دانلود جزوه و آموزشی های سیسکو با لینک اختصاصی

برای وارد شدن به بخش دانلود بر روی دانلود کیلیک کنید

ريزپردازنده

کامپيوتری که هم اکنون به کمک آن در حال مشاهده و مطالعه اين صفحه هستيد ، دارای يک ريزپردازنده است . ريزپردازنده  به منزله مغز کامپيوتر است و  تمامی کامپيوترها اعم از کامپيوترهای شخصی ، کامپيوترهای دستی و ... دارای ريزپردازنده می باشند. نوع  ريزپردازنده استفاده شده در يک کامپيوتر می تواند متفاوت باشد ولی تمامی آنان عمليات مشابهی را انجام  می دهند .

تاريخچه ريزپردازنده ها
 ريزپردازنده که CPU هم ناميده می گردد، پتانسيل های اساسی برای انجام محاسبات و عمليات مورد نظر در يک کامپيوتر را فراهم  می نمايد. ريزپردازنده  از لحاظ فيزيکی  يک تراشه است . اولين ريزپردازنده در سال 1971 و با نام Intel 4004  معرفی گرديد. ريزپردازنده فوق چندان قدرتمند نبود و صرفا" قادر به انجام عمليات جمع و تفريق  چهار بيتی بود. نکته مثبت پردازنده فوق، استفاده از صرفا" يک تراشه بود.قبل از آن مهندسين و طراحان کامپيوتر از چندين تراشه و يا عصر برای توليد کامپيوتر استفاده می کردند.
اولين ريزپردازنده ای که بر روی يک کامپيوتر خانگی نصب  گرديد ، 8080 بود. پردازنده فوق هشت بيتی و بر روی يک تراشه قرار داشت . اين ريزپردازنده در سال 1974 به بازار عرضه گرديد.اولين پردازنده ای که باعث تحولات اساسی در دنيای کامپيوتر شد ، 8088 بود. ريزپردازنده فوق در سال 1979 توسط شرکت IBM طراحی و اولين نمونه آن در سال 1982 عرضه گرديد. وضعيت توليد ريزپردازنده توسط شرکت های توليد کننده بسرعت رشد و از مدل  8088 به 80286 ، 80386  ، 80486 ، پنتيوم ، پنتيوم II ، پنتيوم III و پنتيوم 4  رسيده است . تمام پردازنده های فوق توسط شرکت اينتل و ساير شرکت های  ذيربط طراحی و عرضه شده است . پردازنده های پنتيوم 4 در مقايسه با پردازنده 8088 عمليات مربوطه را با سرعتی به ميزان 5000 بار سريعتر انجام می دهد! جدول زير ويژگی هر يک از پردازنده های فوق بهمراه تفاوت های موجود  را نشان می دهد.

 

Name	Date	Transistors	Microns	Clock speed	Data width	MIPS
8080	1974	6,000	6	2 MHz	8 bits	0.64
8088	1979	29,000	3	5 MHz	16 bits 8-bit bus	0.33
80286	1982	134,000	1.5	6 MHz	16 bits	1
80386	1985	275,000	1.5	16 MHz	32 bits	5
80486	1989	1,200,000	1	25 MHz	32 bits	20
Pentium	1993	3,100,000	0.8	60 MHz	32 bits 64-bit bus	100
Pentium II	1997	7,500,000	0.35	233 MHz	32 bits 64-bit bus	~300
Pentium III	1999	9,500,000	0.25	450 MHz	32 bits 64-bit bus	~510
Pentium 4	2000	42,000,000	0.18	1.5 GHz	32 bits 64-bit bus	~1,700

 توضيحات  

• ستون Date نشاندهنده سال عرضه پردازنده است.

• ستون Transistors تعدا ترانزيستور موجود بر روی تراشه را مشخص می کند. تعداد ترانزيستور بر روی تراشه در سال های اخير شتاب بيشتری پيدا کرده است .

• ستون Micron ضخامت کوچکترين رشته  بر روی تراشه را بر حسب ميکرون مشخص می کند. ( ضخامت موی انسان 100 ميکرون است ).

