه استفاده می نمايد . در اين تکنولوژی يک باتری کوچک ليتيوم انرژی(برق) لازم برای نگهداری اطلاعات بمدت چندين سال را فراهم می نمايد

ارتقاء  برنامه BIOS

تغيير برنامه BIOS بندرت انجام می گيرد. ولی در موارديکه سيستم قديمی باشد، ارتقاء BIOS ضروری خواهد بود.با توجه به اينکه BIOS در نوع خاصی از حافظه ROM ذخيره می گردد، تغيير و ارتقاء آن مشابه ساير نرم افزارها نخواهد بود. بدين منظور به يک برنامه خاص نياز است . برنامه های فوق از طريق توليد کنندگان کامپيوتر و يا BIOS عرضه می گردند. در زمان راه اندازی  سيستم می توان تاريخ ، شماره و نام توليد کننده BIOS را مشاهده نمود. پس از مشخص شدن نام سازنده  BIOS ، با مراجعه به وب سايت سازنده ، اطمينان حاصل گردد که برنامه ارتقاء BIOS از طرف شرکت مربوطه عرضه شده است . در صورتيکه برنامه موجود باشد می بايست آن را Download نمود. پس از اخذ فايل( برنامه) مربوطه آن را بر روی ديسکت قرار داده و سيستم را از طريق درايو A ( فلاپی درايو) راه اندازی کرد. در اين حالت برنامه موجود بر روی ديسکت، BIOS قديمی را پاک و اطلاعات جديد را در BIOS می نويسد. در زمان ارتقاء BIOS حتما” می بايست به اين نکته توجه گردد که از نسخه ای که کاملا”  با سيستم سازگاری دارد، استفاده گردد در غير اينصورت BIOS با اشکال مواجه شده  و امکان راه اندازی سيستم وجود نخواهد داشت .!

 کنترل کننده  IDE 

 رسانه های ذخيره سازی يکی از بخش های مهم در  کامپيوتر محسوب می گردند. اهميت موضوع فوق به  نوع استفاده از کامپيوتر بستگی نداشته و همواره رسانه های  ذخيره سازی اطلاعات ، دارای جايگاه خاص خود در کامپيوتر بوده و خواهند بود. در اغلب کامپيوترهای شخصی از يکی از دستگاه های ذخيره سازی اطلاعات زير استفاده می گردد.( معمولا” در يک سيستم بيش از يک مورد استفاده گردد )

  • فلاپی درايو
  • هارد درايو
  • CD-ROM درايو

معمولا” هر يک از دستگاه های فوق از طريق يک واسط ( اينترفيس ) با نا م  IDE )  Integrated Drive Electronics) به کامپيوتر متصل می گردند.اينترفيس  IDE يک روش استاندارد برای اتصال ( ارتباط) يک دستگاه ذخيره سازی به کامپيوتر است .شکل زير هارد را بمراه برد کنترلی مربوطه در کنار يکديکر نشان می دهد.

نحوه شکل گيری IDE

IDE با هدف استاندارد کردن استفاده از هارد ( هارد درايو ) در کامپيوترها  ايجاد شده  است . نکته مهم در رابطه با IDE  تلفيق( در کنار هم قرار دادن )  هارد ( هارد ، درايو ) و کنترل کننده با يکديگر است . کنترل کننده يک برد الکترونيکی بهمراه مجموعه ای از تراشه ها است که نحوه ذخيره و بازيابی اطلاعات بر روی هارد ديسک را مشخص می نمايد. اغلب کنترل کننده ها دارای حافظه اختصاصی خود بوده که از آن بعنوان يک بافر و در جهت افزايش کارآئی عملکرد هارد ديسک استفاده می گردد.

قبل از مطرح شدن IDE ، کنترل کننده ها و هارد ديسک ها از يکديگر جدا بودند. در چنين مواردی همواره اين احتمال وجود داشت که کنترل کننده توليده شده توسط يک شرکت با هارد ديسک توليده شده توسط شرکت ديگر، با يکديگر مطابقت نداشته و قادر به کار در کنار يکديگر نباشند! وجود فاصله بين کنترل کننده و هارد خود عاملی برای کاهش کيفيت سيگنال مربوطه  بوده که اثرات مستقيمی را در رابطه با کارآئی هارد ديسک بدنبال  داشت .

