لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 13 صفحه
قسمتی از متن .doc :
آزمایش 1
هدف آزمایش: آشنایی با وسایل اندازهگیری
کولیس مدل ورنیه
دستگاهی است برای اندازهگیری قطر داخلی و قطر خارجی و عمق که از شاخکهای کوتاه برای اندازهگیری قطر داخلی و از شاخکهای بلند برای اندازهگیری قطر خارجی و از زائده انتهایی آن برای تعیین عمق استفاده میشود. وارون تعداد درجات ورنیه = حساسیت ورنیه
ورنیه
خط کش متحرک کولیس نامش ورنیه است که روی شاخک لغزنده قرار گرفته است و دارای درجهبندی مشخصی است و مقدار اندازهگیری را تا دهم میلیمتر ممکن میسازد. ورنیه از 10 قسمت مساوی تشکیل شده است که باعث تا 1/0 میلیمتر میشود. این در حالی است که در بعضی از کولیسها 19 میلیمتر به 20 قسمت و 49 میلیمتر به 50 قسمت تقسیم میشود که در آنها اندازهگیری 20/1 تا 50/1 میلیمتر انجام میشود.
اندازه هر درجه ورنیه
دقت ورنیه
هر گاه صفر ورنیه با صفر خط کش منطبق باشد انتهای تیغه بر انتهای خط کش منطبق میشود.
در آزمایشی قطر داخلی یک لوله پلاستیکی برابر mm22 و قطر داخلی آن برابر mm8/24 بود.
ریزسنج (میکرومتر)
دستگاهی است که برای اندازهگیری ضخامت ورقهها و قطر سیمهای نازک مورد استفاده قرار میگیرد.
وسایل لازم
کمان، سندان، زبانه، کلاهک و هرزگرد
توصیف شکل ظاهری و نحوه کار ریزسنج
از یک مهره و یک پیچ درست شده که در آن مهره استوانهای شکل قرار داد تو خالی که سطح خارجی آن درجهبندی شده است و پیچ آن در داخل کلاهکی قرار دارد که میتواند در داخل مهره جابهجا شود، کلاهک این پیچ روی سطح خارجی مهره حرکت میکند. پیچ هرز گرد با حرکت خود صدایی ایجاد میکند و زبانه متحرک جابهجا نمیشود. پیچ هرز گرد کلاهک را بر روی مهره جابهجا میکند اگر یک دور بچرخد زبانه متحرک نیم میلیمتر جابهجا میشود فاصله بین دو دندانه پیچ نیم میلیمتر است.
ریزسنج دارای دو درجهبندی است، که یکی روی استوانه داخلی به صورت قائم و دیگری اطراف محیط استوانه خارجی میباشد که اولی برای خواندن اعداد صحیح و دومی برای خواندن اعداد اعشاری میباشد. هر درجهبندی موجود بر روی کلاهک 01/0 میلیمتر است.
بنابراین ارزش درجات خط کش بر حسب میلیمتر و کلاهک بر حسب صدم میلیمتر است.
در آزمایشی ضخامت یک سوطن 82/0 میلیمتر و ضخامت یک سیم نازک لاکی برابر 13/0 میلیمتر و ضخامت یک ورق کاغذ برابر 09/0 با استفاده از ریزسنج تخمین زده شد.
آزمایش 2
هدف آزمایش: بستن یک مدار الکتریکی
وسایل آزمایش: آمپرسنج، ولتسنج، ترانسفورماتور، سیم و لامپ
در این آزمایش آمپرسنج به طور متوالی و ولتسنج به صورت موازی با لامپ قرار میگیرند.
محاسبه حساسیت آمپرسنج و ولتسنج در رنجهای مختلف
تعداد کل درجه / حداکثر درجه = حساسیت دستگاه
در رنج 3-0 دقت آن 1/0 آمپر است. 3-0
در رنج 6/0-0 دقت آن 02/0 آمپر است. 6/0-0
در رنج 15-0 دقت آن 5/0 ولت است. 15-0
در رنج 3-0 دقت آن 1/0 ولت است. 3-0
I
V
5/0
2
در رنج 3-0
8/0
5/3
دلیل راست بودن خط نمودار این است که در دمای ثابت اختلاف پتانسیل به شدت جریانی که از آن میگذرد مقدار ثابت است.