• ستون Clock Speed حداکثر سرعت Clock تراشه را مشخص می نمايد.

• ستون Data Width پهنای باند واحد منطق و محاسبات (ALU) را نشان می دهد. يک واحد منطق و حساب هشت بيتی قادر به انجام عمليات محاسباتی نظير: جمع ، تفريق ، ضرب و ... برای اعداد هشت بيتی است. در صورتيکه يک واحد منطق و حساب 32 بيتی قادر به انجام عمليات بر روی اعداد  32 بيتی  است . يک واحد منطق و حساب 8 بيتی به منظور جمع دو عدد 32 بيتی می بايست چهار دستورالعمل را انجام داده در صورتيکه يک واحد منطق وحساب 32 بيتی عمليات فوق را صرفا" با اجرای يک دستورالعمل انجام خواهد داد.در اغلب موارد گذرگاه خارجی داده ها مشابه ALU است . وضعيت فوق در تمام موارد صادق نخواهد بود مثلا" پردازنده 8088 دارای واحد منطق وحساب 16 بيتی بوده در حاليکه گذرگاه داده ئی آن هشت بيتی است . در اغلب پردازنده های پنتيوم جديد گذرگاه داده 64 بيتی و واحد منطق وحساب 32 بيتی است . ستون MIPS  مخفف کلمات Millions of instruction per Second  ( ميليون دستورالعمل در هر ثانيه ) بوده و واحدی برای سنجش کارآئی يک پردازنده است.

ادامه نوشته

SCSI

اکثر کامپيوترهای شخصی از يک درايو IDE برای اتصال هارد ديسک و يک به منظور PCI برای اضافه کردن عناصر سخت افزاری ديگر به کامپيوتر استفاده می نمايند.  تعداد ديگری از کامپيوترها از يک نوع به منظور با نام Small Computer System Interface)SCSI) برای اضافه کردن عناصر مورد نظر به کامپيوتر استفاده می نمايند. عناصر سخت افزاری مورد نظر می تواند يکی از تجهيزات زير باشد:

• هارد ديسک

• اسکنر

• CD-ROM/RW

• چاپگر

• Tape

SCSI يک گذرگاه  سريع به منظور اتصال چندين دستگاه به کامپيوتر است .

مبانی SCSI
SCSI ، از ايده های مطرح شده توسط  Shugart Associates System Interface)SASI)  استفاده نموده است . SASI در سال 1981 توسط شرکت Shugart و با همکاری شرکت NCR ابداع گرديد. در سال 1981 نسخه استاندارد شده SASI با نام SCSI عرضه گرديد. تکنولوژی فوق دارای مزايای زير است :

• سرعت آن بالا است ( 160 مگابايت در ثانيه )

• مطمئن تر و قابل اعتماد تر است

• امکان استقرار ( اتصال ) چندين دستگاه بر روی يک به منظور را فراهم می نمايد.

• در اکثر سيستم ها قابل استفاده است .

در رابطه با تکنولوژی SCSI ملاحظاتی نيز وجود دارد :

• برای يک کامپيوتر خاص می بايست پيکربندی گردد

• دارای امکانات محدود حمايتی در سطح BIOS است

• دارای مدل های متفاوت از بعد سرعت و نوع کانکتور است

• دارای يک اينترفيس نرم افزاری  نيست

شکل زير يک نمونه کارت SCSI را نشان می دهد.

 

اغلب کاربران کامپيوتر در زمان استفاده از SCSI با توجه به انواع متفاوت آن (Ultra ،Fast,Wide و حتی ترکيبی از اسامی فوق   ) دچار سردرگمی می گردند.