شرکت IBM در سال 1984 کامپيوترهای شخصی AT را با ويژگی های منحصر بفرد در معماری بکار گرفته شده عرضه نمود. در معماری فوق از مجموعه ای اسلات برای افزايش کارت های سخت افزاری  از نوع ISA)Industry Standard Architecture) استفاده بعمل  آمد. گذرگاه (BUS) جديد قادر به ارسال داده بصورت شانزده بيت در هر لحظه بود.( گذرگاه های اوليه ISA  قادر به ارسال داده بصورت هشت بيت در هر لحظه بودند) در معماری ارائه شده توسط شرکت IBM برای اولين بار از ترکيب درايو / کنترل کننده استفاده گرديد. يک کابل، درايو/ کنترل کننده را به يک کارت ISA که به کامپيوتر متصل بود ، ارتباط می داد. تکنولوژی فوق را می توان نقطه شروع اينترفيس های ATA )AT Attachment ) در نظر گرفت .

در سال 1986 ، شرکت کامپک درايوهای IDE را معرفی نمود. ايده درايوهای فوق از استاندارد ATA شرکت IBM بود. پس از مدت زمان کوتاهی  ساير شرکت های توليد کننده تجهيزات کامپيوتری نيز درايوهای IDE را عرضه کردند. بتدريج تکتولوژی IDE رايج و اغلب توليدکنندگان برای توليد درايو / کنترل کننده از استاندارد فوق تبعيت کردند. شکل زير يک کنترل کننده را نشان می دهد.

کنترل کننده ها، درايوها ، آداپتورهای ميزبان

اغلب بردهای اصلی (MotherBoard) بهمراه يک اينترفيس IDE عرضه می شوند. اينترفيس فوق را کنترل کننده IDE نيز می نامند.اينترفيس در خقيقت يک آداپتور ميزبان ( Host Adapter) است . اين بدان معنی است که آداپتور فوق شرايطی را فراهم می نمايد که يک دستگاه به يک کامپيوتر ( ميزبان ) متصل گردد. کنترل کننده بر روی بردی قرار دارد که به هارد متصل است .

در ابتدا هدف از طراحی اينترفيس IDE ، اتصال يک هارد به کامپيوتر بود ولی بتدريج بعنوان يک اينرفيس جامع و کامل برای اتصال دستگاه های ديگر نظير : فلاپی و CD-ROM نيز مورد توجه و استفاده قرار گرفت .

کابل

 دستگاه های IDE از يک کابل ريبونی برای ارتباط با يکديکر استفاده می نمايند. در اين نوع کابل نمام سيم های مورد نظر بصورت تخت و در کنار يکديگر قرار می گيرند. اين نوع ريبون ها دارای 40 و يا 80 سيم می باشند. ابتدا و انتهای کابل های فوق از يک کانکتور خاص استفاده می گردد. در فسمت  ميانی کابل فوق از يک کانکتور ديگر نيز استفاده می گردد . مجموع طول کابل فوق نمی تواند از 18 اينچ ( 46 سانتيمتر) بيشتر باشد.فاصله بين اولين کانکتور ( يک سر کابل ) و کانکتور دوم ( ميانی ) حداکثر 12 اينج و فاصله دومين کانکتور تا کانکتور سوم ( سر ديگر کابل ) حداکثر 6 اينچ است .  رعايت فواصل فوق ، پيوستگی سيگنال را بدنبال خواهد داشت . سه کانکتور فوق دارای رنگ های متمايزی بوده و به دستگاه های خاصی متصل خواهند شد.

  • کانکتور آبی برای اتصال به برد اصلی
  • کانکتور مشکی برای اتصال به درايو اوليه (Master)
  • کانکتور خاکستری برای اتصال به درايو ثانويه (Slave)

در يک طرف کابل فوق يک نوار وجود دارد. نوار فوق اعلام می کند که سيم موجود در آن سمت ، به پين شماره يک متصل است . سيم شماره 20 به جائی متصل نخواهد بود.( در محل فوق پينی وجود ندارد) از محل پين فوق برای اطمينان از اتصال کابل به درايو مورد نظر استفاده می گردد. شکل زير يک کانکتور کابل IDE را نشان می دهد.