آزمایش 3
هدف آزمایش: اندازهگیری شتاب ثقل زمین (g) به وسیله ماشین آتود
وسایل آزمایش: ماشین آتود، سرباره m و وزنههایی با جرم معین M
ماشین آتود
از یک قرقره، مقداری نخ و دو وزنه به جرمهای و تشکیل شده است که در آن . با استفاده از قانون دوم نیوتن که است شتاب حرکت وزنهها از رابطههای زیر بدست میآید:
با استفاده از معادله حرکت و با اندازهگیری مسافت و زمان شتاب حرکت وزنهها از رابطهی روبرو بدست میآید:
روش آزمایش
دستگاه را آزاد نموده، زمانسنج را بکار میاندازیم پس از طی زمان x زمانسنج را از کار میاندازیم، بدین ترتیب زمان حرکت اندازهگیری میشود. با اندازهگیری شتاب حرکت وزنهها محاسبه میشود:
میانگین
خطای مطلق
خطای نسبی
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 13 صفحه
قسمتی از متن .doc :
What is USB? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
What Is USB?
USB Short for Universal Serial Bus, an external bus standard that
supports data transfer rates of 12 Mbps.
Today just about every PC comes with Universal Serial Bus, or USB
ports. In fact, many computers will even have additional USB ports
located on the front of the tower, in additional to two standard USB ports
at the back. In the late 1990s, a few computer manufacturers started
including USB support in their new systems, but today USB has become
a standard connection port for many devices such as keyboards, mice,
joysticks and digital cameras to name but a few USB-enabled devices.
USB is able to support and is supported by a large range of products.
Adding to the appeal of USB is that it is supported at the operating
system level, and compared to alternative ports such as parallel or serial
ports, USB is very user-friendly. When USB first started appearing in the
marketplace, it was (and still is) referred to as a plug-and-play port
because of its ease of use. Consumers without a lot of technical or
hardware knowledge were able to easily connect USB devices to their
computer. You no longer needed to turn the computer off to install the
devices either. You simply plug them in and go. USB devices can also be
used across multiple platforms. USB works on Windows and Mac, plus
can be used with other operating systems, such as Linux, for example,
with a reliable degree of success.
Before USB, connecting devices to your system was often a hassle.
Modems and digital cameras were connected via the serial port which
was quite slow, as only 1 bit is transmitted at a time through a serial port.
While printers generally required a parallel printer port, which is able to
Page 1of 7
What is USB? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
receive more than one bit at a time — that is, it receives several bits in
parallel. Most systems provided two serial ports and a parallel printer
port. If you had several devices, unhooking one device and setting up the
software and drivers to use another device could often be problematic for
the user.
The introduction of USB ended many of the headaches associated with
needing to use serial ports and parallel printer ports. USB offered
consumers the option to connect up to 127 devices, either directly or
through the use of a USB hub. It was much faster since USB supports
data transfer rates of 12 Mbps for disk drives and other high-speed
throughput and 1.5Mbps for devices that need less bandwidth.
Additionally, consumers can literally plug almost any USB device into
their computer, and Windows will detect it and automatically set-up the
hardware settings for the device. Once that device has been installed you
can remove it from your system and the next time you plug it in,
Windows will automatically detect it.
Page 2of 7
What is USB? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Types of USB
USB 1x
First released in 1996, the original USB 1.0 standard offered data rates of
1.5 Mbps. The USB 1.1 standard followed with two data rates: 12 Mbps
for devices such as disk drives that need high-speed throughput and 1.5
Mbps for devices such as joysticks that need much less bandwidth.
USB 2x
In 2002 a newer specification USB 2.0, also called Hi-Speed USB 2.0,
was introduced. It increased the data transfer rate for PC to USB device to
480 Mbps, which is 40 times faster than the USB 1.1 specification. With
the increased bandwidth, high throughput peripherals such as digital
cameras, CD burners and video equipment could now be connected with
USB. It also allowed for multiple high-speed devices to run
simultaneously. Another important feature of USB 2.0 is that it supports
Windows XP through Windows update.
USB OTG
Short for USB On-The-Go, an extension of the USB 2.0 specification for
connecting peripheral devices to each other. USB OTG products can
communicate with each other without the need to be connected to a PC.
USB OTG addresses the need for devices to communicate directly for
mobile connectivity. USB OTG allows consumers to connect mobile
devices without a PC. For example, USB OTG lets consumers plug their
digital camera directly into a compliant printer and print directly from the
camera, removing the need to go through the computer. Similarly, a PDA
keyboard with a USB OTG interface can communicate with any brand
PDA that has a USB OTG interface.