ادامه نوشته

حافظه ها

 

حافظه

حافظه با هدف ذخيره سازی اطلاعات ( دائم ، موقت ) در کامپيوتر استفاده می گردد و دارای انواع متفاوتی است :

• RAM

• ROM

• Cache

• Dynamic RAM

• Static RAM

• Flash Memory

• Virtual Memory

• Video Memory

• BIOS

استفاده از حافظه صرفا" محدود به کامپيوترهای شخصی نبوده و در دستگاههای متفاوتی نظير : تلفن های سلولی، PDA ، راديوهای اتومبيل ، VCR ، تلويزيون و ... نيز در ابعاد وسيعی استفاده می گردد .هر يک از دستگاه های فوق مدل های خاصی از حافظه را استفاده می نمايند.

مبانی اوليه حافظه
با اينکه می توان واژه " حافظه " را بر هر نوع وسيله ذخيره سازی الکترونيکی اطلاق کرد، ولی اغلب از واژه فوق برای مشخص نمودن حافظه های سريع با قابليت ذخيره سازی موقت استفاده می شود. در صورتيکه پردازنده  مجبور باشد برای بازيابی اطلاعات مورد نياز خود بصورت دائم از هارد ديسک استفاده نمائد، قطعا" سرعت عمليات پردازنده ( با آن سرعت بالا) کند خواهد گرديد. زمانيکه اطلاعات مورد نياز پردازنده در حافظه ذخيره گردند، سرعت عمليات پردازنده از بعد دستيابی به داده های مورد نياز بيشتر خواهد گرديد. از حافظه های متعددی به منظور نگهداری موقت اطلاعات استفاده می گردد.

ادامه نوشته

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 به درستی عمليات خود را در کنار يکديگر انجام دهند.
هر کامپيوتر ( شخصی ، دستی ) دارای يک ريزپردازنده به عنوان واحد  پردازشگر مرکزی است . ريزپردازنده يک المان سخت افزاری  است .به منظور 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 گيرند. در اين رابطه از دو نوع  نرم افزار استفاده می گردد :

ادامه نوشته

پورت موازی

 در زمان اتصال يک چاپگر به کامپيوتر از پورت موازی استفاده می گردد. با اينکه اخيرا" استفاده از پورت های USB رايج شده است ولی همچنان استفاده از پورت موازی برای اتصال چاپگر به کامپيوتر بسيار متداول است .

ادامه نوشته

پورت USB

کامپيوترهای جديد دارای يک و يا چندين کانکتور Universal Serial Bus)USB) می باشند. کانکتورهای فوق امکان اتصال تجهيزات جانبی متفاوتی نظير : چاپگر، اسکنر ، دوربين های وب و ... را فراهم می نمايند.سيستم های عامل پورت های USB را حمايت می نمانيد و درايور آنان به سرعت و به سادگی نصب می گردد .

ادامه نوشته

USB 2.0 چيست ؟

  USB 2.0 ( برگرفته شده از  Universal Serial Bus ) ، يك رابط سريال خارجی است كه از آن در كامپيوترها و ساير دستگاه های ديجتيال برای انتقال داده از طريق يك كابل USB استفاده می گردد . عدد 2 كه به دنبال واژه USB قرار گرفته شده است ، نشاندهنده استاندارد و يا شماره نسخه اينترفيس آن است . شركت های  اينتل ، مايكروسافت ، فيليپس ، NEC ، lucent و Hewlett-Packard  با همكاری يكديگر استاندارد فوق را با هدف افزايش نرخ انتقال اطلاعات پياده سازی كردند .  مشخصات  USB 2.0 در سال 2000 ارائه و در سال 2001 توسط USB-IF استاندارد گرديد .

از آغاز ابداع USB تاكنون استانداردهای متعددی از آن ارائه شده است :

• USB 0.7   : ارائه شده در  نوامبر سال  1994
• USB 0.8   : ارائه شده در دسامبر سال  1994
• USB 0.9   : ارائه شده در آوريل سال 1995
• USB 0.99 : ارائه شده در اگوست سال 1995
• USB 1.0   : ارائه شده در ژانويه سال 1996 . معرفی سرعت 5 / 1 مگابيت در ثانيه ( Low speed ) و 12 مگابيت در ثانيه (Full-Speed )
• USB 1.1   : ارائه شده در سپتامبر  سال 1998 . حل برخی مسائل نسخه قبل نظير مسائل در ارتباط با هاب
• USB 2.0   : ارائه شده در آوريل  سال 2000 . معرفی سرعت 480 مگابيت در ثانيه ( Hi Speed )