Pin

Description

Pin

Description

1

Reset

23

-IOW

2

Ground

24

Ground

3

Data Bit 7

25

-IOR

4

Data Bit 8

26

Ground

5

Data Bit 6

27

I/O Channel Ready

6

Data Bit 9

28

SPSYNC: Cable Select

7

Data Bit 5

29

-DACK 3

8

Data Bit 10

30

Ground

9

Data Bit 4

31

RQ 14

10

Data Bit 11

32

-IOCS 16

11

Data Bit 3

33

Address Bit 1

12

Data Bit 12

34

-PDIAG

13

Data Bit 2

35

Address Bit 0

14

Data Bit 13

36

Address Bit 2

15

Data Bit 1

37

-CS1FX

16

Data Bit 14

38

-CS3FX

17

Data Bit 0

39

-DA/SP

18

Data Bit 15

40

Ground

19

Ground

41

+5 Volts (Logic) (Optional)

20

Cable Key (pin missing)

42

+5 Volts (Motor) (Optional)

21

DRQ 3

43

Ground (Optional)

22

Ground

44

-Type (Optional)

دستگاه های اصلی و ثانويه

يک اينترفيس IDE ، قادر به حمايت از دو دستگاه است . اکثر بردهای اصلی دارای دو اينترفيس می باشند ( اوليه و ثانويه ) در اين حالت می توان حداکثر چهار دستگاه IDE را استفاده کرد.با توجه به اينکه کنترل کننده و درايو از يکديکر متمايز ( جدا ) می باشند، عمليات کنترلی اضافه ای بمنظور تشخيص دستگاه ارسال کننده اطلاعات وجود نخواهد داشت. شکل زير اينترفيس های اوليه و ثانويه موجود بر روی يک بر دصلی را (ازنمای  نزديک)  نشان می دهد.

بمنظور اتصال دو درايو به يک کابل  IDE ، از يک نوع پيکربندی خاص با نام ” Master ” و ” Slave ” استفاده می کند.با استفاده از پيکربندی  فوق يک کنترل کننده درايو قادر به اعلام زمان ارسال اطلاعات توسط درايو ديگر برای کامپيوتر است . در چنين حالتی درايو Slave درخواستی را برای درايو Master ارسال تا اطمينان حاصل نمايد که آيا Master در حال ارسال اطلاعات است يا خير؟ در صورتيکه Master بيکار باشد به Slave اعلام تا عمليات ارسال داده  توسط وی آغاز گردد. در صورتيکه درايو Master  در حال ارسال اطلاعات باشد به Slave اعلام می گردد که می بايست در انتظار بوده تا زمانيکه عمليات ارسال داده توسط Master به اتمام رسيده و به Slave اعلام گردد.

از پين شماره 39 کانکتور  برای تشخيص اتصال  درايو Slave استفاده بعمل می آيد. پين فوق حامل يک سيگنال خاص بمنظور تشخيص حضور درايو Slave است . سيگنال فوق Drive Active/Slave Present )DASP) ناميده می شود. توصيه می گردد درايوMaster  به کانکتور انتهائی کابل متصل و Jumper مربوطه به  هارد در وضعيت Master قرار گيرد. Jumper مربوط به درايو دوم  را در حالت Slave قرار داده و آن را به کانکنور ميانی کابل متصل نمائيد. کنترل کننده ها بمنظور تشخيص Master و يا Slave بودن يک درايو از Jumper های تنظيم شده استفاده خواهند کرد. هر درايو قابليت  Master شدن و يا Slave بودن را دارا است .در صورتيکه صرفا” يک درايونصب شده باشد می بايست درايو فوق بصورت Master باشد.

  PCI

 در کامپيوتر از عناصر سخت افزاری متفاوتی استفاده می گردد. تمامی عناصر فوق نيازمند ارتباط سريع با يکديگر می باشند. در صورتيکه عناصر سخت افزاری موجود که دارای پتانسيل های اختصاصی خود می باشند، قادر  به ايجاد ارتباط با يکديگر نباشند، عملا” ازامکانات  موجود استفاده درستی نخواهد شد. گذرگاه (Bus) با نيت کمک به هدف فوق ارائه شده اند. گذرگاه ، کانال و يا مسيری است که بين عناصر کامپيوتر قرار می گيرد. انواع متفاوتی گذرگاه وجود دارد. گذرگاه PCI)Peripheral Component Interconnect)  يکی ازنمونه های فوق است .