Page 3of 7
What is USB? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
USB-OTG also provides limited host capability to communicate with
selected other USB peripherals, a small USB connector to fit the mobile
form factor and low power features to preserve battery life. USB OTG is
a supplement to the USB 2.0 specification.
Types of USB Connectors
Currently, there are four types of USB connectors: Type A, Type B, mini-
A and mini-B and are supported by the different USB specifications
(USB 1, USB 2 and USB-OTG).
USB A (Host)
Often referred to as the downstream connector, the Type A USB
connector is rectangular in shape and is the one you use to plug into the
CPU or USB hub.
USB B (Device)
Also called the upstream connector, the Type B USB connector is more
box-shaped and is the end that attaches directly to the device (such as a
printer or digital camera).
USB 1.1 specifies the Type A and Type B.
Page 4of 7
What is USB? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mini-B
The USB 2.0 connector was too large for many of the new handheld
devices, such as PDAs and cell phones. The mini-B was introduced to
enable consumers to take advantage of USB PC connectivity for these
smaller devices.
USB 2.0 specifies the Type A, Type B and mini-B.
Mini-A
With the need to connect mobile devices without the aid of a computer,
the mini-A port was designed to connect the new generation of smaller
mobile devices.
USB OTG specifies the mini-A.
Certified Wireless USB
With an estimated 2 billion plus USB connected devices in the world and
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 13 صفحه
قسمتی از متن .doc :
مقدمه
تب های هموراژیک
به طور کلی بعضی ویر وسها توسط بند پایان منقل میشوند که تحت عنوان ویروسهای arzhropod Borne یا arbovirus ها رده بندی می شود . این ویروسها در طبیعتحیوانات زیادی را گفتار می کند وبعضی از انواع آن به طور اتفاقی قادر به آلوده کردن انسانهانیز میباشند . آربو ویروسها شامل هفت گروه ویروسی است که عبارتند از
Arena Viridae Bunya virdae Filoviridae
flaviViridae reovirdae rhobdoviridae
Togo viridae
آربو ویروسها در انسان سه سندروم مشخص کلینیکی ایجاد می کنند :
1- تب ومالژیا
2- انسفالیت های ویروسی
3- تب های هموراژیک
تب های هموراژیک تب هایی هستند که به وسیله ویروسها ایجاد می شوند وتمایل به خون ریزی وشوک هموراژیک دارند . در سند روم تب هموراژیک مجموعه یافته ها
دلالت بر ناپایداری عروق وکاهش
یکپارچگی آن دارد وعلت ان ممکن است حمله مستقیم ویروسی به جدار عروق یا حمله غیر مستقیم و واکنش های ایمینولوژیک باشد .در جریان بیماری اگر تروملبو سیتو پنی رخ دهد تمایل به خون ریزی بیشتر خواهد شد .
در ضمن این بیماری ها گاهی با گرفتاری ریوی ، کلیوی ، کبد و DIC دیده خواهد شد
پاتوژنز HF چندان مشخص نیست بیش از 12 ویروس باعث HFمی شود که بعضی با حمله مستقیم به سیستم میکرو واسکو لارو بعضی بعد از آزاد کردن واکنش های شیمیایی و بعضی در اثر عوامل ایمونولوژیک روی جدار عروق باعث خونریزی میشوند. به هر حال عوامل HF عبارتند از:
بیماری
رده ویروسی
مناطق جغرافیایی
تب زرد
فلاوی ویریده ها
افریقا، امریکا جنوبی
تب دانگ
فلاوی ویریده ها
تمام مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری
ویروس هانتا
بونیاویریدا اسیا، اروپا،امریکا
تب دره ریف
بونیاویریدا افریقا،اسیا C.C.H.F بونیاویرید افریقا،اسیاو اروپای شرقی
ابولا- ماربورگ
فیلوویریدا افریقا تب لاسا
ارنا ویریداها
غرب افریقا
از موارد فوق تب لاسا ،آبولاماربورگ وتب دره ریفت وتب خونریزی دهنده کریمه کونگو ازانسان به انسان قابل سرایت است تمام تب های هموراژیک با تب شروع می شوند .و به دنبالآن میالژی وسر درد ، منگی ،فتوفوبی ، بی اشتهایی ، در د قفسه صدری، درد شکم به وجود می آید .وبعد از مدتی خون ریزی خود را نشان خواهد داد
مهمترین دسته از آربو ویروس ها که باعث تب هموراژیک می شود همین طور که در بالا توضیح داده شد بونیاویریدامی باشد که خود شامل چهار دسته است :
1- Bunya Virus که باعث آنسفالیت می شود از جمله آنسفالیت کالیفرنیایی 2- Phlebo Virus که شامل تب خاکی و توکسوکانا ویروس که تب ومیالژی میدهد وهمچنین تب دره ریفت جزء این گروه است
3- Hanta Virus که تب های هموراژیک همراه با ناراحتی کلیه ایجاد میکند .