USB يك رابط plug - and - play است . اين بدان معنی است كه برای اتصال و يا قطع اتصال يك دستگاه سازگار با USB 2.0 لازم نيست كه كامپيوتر را خاموش نمائيم . مثلا" می توان يك دستگاه iPod و يا MP3 player را از طريق يك كابل USB به پورت USB 2.0 كامپيوتر متصل نمود . در ادامه و پس از تشخيص توسط كامپيوتر ، با آن به عنوان يك رسانه ذخيره سازی رفتار خواهد شد و محتويات آن ( فايل ها و فولدرها ) نمايش داده می شود.
با استفاده از اينترفيس USB 2.0 می توان به دستگاه هائی نظير MP3 player فايل هائی را منتقل  كرد ( از كامپيوتر به دستگاه و يا از دستگاه به كامپيوتر ) . پس از اين كار می توان به سادگی كابل USB را از اينترفيس جدا نمود . با توجه به اين كه ضرورتی به خاموش كردن كامپيوتر جهت اتصال دستگاه مورد نظر به آن وجود ندارد ، به عناصر USB اصطلاحا" hot swappable نيز گفته می شود .
غير از دستگاه های MP3 Player ، تعداد بسيار زيادی از دستگاه های خارجی نيز از پورت USB 2.0 استفاده می نمايند . دوربين های ديجيتال ، تلفن های موبايل نمونه هائی در اين زمينه می باشند . برخی عناصر سخت افزاری نيز ذاتا" از پورت های USB حمايت می نمايند . موس ، صفحه كليد ، چاپگر و  اسكنر نمونه هائی در اين زمينه می باشند .
زمانی كه استاندارد USB از نسخه جاری به يك نسخه جديد ارتقاء می يابد ( همانند ارتقاء از نسخه 1 . 1 به 0 . 2 ) ، سخت افزارهای توليد شده جهت كار با نسخه جديد عموما" با نسخه های قبلی سازگار می باشند . به عنوان نمونه ، در صورتی كه كامپيوتری دارای يك پورت USB 1.1 باشد ، دستگاهی كه با ايده حمايت از USB 2.0 توليد شده است و عنوان " سازگار با USB 1.1 " بر روی آن درج شده است ، می تواند با پورت های قديمی هم كار كند . بديهی است در چنين مواردی ، دستگاه مورد نظر صرفا" قادر به ارسال داده بر اساس استاندارد USB 1.1 خواهد بود .
كامپيوترهای امروزی عموما" دارای پورت USB 2.0 می باشند . استاندارد USB 2.0 از سه سرعت زير جهت انتقال داده حمايت می نمايد  .

• سرعت پائين   :  5 / 1 مگابيت در ثانيه ( عموما" جهت صفحه كليد و موس استفاده می گردد )

• سرعت كامل  :  12 مگابيت در ثانيه ( نرخ انتقال اطلاعات برای USB 1.1 )

• سرعت بالا     : 480 مگابيت در ثانيه ( نرخ انتقال اطلاعات بر اساس استاندارد USB 2.0 ) .

با توجه به اين كه USB 2.0 از سه نرخ انتقال داده فوق حمايت می نمايد ، دستگاهی كه بر روی آن عنوان " سازگار با USB 2.0 " درج شده باشد اين موضوع را به اثبات نمی رساند كه دستگاه فوق می تواند داده را با سرعت 480 مگابيت در ثانيه ارسال نمايد و  اين احتمال وجود خواهد داشت كه داده با سرعت پائين تری ارسال گردد ( سوئيچ به يك سطح پائين تر ) . به عنوان نمونه ، ممكن است داده  با سرعت 12 مگابيت در ثانيه و يا حتی 5 / 1 مگابيت در ثانيه ارسال گردد .
در زمان خريد دستگاه های سرعت بالا USB 2.0 ،  لازم است كه به اين موضوع دقت شود .