مبانی گذرگاه ها

معماری  بکار گرفته شده  در گذرگاه ها(Bus) طی ساليان اخير بسرعت تغيير نموده است ..هدف از اعمال تغييرات ،  افزايش کارآئی کامپيوتر است .  اغلب کامپيوترهائی که امروزه بفروش می رسند ، هنوز دارای يک گذرگاه از نوع ISA)Industry Standard Architecture) می باشند.  در طراحی گذرگاه ها همواره می بايست  سازگاری بين  سخت افزارها ی توليد شده توسط توليد کنندگان، لحاظ گردد.قبل از مطرح شدن امکانات چند رسانه ای ،  تجهيزات جانبی تاکيد قابل ملاحظه ای  در زابطه با  سرعت گذرگاه ها نداشتند.

يک کامپيوتر شخصی دارای دو نوع گذرگاه است : نوع اول را ” گذرگاه سيستم ” و يا ” گذرگاه محلی ” می گويند. گذرگاه فوق پردازنده و حافظه را به يکديگر مرتبط می نمايد. ساير گذرگاه ها نظير گذرگاه های PCI  و ISA از طريق يک پل( گذرگاه) ارتباطی به ” گذرگاه سيستم ” مرتبط می گردند.

همزمان با افزايش سرعت پردازند ه  و حافظه ، ضرورت ايزوله کردن سرعت بين پردازنده و حافظه بيشتر احساس گرديد. بدين منظور گذرگاه DIB)Dual Independent Bus)  بعنوان جايگزينی مطمين برای گذرگاه سيستم مطرح گرديد. تکنولوژی DIB ، ” گذرگاه سيستم ”   را تغيير و آن را به دو گذرگاه  ديگر FrontSide و BackSide تبديل کرد. هدف گذرگاه BackSide ارائه يک کانال مستقيم وسريع بين پردازنده و حافظه  Level2 Cache است . گذرگاه FrontSide مسئول ارتباط حافظه ( از طريق کنترل کننده حافظه ) با پردازنده و ساير گذرگاه های مربوط به پردازنده و حافظه است .

نوع دوم  “گذرگاه  اشتراکی” ناميده می شود. از گذرگاه فوق برای ارتباط عناصر اضافی ديگر به کامپيوتر استفاده می گردد. گذرگاه فوق به علت فراهم نمودن امکان دستيابی چندين دستگاه از يک مسير يکسان به حافظه و پردازنده ” اشتراکی ” ناميده می شود. دستگاه هائی نظير : مودم ، هارد، کارت صدا، کارت گرافيک ، کارت کنترل کننده  و اسکنر نمونه هائی در اين زميه می باشند.

اولين گذرگاه کامپيوترهای شخصی هشت بيتی و با سرعت 4077 مگاهرتز(ميليون سيکل در هر ثانيه ) بود. گذرگاه فوق قادر به ارسال هشت بيت داده در هر سيکل بود. در سال 1982 گذرگاه فوق تغيير وبصورت  شانزده بيتی با سرعت 8 مگاهرتز مطرح گرديد. گذرگاه فوق ISA نامگذاری گرديد. طراحی گذرگاه فوق بگونه ای بود که امکان ارسال داده را با سرعت 16 مگا بايت در هر ثانيه فراهم  می کرد. در ادامه استاندارهای ديگری در رابطه با گذرگاه ها مطرح گرديد . گذرگاه های EISA)Extendede Industry Standard Architecture )  (سی و دو بيتی و سرعت 8 مگا هرتز )  VL-BUS)Vesa Local Bus)  نمونه هائی در اين زمينه می باشند.

 گذرگاه PCI

در سال 1990 شرکت اينتل، استاندارد جديدی با نام PCI را  معرفی کرد. در گذرگاه فوق دستگاهها قادر به  دستيابی مستقيم به حافظه سيستم می باشند. . برای ارتباط با پردازنده  از يک ” پل ارتباطی ” جهت  ارتباط گذرگاه فوق، با گذرگاه FrontSide استفاده می گردد.

PCI قادر به اتصال حداکثر پنج عنصر  خارجی است . هر يک از عناصر خارجی می توانند با دو دستگاه ثابت بر روی برد اصلی جايگزين گردند.  تراشه ” پل ارتباطی ” PCI ، سرعت مناسب برای گذرگاه را مستقل از سرعت پردازنده تنظيم می نمايد.  گذرگاه های PCI در ابتدا 32 بيتی و دارای سرعت 33 مگاهرتز بودند. درادامه با اعمال تغييرات سرعت آنها به 66 مگاهرتز و 64 بيتی شدند. اخيرا” نيز سرعت گذرگاه فوق تغيير و به 133 مگاهرتز رسيده است.( در چنين حالتی سرعت ارسال داده به يک گيگا بايت در ثانيه خواهد رسيد )

کارت های PCI دارای 47 پين می باشند. گذرگاه PCI قادر به انجام وظايف مربوطه  با تعداد اندکی پين است( چون از ويژگی مالتی پلکسينگ استفاده می نمايد). در اين حالت دستگاه مورد نظر بيش از يک سيگنال را از طريق پين ارسال می دارد. PCI امکان استفاده دستگاههای 5 ولت و 3/3 را فراهم می نمايد..