4- Nairo Virus که شامل CCHF است .
CCHF این بیماری در زمان جنگ جهانی دوم در شبه جزیره کریمه در جنوب اکراین وشمال دریایسیاه بین سریازان روس شایع گردید .ابتدا تصور شد که یک سلاح میکروبی است که توسطآلمان ها به کار رفته است ولیکن مطالعات نشان داد که شبیه چنین بیماری در بخش هایی ازجنوب آسیای میانه در میان مردم وجود داشته است. بعد ها ثابت شد که ویروسی که گرفتاری سربازان روس را باعث شده بود از نظر
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 13 صفحه
قسمتی از متن .doc :
ریاضی کاربردی
ریاضیات کاربردی و علوم کامپیوتر
از سلول های عصبی انسانی تا سلول های عصبی مصنوعی
ما این شبکه های عصبی را با تلاش اولیه در جهت یافتن خصوصیات اساسی سلول های عصبی و اتصالات آنها ، هدایت می کنیم. سپس بطور معمول یک کامپیوتر را برای شبیه سازی این خصوصیات برنامه ریزی می کنیم .اگر چه بدلیل اینکه دانش ما از سلول های عصبی ناقص است و قدرت محاسبات ما محدود است ، مدل های ما لزوما آرمان های خام و ناقصی از شبکه های واقعی سلول های عصبی است .
یک روش مهندسی
یک سلول عصبی ساده
یک سلول عصبی مصنوعی دستگاهی است با تعداد زیادی ورودی و یک خروجی . سلول عصبی دو گونه عمل دارد ; حالت یادگیری پرورشی و حالت کاربردی . در حالت یادگیری سلول می آموزد که برای حالت خاصی فعال و بر انگسخته شود ( یا برای همان حالت بر انگیخته نشود). و در حالت کاربردی و استفاده وقتی الگوی ورودی آموزش یافته ای در ورودی شناسایی شود خروجی مرتبط با آن خروجی کنونی سلول می شود . اگر الگوی ورودی به لیست الگو های ورودی ای کا از پیش به سلول آموزش داده شده نباشد ، قوانین فعال سازی سلول خروجی سلول را تعیین می کند که آیا فعال کننده باشد یا نه.
قوانین فعال سازی
قانون فعال سازی مفهوم مهمی در شبکه های عصبی است و مسئول انعطاف پذیری بالای دستگاه می باشد . قانون فعال سازی تعیین میکند که چگونه یک واحد محاسبه کند که آیا یک سلول عصبی باید برای هر الگوی ورودی واکنش فعال سازی را انجام دهد. این قانون برای کلیه الگو ها شرح داده می شود نه فقط برای آنهایی که گره عصبی برایش پرورش یافته است.
یک قانون فعال سازی ساده بوسیله تکنیک فاصله Hamming قابل اجرا است قواننین به صورت زیر اجرا میشود:
یک مجموعه از الگو های آموزشی را برای یک گره عصبی انجام دهید، تعدادی از این الگوها سبب فعالسازی (مجموعه الگوهای آموزشی با حاصل 1) و باقی که از فعالیت آن جلوگیری می کنند (مجموعه الگوهای آموزشی با حاصل0 ) سپس الگو های خارج از مجموعه ای سبب فعال سازی گره عصبی می شوند که عناصر مشترک بیشتری با نزدیکترین الگو در مجموعه آموزشی 1 دارند تا با نزدیکترین الگو در مجموعه آموزشی 0 . اگر در این بین گرهای وجود داشته باشد الگوی مورد نظر در وضعیت غیر تعریف شده باقی می مانند.