DVD

DVD

برای ذخيره اطلاعات در کامپيوتر از دو نوع ديسک مغناطيسی و نوری استفاده می گردد . فلاپی ديسک  و هارد ديسک دو نمونه متداول از ديسک های مغناطيسی می باشند که از آنان در اکثر کامپيوترهای شخصی استفاده می شود . اطلاعات به صورت مغناطيسی بر روی ديسک های فوق ذخيره می گردد . ديسک های نوری در اغلب موارد دارای عملکردی مشابه ديسک های مغناطيسی می باشند با اين تفاوت مهم که در مقابل استفاده از تکنولوژی مغناطيس از فن آوری نوری به منظور ذخيره و بازيابی اطلاعات استفاده می گردد . بر روی ديسک های مغناطيسی ، می توان اطلاعاتی را بدفعات ذخيره و بازيابی نمود . اين وضعيت در تمامی ديسک های نوری وجود نداشته و در برخی از آنان امکان خواندن و يا نوشتن اطلاعات صرفا" يک مرتبه وجود دارد .
استانداردهای تکنولوژی نوری برای کامپيوتر را می توان به دو  گروه عمده تقسيم نمود :

•  CD ( شامل CD-ROM ، CD-R ، CD-RW )
• DVD ( شامل DVD-ROM,DVD-RAM,DVD-RW,DVD--R,DVD+RW و DVD+R )

CD  
ديسک های CD-ROM ، اولين نمونه از ديسک های نوری به منظور ذخيره اطلاعات می باشند. ديسک های فوق ، يک رسانه ذخيره سازی مطلوب به منظور ذخيره داده های صوتی را در اختيار متقاضيان قرار می دهد . درايوهای CD-ROM ، هم اينک به عنوان يکی از تجهيزات استاندارد در اکثر کامپيوترهای شخصی بکار گرفته می شود . بر روی ديسک های CD-ROM می توان 74 تا 80 دقيقه موزيک با کيفيت بالا را ذخيره نمود . در صورتی که از ديسک های فوق به منظور ذخيره داده استفاده شود ، بر روی يک ديسک 74 دقيقه ای می توان اطلاعاتی بالغ بر 650 و يا 682 مگابايت را ذخيره نمود . در ديسک های CD-ROM هشتاد دقيقه ای ، اطلاعاتی معادل 700 تا 737 مگابايت ذخيره می گردد . قطر ديسک های فوق معمولا"  120 ميلیمتر و ضخامت آنان 2 / 1 ميليمتر است.
 

DVD  
DVD از کلمات Digital Versatile Disc ، اقتباس و بطور خلاصه يک CD با ظرفيت بالا می باشد . از درايوهای  DVD-ROM می توان به عنوان يک درايو CD-ROM نيز استفاده نمود.در چنين مواردی،درايو های  DVD-ROM يک CD را با روشی مشابه يک DVD استفاده می نمايند . از ديسک های DVD به منظور ذخيره فيلم ، موزيک و داده استفاده می گردد . تقريبا" اکثر فيلم هائی که امروزه  توليد می گردد از طريق DVD در دسترس عموم قرار می گيرند و ساير فيلم های قديمی در حال تبديل به  فرمت DVD می باشند .ضبط تصاوير بر روی  DVD دارای کيفيتی بسيار بالا بوده و تعداد زيادی از DVD ها دارای صدای  Dolby Digital و يا DTS می باشند .
فن آوری ساخت DVD مشابه تکنولوژی استفاده شده برای ايجاد يک CD  است . در هر دو از ديسک هائی با قطر 120 ميليمتر و ضخامت  2/ 1 ميليمتر استفاده می گردد. برخلاف يک CD ، ديسک های DVD دارای دو لايه در هر طرف بوده که اطلاعات در هر يک از لايه ها ذخيره می گردد ( چهار لايه در دو طرف ) . لايه ها به صورت جداگانه نشانه گذاری شده و با ترکيب آنان ، ضخامت DVD به  2 /1 ميليمتر  خواهد رسيد . در ديسک های DVD نظير ديسک های CD ، حفره هائی مبتنی بر پلی کربنات ايجاد می گردد .
ديسک های DVD دارای ظرفيت بمراتب بيشتری نسبت به ديسک های CD  می باشند . علت اين موضوع به دلايل متعددی برمی گردد :