با اينکه شرکت اينتل استاندارد PCI را در سال 1991 ارائه کرده بود ولی تا زمان عرضه ويندوز 95 ( در سال 1995 )، استاندارد فوق  عموميت نيافته بود. سيستم عامل فوق اولين بار از ويژگی Plug&Play استفاده می کرد. جدول زير انواع گذرگاه ها بهمراه ويژگی هر يک را نشان می دهد.

Bus Type

Bus Width

Bus Speed

MB/sec

ISA

16 bits

8 MHz

16 MBps

EISA

32 bits

8 MHz

32 MBps

VL-bus

32 bits

25 MHz

100 MBps

VL-bus

32 bits

33 MHz

132 MBps

PCI

32 bits

33 MHz

132 MBps

PCI

64 bits

33 MHz

264 MBps

PCI

64 bits

66 MHz

512 MBps

PCI

64 bits

133 MHz

1 GBps

 Plug&Play

مفهوم Plug&Play )PNP)  به اين معنی است که، می توان يک دستگاه و يا يک کارت را به کامپيوتر متصل و سيستم بصورت خودکار قادر به تشخيص و پيکربندی آن  می گردد. PNP دارای يک مفهوم ساده است ولی در زمان مطرح شدن تاثيرات فراوانی در صنعت کامپيوتررا  ايجاد نمود. پس از استاندارد شدن PNP  ، در طراحی PCI  لحاظ و از آن استفاده گرديد. همزمان با معرفی PNP تقاضا برای کامپيوترهای PCI افزايش يافت .

بمنظور پياده سازی کامل PNP به سه امکان زير نياز است .

  • PNP BIOS هسته اوليه برای فعال شدن PNP و تشخيص دستگاههای PNP
  • Extended System Configuration Data)ESCD) . يک فايل متنی که حاوی اطلاعاتی در رابطه با دستگاه های PNP نصب شده است.
  • سيستم عامل PNP . هر نوع سيستم عاملی  که امکان PNP را دارا باشد.( ويندوز 95 98 و … )

PNP چندين عمليات را بصورت اتوماتيک انجام خواهد داد. عمليات قوق در گذشته بصورت دستی و يا از طريق نرم افزارهای ارائه شده بهمراه هر يک از سخت افزارها،  انجام می گرديد..عملياتی که PNP بصورت اتوماتيک انجام می دهد بشرح زير می باشند:

– Interrup Request)IRQ) . يک IRQ ( وقفه سخت افزاری ) توسط اغلب بخش های کامپيوتر استفداه می گردد. هر يک از بخش های فوق از سيگنال فوق  برای جلب توجه پردازنده استفاده می نمايند. مثلا” موس هر زمان که بسمت راست هدايت می گردد ، يک IRQ را برای پردازنده ارسال تا واکنش مناسب انجام گيرد. قبل از PCI هر يک از عناصر سخت افزاری دارای تنظيمات اختصاصی مجزا برای IRQ بودند. همزمان با عرضه PCI امکان مديريت وقفه های سخت افزاری ( در نقطه ارتباطی گذرگاه ) فراهم می گردد .بدين ترتيب از يک IRQ برای چندين دستگاه PCI استفاده خواهد شد.

– Direct Memory Access)DMA) . امکان دستيابی مستقيم دستگاهها به حافظه، بدون اخذ مشاوره  اوليه از پردازنده است.

– Memory Addresses . دستگاههای زيادی بخش خاص و محدودی از حافظه را برای استفاده خود در نظر گرفته و آن را برای خود رزو می نمايند. با تامين حافظه فوق،  دستگاهها به اين اطمينان خواهند رسيد که همواره  عمليات خود را بدرستی انجام خواهند داد.

– Input/OutPut Configuration . پورت های مورد نياز دستگاه برای ارسال و دريافت اطلاعات را مشخص می نمايد.