بعنوان مثال ، یک سلول عصبی با 3 ورودی در نظر بگیرید که آموزش یافته تا خروجی 1 را زمانی بدهد که ورودی (x1 ،x2 وx3) 111 یا 101 است و خروجی 0 را زمانی داشته باشد که ورودی 000و001 است. پس قبل از اعمال قانون فعال سازی ، جدول درستی به صورت زیر است:
X1:
0
0
0
0
1
1
1
1
X2:
0
0
1
1
0
0
1
1
X3:
0
1
0
1
0
1
0
1
OUT:
0
0
0/1
0/1
0/1
1
0/1
1
010 را بعنوان مثالی که در آن قوانین فعال سازی اعمال می شود در نظر بگیرید. این ورودی با ورودی 000 در یک عنصر و با ورودی001 در دو عنصر متفاوت است ، با 101 در سه عنصر وبا 111 در دو عنصر متفاوت است . بنابر این نزدیکترین الگو به آن 000 است که به الگوهای آموزشی با حاصل0 تعلق دارد . در نتیجه قوانین فعال سازی لازم می داند زمانی که ورودی 001 است تا سلول عصبی فعالیتی نکند . از طرف دیگر ، 011 در فاصله ای برابر بین در دسته الگو های آموزشی است که دارای خروجی های متفاوتی هستند بنابراین خروجی این الگو بدون تعریف می ماند (1/0).
با اعمال قوانین فعال سازی تمام ستون های جدول درستی زیر به دست آمده است:
X1:
0
0
0
0
1
1
1
1
X2:
0
0
1
1
0
0
1
1
X3:
0
1
0
1
0
1
0
1
OUT:
0
0
0
0/1
0/1
1
1
1
تفاوت بین دو جدول عمومیت دادن سلول عصبی نامیده می شود بنابر این قوانین فعالسازی به سلول عصبی حس تشخیص شباهت ها را می دهد و آنها را قادر می کند تا هوشمندانه به الگو هایی که در طول تمرین آنها را ندیده اند جواب بدهد.
الگوشناسی- یک مثال
یکی از کاربردهای شبکه های عصبی تشخیص الگو است.الگوشناسی با استفاده از شبکه های عصبی که ازپیش (مانند شکل 1) تغذیه شده اند و مطابق با موضوع پرورش یافته اند قابل اجرا است.وقتی از شبکه استفاده می کنیم خودش الگو های ورودی را شناسایی می کند و سعی می کند تا خروجی متناسب با آن الگو را بدهد . توان شبکه های عصبی زمانی خودش را نشان می دهد که الگویی به عنوان ورودی به آن داده شود که از قبل خروجی مرتبط با آن را نداشته ، در یان وضعیت خروجی متناسب است با یک الگوی ورودی که داری حداقل اختلاف با الگوی داده شده است.
بعنوان مثال:
شبکه عصبی در شکل 1 برای شناسایی الگوهای حروف T وH آموزش داده شده اند.همانگونه که شکل نشان می دهد الگوهای مرتبط بترتیب تماما سیاه و تماما سفید هستند .
اگر ما مربع های سیاه را با 0 و مربع های سفید را با با 1 نمایش دهیم بنابراین جدول درستی برای سه سلول عصبی بعد از عمومیت دادن (با قانون فعال سازی ) به صورت زیر است.
X11:
0
0
0
0
1
1
1
1
X12:
0
0
1
1
0
0
1
1
X13:
0
1
0
1
0
1
0
1
OUT:
0
0
1
1
0
0
1
1
خروجی سلول بالایی
X21:
0
0
0
0
1
1
1
1
X22:
0
0
1
1
0
0
1
1
X23:
0
1
0
1
0
1
0
1
OUT:
1
0/1
1
0/1
0/1
0
0/1
0
خروجی سلول میانی
X21:
0
0
0
0
1
1
1
1
X22:
0
0
1
1
0
0
1
1
X23:
0
1
0
1
0
1
0
1
OUT:
1
0
1
1
0
0
1
0
خروجی سلول پایینی
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 15 صفحه
قسمتی از متن .doc :
حافظه های کامپیوتریی
فهرست :
حافظه
مبانی اولیه حافظه
CACHریجستر
انواع حافظه
ROM حافظه
ROM مبانی حافظه های
PROM حافظه
EPROM حافظه
Flash Memory . EGPROMحافظه های
سخت افزار
حافظه
حافظه با هدف ذخیره سازی اطلاعات (دائم ، موقت ) در کامپیوتر استفاده می گردد. از انواع متفاوتی حافظه درکامپیوتر استفاده می گردد .