با اينکه  PNP نصب آسان دستگاه ها  در کامپيوتر را بدنبال خواهد داشت  ولی به علت وجود و استفاده از روتين های نرم افزاری متفاوت توسط PNP BIOS ، محصولات توليد شده PCI توسط سازندگان متفاوت و … همواره اين احتمال وجود خواهد داشت که در زمان نصب يک کارت جديد  با مشکلاتی مواجه گرديد

نحوه عملکرد PCI

 مراحل نصب يک کارت جديد PCI ( کارت صدا ) بشرح زير است  :

–  کيس کامپيوتر را باز کرده و کارت صدا رادر يکی از اسلات های آزاد PCI قرار دهيد.

– کيس کامپيوتر را بسته و سيستم را روشن نمائيد.

– BIOS سيستم اقدام به مقداردهی اوليه PNP BIOS می نمايد.

– PNP BIOS عمليات جستجوی گذرگاه های PCI را بمنظور سخت افزار جديد انجام می دهد. بدين منظور برای هر دستگاه سيگنالی ارسال و از او می خواهد که خود را معرفی نمايد.

– کارت صدا ( در اين مثال خاص ) اقدام به معرفی خود می نمايد . مشخصه (ID) دستگاه از طريق گذرگاه برای BIOS برگردانده می شود.

– PNP BIOS محتويات ESCD را بمنظور آگاهی از وجود اطلاعات لازم برای پيکربندی کارت صدا بررسی می نمايد. با توجه به اينکه کارت صدا تازه نصب شده است اطلاعات ESCD برای آن وجود ندارد.

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

– سيستم عامل مربوطه ( مثلا” ويندوز 98 ) فعال می گردد. عمليات بررسی محتويات ESCD و گذرگاه PCI انجام می گيرد. سيستم عامل تشخيص خواهد داد که آيا کارت صدا جديدا” نصب شد ه است؟ ( يک دستگاه جديد) در اين حالت پنجره ای نمايش داده شده و در آن اعلام می گردد که ويندوز يک سخت افزار جديد را  پيدا کرده است . در اين حالت هويت سخت افزار جديد مشخص خواهد شد.

– در صورتيکه سيستم عامل قادر به  تشخيص نوع دستگاه باشد،  نوع دستگاه کشف شده ! اعلام و عمليات نصب درايور ( نرم افزاری که باعث فعال شدن دستگاه برای ارتباط با سيستم عامل خواهد شد ) آغاز می گردد . در ادامه ممکن است سيستم عامل درخواست ديسک حاوی درايور را داشته باشد . در صورتيکه ويندوز قادر به تشخيص نوع سخت افزار جديد  نگردد با ارائه يکه جعبه محاوره ای از شما می خواهد که نوع سخت افزار را مشخص نمائيد.

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

– فرض کنيد قصد ذخيره کردن برخی فايل ها ی صوتی موجود بر روی يک نوار کاست را داشته باشيد. نرم افزار مربوط به ضبط صدا را فعال و عمليات ضبط آغاز می گردد( از نوار کاست که درون ضبط صوت است به کامپيوتر )

– صدا از طريق يک کانکتور خارجی صدا که ضبط صوت را به کارت صدا متصل نموده است وارد کامپيوتر خواهد شد. کارت صدا سيگنا ل های آنالوگ را به ديجيتال تبديل خواهد کرد

– داده ها ی صوتی ديجيتال از طريق کارت صدا و بکمک  گذرگاه PCI  برای کنترل کننده گذرگاه ارسال خواهند شد. کنترل کننده گذرگاه اولويت دستگاه ارسال کننده ،  بمنظور ارسال اطلاعات  برای پردازنده را مشخص می نمايد.بررسی خواهد شد که آيا داده ها قصد استقرار مستقيم در حافظه را داشته و يا به کمک پردازنده نياز دارند.

– با توجه به اينکه کارت صدا در حالت ضبط است کنترل کننده گذرگاه،  اولويت بالائی را برای آن در نظر خواهد گرفت . بدين ترتيب داده های موجود بر روی گذرگاه ارتباطی ، برای گذرگاه سيستم ارسال خواهند شد.

– گذرگاه سيستم، داده ها را در حافظه سيستم ذخيره خواهد کرد. پس از اتمام ضبط صدا می توان تصميم لازم را در خصوص داده های ارسالی کارت صدا  اتخاذ نمود. در صورت تمايل می توان آنها را بر روی يک رسانه ذخيره سازی دائم نظير هارد ذخيره و يا بمنظور تکميل 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.

نظر خود را بگذارید

-- بارگیری کد امنیتی --