RAM
ROM
Cache
Dynamic RAM
Static RAM
Flash Memory
Virtual Memory
Video Memory
BIOS
استفاده از حافظه صرفا" محدود به کامپیوترهای شخصی نبوده و در دستگاههای متفاوتی نظیر : تلفن های سلولی، PDA ، رادیوهای اتومبیل ، VCR ، تلویزیون و ... نیز در ابعاد وسیعی از آنها استفاده بعمل می آید.هر یک از دستگاههای فوق مدل های متفاوتی از حافظه را استفاده می نمایند.
مبانی اولیه حافظه
با اینکه می توان واژه " حافظه " را بر هر نوع وسیله ذخیره سازی الکترونیکی اطلاق کرد، ولی اغلب از واژه فوق برای مشخص نمودن حافظه های سریع با قابلیت ذخیره سازی موقت استفاده بعمل می آید. در صورتیکه پردازنده مجبور باشد برای بازیابی اطلاعات مورد نیاز خود بصورت دائم از هارد دیسک استفاده نمائد، قطعا" سرعت عملیات پردازنده ( با آن سرعت بالا) کند خواهد گردید. زمانیکه اطلاعات مورد نیاز پردازنده در حافظه ذخیره گردند، سرعت عملیات پردازنده از بعد دستیابی به داده های مورد نیاز بیشتر خواهد گردید. از حافظه های متعددی بمنظور نگهداری موقت اطلاعات استفاده می گردد.
همانگونه که در شکل فوق مشاهده می گردد ، محموعه متنوعی ازانواع حافظه ها وجود دارد . پردازنده با توجه به ساختار سلسله مراتبی فوق به آنها دستیابی پیدا خواهد کرد. زمانیکه در سطح حافظه های دائمی نظیر هارد و یا حافظه دستگاههائی نظیر صفحه کلید، اطلاعاتی موحود باشد که پردازنده قصد استفاده از آنان را داشته باشد ، می بایست اطلاعات فوق از طریق حافظه RAM در اختیار پردازنده قرار گیرند. در ادامه پردازنده اطلاعات و داده های مورد نیاز خود را در حافظه Cache و دستورالعمل های خاص عملیاتی خود را در ریجسترها ذخیره می نماید.
تمام عناصر سخت افزاری ( پردازنده، هارد دیسک ، حافظه و ...) و عناصر نرم افزاری ( سیستم عامل و...) بصورت یک گروه عملیاتی بکمک یکدیگر وظایف محوله را انجام می دهند . بدون شک در این گروه " حافظه " دارای جایگاهی خاص است . از زمانیکه کامپیوتر روشن تا زمانیکه خاموش می گردد ، پردازنده بصورت پیوسته و دائم از حافظه استفاده می نماید. بلافاصله پس از روشن نمودن کامپیوتر اطلاعات اولیه ( برنامه POST) از حافظه ROM فعال شده و در ادامه وضعیت حافظه از نظر سالم بودن بررسی می گردد ( عملیات سریع خواندن ، نوشتن ) .در مرحله بعد کامپیوتر BIOS را ازطریق ROM فعال خواهد کرد. BIOS اطلاعات اولیه و ضروری در رابطه با دستگاههای ذخیره سازی، وضعیت درایوی که می بایست فرآیند بوت از آنجا آغاز گردد، امنیت و ... را مشخص می نماید. در مرحله بعد سیستم عامل از هارد به درون حافظه RAM استفرار خواهد یافت . بخش های مهم و حیاتی سیستم عامل تا زمانیکه سیستم روشن است در حافظه ماندگار خواهند بود. در ادامه و زمانیکه یک برنامه توسط کاربر فعال می گردد، برنامه فوق در حافظه RAM مستقر خواهد شد. پس از استقرار یک برنامه در حافظه و آغاز سرویس دهی توسط برنامه مورد نظر در صورت ضرورت فایل های مورد نیاز برنامه فوق، در حافظه مستفر خواهند شد.و در نهایت زمانیکه به حیات یک برنامه خاتمه داده می شود (Close) و یا یک فایل ذخیره می گردد ، اطلاعات بر روی یک رسانه ذخیره سازی دائم ذخیره و نهایتا" حافظه از وجود برنامه و فایل های مرتبط ، پاکسازی ! می گردد.
همانگونه که اشاره گردید در هر زمان که اطلاعاتی ، مورد نیاز پردازنده باشد، می بایست اطلاعات درخواستی در حافظه RAM مستقر تا زمینه استفاده از آنان توسط پردازنده فراهم گردد. چرخه درخواست اطلاعات موجود درRAM توسط پردازنده ، پردازش اطلاعات توسط پردازنده و نوشتن اطلاعات جدید در حافظه یک سیکل کاملا" پیوسته بوده و در اکثر کامپیوترها سیکل فوق ممکن است در هر ثانیه میلیون ها مرتبه تکرار گردد.
نیاز به سرعت دلیلی بر وجود حافظه های متنوع
چرا حافظه در کامپیوتر تا بدین میزان متنوع و متفاوت است ؟ در پاسخ می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
پردازنده های با سرعت بالا نیازمند دستیابی سریع و آسان به حجم بالائی از داده ها بمنظور افزایش بهره وری و کارآئی خود می باشند.. در صورتیکه پردازنده قادر به تامین و دستیابی به داده های مورد نیاز در زمان مورد نظر نباشد، می بایست عملیات خود را متوقف و در انتظار تامین داده های مورد نیاز باشد. پردازند ه های جدید وبا سرعت یک گیگا هرتز به حجم بالائی از داده ها ( میلیارد بایت در هر ثانیه ) نیاز خواهند داشت . پردازنده هائی با سرعت اشاره شده گران قیمت بوده و قطعا" اتلاف زمان مفید آنان مطلوب و قابل قبول نخواهد بود. طراحان کامپیوتر بمنظور حل مشکل فوق ایده " لایه بندی حافظه " را مطرح نموده اند. در این راستا از حافظه های گران قیمت با میزان اندک استفاده و از حافظه های ارزان تر در حجم بیشتری استفاده بعمل می آید. ارزانترین حافظه متدواول ، هارد دیسک است . هارد دیسک یک رسانه ذخیره سازی ارزان قیمت با توان ذخیره سازی حجم بالائی از اطلاعات است . با توجه به ارزان بودن فضای ذخیره سازی اطلاعات بر روی هارد، اطلاعات مورد نظر بر روی آنها ذخیره و با استفاده از روش های متفاوتی نظیر : حافظه مجازی می توان بسادگی و بسرعت بدون نگرانی از فضای فیزیکی حافظه RAM ، از آنها استفاده نمود.
حافظه RAM سطح دستیابی بعدی در ساختار سلسله مراتبی حافظه است . اندازه بیت یک پردازنده نشاندهنده تعداد بایت هائی از حافظه است که در یک لحظه می توان به آنها دستیابی داشت. مثلا" یک پردازنده شانزده بیتی ، قادر به پردازش دو بایت در هر لحظه است . مگاهرتز واحد سنجش سرعت پردازش در پردازنده ها است و معادل "میلیون در هر ثانیه" است . مثلا" یک کامپیوتر 32 بیتی پنتیوم iii با سرعت 800-MHz ، قادر به پردازش چهار بایت بصورت همزمان و 800 میلیون بار در ثانیه است . حافظه RAM بتنهائی دارای سرعت مناسب برای همسنگ شدن با سرعت پردازنده نیست . بهمین دلیل است که از حافظه های Cache استفاده می گردد. بدیهی است هر اندازه که سرعت حافظه RAM بالا باشد مطلوب تر خواهد بود.اغلب تراشه های مربوطه امروزه دارای سرعتی بین 50 تا 70 Nanoseconds می باشند. سرعت خواندن و یا نوشتن در حافظه ارتباط مستقیم با نوع حافظه استفاده شده دارد .در این راستا ممکن است از حافظه های DRAM,SDRAM,RAMBUS استفاده گردد. سرعت RAM توسط پهنا و سرعت Bus ، کنترل می گردد. پهنای Bus ، تعداد بایتی که می تواند بطور همزمان برای پردازنده ارسال گردد را مشخص و سرعت BUS به تعداد دفعاتی که می توان یک گروه از بیت ها را در هر ثانیه ارسال کرد اطلاق می گردد. سیکل منظم حرکت داده ها از حافظه بسمت پردازنده را Bus Cycle می گویند مثلا" یک Bus با وضعیت : 100MHz و 32 بیت، بصورت تئوری قادر به ارسال چهار بایت به پردازنده و یکصد میلیون مرتبه در هر ثانیه است . در حالیکه یک BUS شانرده بیتی 66MHZ بصورت تئوری قادر به ارسال دو بایت و 66 میلیون مرتبه در هر ثانیه است . با توجه به مثال فوق مشاهده می گردد که با تغییر پهنای BUS از شانزده به سی و دو و سرعت از 66MHz به 100MHz سرعت ارسال داده برای پردازنده سه برابر گردید.
ریجستر و Cache
با توجه به سرعت بسیار بالای پردازنده حتی در صورت استفاده از Bus عریض وسریع همچنان مدت زمانی طول خواهد کشید تا داده ها از حافظه RAM برای پردازنده ارسال گردند. Cache با این هدف طراحی شده است که داده های مورد نیاز پردازنده را که احتمال استفاده از آنان بیشتر است ، در دسترس تر قرار دهد . عملیات فوق از طریق بکارگیری مقدار اندکی از حافظه Cache که Primary و یا Level 1 نامیده می شود صورت می پذیرد. ظرفیت حافظه های فوق بسیار اندک بوده و از دو کیلو بایت تا شصت و چهار کیلو بایت را، شامل می گردد. نوع دوم Cache که Secodray و یا level 2 نامیده می شود بر روی یک کارت حافظه و در مجاورت پردازنده قرار می گیرد. این نوع Cache دارای یک ارتباط مستقیم با پردازنده است. یک مدار کنترل کننده اختصاصی بر روی برد اصلی که " کنترل کننده L2 " نامیده می شود مسئولیت عملیات مربوطه را برعهده خواهد گرفت . با توجه به نوع پردازنده ، اندازه حافظه فوق متغیر بوده و دارای دامنه ای بین 256Kb تا 2MB است. برخی از پردازنده های با کارائی بالا اخیرا" این نوع Cache را بعنوان جزئی جداناپذیر در کنار خود دارند. ( بخشی از تراشه پردازنده ) در این نوع پردازنده ها با توجه به اینکه Cache بخشی از پردازنده محسوب می گردد، اندازه آن متغیر بوده و بعنوان یکی از مهمترین شاخص ها در کارائی پردازنده مطرح است.
نوع دیگری از RAM با نام SRAM ( حافظ های با دستیابی تصادفی ایستا ) نیز وجود داشته که در آغاز برای Cache استفاده می گردید. این نوع حافظه ها از چندین ترانزیستور ( معمولا" چهار تا شش ) برای هر یک از سلول های حافظه خود استفاده می نمایند. حافظه های فوق دارای مجموعه ای از فلیپ فلاپ ها با دو وضعیت خواهند بود. بنابراین حافظه های فوق قادر به بازخوانی اطلاعات بصورت پیوسته نظیر حافظه های DRAM نخواهند بود. هر یک از سلول های حافظه مادامیکه منبع تامین انرژی آنها فعال (On) باشد داده های خود را ذخیره نگاه خواهند داشت . در این حالت ضرورتی به بازخوانی اطلاعات بصورت پریودیک نخواهد بود . سرعت حافظه های فوق بسیار بالا است ، ولی بدلیل قیمت بالا ، در حال حاضر بعنوان جایگزینی استاندارد برای حافظه های RAM مطرح نمی باشند.
انواع حافظه
حافظه ها را می توان بر اساس شاخص های متفاوتی تقسیم بندی کرد . Volatile و Nonvolatile نمونه ای از این تقسیم بندی ها است . حافظه های volatile بلافاصله پس از خاموش شدن سیستم اطلاعات خود را از دست می دهند. و همواره برای نگهداری اطلاعات خود به منبع تامین انرژی نیاز خواهند داشت . اغلب حافظه های RAM در این گروه قرار می گیرند. حافظه های Nonvolatile داده های خود را همچنان پس از خاموش شدن سیستم حفظ خواهند کرد. حافظه ROM نمونه ای از این نوع حافظه ها است .
حافظه ROM
حافظه ROM یک نوع مدار مجتمع (IC) است که در زمان ساخت داده هائی در آن ذخیره می گردد. این نوع حافظه ها علاوه بر استفاده در کامپیوترهای شخصی در سایر دستگاههای الکترونیکی نیز به خدمت گرفته می شوند.