•  اندازه کوچکتر حفره ها :ديسک های DVD دارای حفره های بمراتب کوچکتری نسبت به ديسک های  CD  می باشند که به آنان  Pit گفته می شود . Pit ،  فرورفتگی های کوچک و يا گودی بر روی سطح ديسک است که امکان تشخيص صفر و يا يک را برای  ليزر فراهم می نمايد . طول اين حفره ها در ديسک های DVD به ميزان   25 / 2 مرتبه کوچکتر از ديسک های CD است ( طول هر pit  بين نه دهم تا چهار دهم ميکرون می باشد ) . 
• شيارهای متراکم تر :ديسک های DVD از شيارهای حلزونی شکل متراکم تری استفاده می نمايند . دستگاه های DVD Player به منظور خواندن اين نوع شيارهای متراکم به يک نوع ليزر خاص که دارای اشعه نوری متفاوتی است، نياز دارند. بدين دليل دستگاه های CD Player قادر به خواندن ديسک های  DVD نبوده ولی دستگاه های DVD قادر به خواندن ديسک های CD می باشند .فاصله بين شيارهای موجود در ديسک های DVD به ميزان 16 / 2 مرتبه کمتر از ديسک های CD است . ( فاصله بين شيارها بين هفتاد و چهار صدم تا 6 / 1 ميکرون می باشد ) .
   

•  قابليت چند لايه ای :ديسک های DVD ممکن است دارای چهار لايه باشند که در هر طرف ديسک دو لايه قرار می گيرد . با توجه به دو طرفه بودن و دو لايه بودن DVD ، چهار فرمت متفاوت از آنان وجود دارد :

فرمت	ظرفيت
Single-sided/single-layer	4.7 GB
Single-sided/double-layer	8.5 GB
Double-sided/single-layer	9.4 GB
Double-sided/double-layer	17.1 GB

ظرفيت ديسک های DVD

• Single-sided, single-layered : (معروف به DVD-5 ) . در اين مدل امکان ذخيره 7 / 4  گيگابايت اطلاعات وجود دارد . عدد پنج در کنار اين نام ، نشاندهنده ظرفيت تقريبی پنج گيگابايتی آن است . يک DVD-5 ، از دو زيرلايه چسبيده بهم تشکيل می گردد . از يکی از زيرلايه ها به عنوان لايه ای که اطلاعات بر روی آن ذخيره می گردند ، استفاده شده ( لايه صفر) و زيرلايه دوم خالی است .زيرلايه ای که بر روی آن اطلاعات ذخيره می گردد توسط يک روکش آلومينيومی پوشانده می شود .  ظرفيت DVD-5  بيش از هفت برابر يک CD معمولی با ظرفيت 650 مگابايت است و  می توان دو ساعت فيلم را بر روی آنان ذخيره نمود .

• Single-sided, dual-layered : ( معروف به DVD-9 ). در اين مدل امکان ذخيره  5 / 8 گيگابايت اطلاعات وجود دارد .يک DVD-9 ، از دو زيرلايه متصل  به يکديگر تشکيل می گردد تا دو لايه به منظور ذخيره اطلاعات در يک طرف ديسک ايجاد شود . در طرف ديگر ديسک يک زيرلايه ايجاد می گردد که خالی باقی خواهد ماند . لايه ای که بر روی آن اطلاعات ذخيره می گردد ( لايه صفر)، با استفاده از يک روکش طلائی نيمه شفاف پوشش داده می شود . در صورتی که ليزر بر روی لايه اول تابانده شود نور منعکس شده و در صورت تابش ليزر بر روی لايه دوم ، نور از آن عبور خواهد کرد . از يک ليزر به منظور خواندن دو لايه استفاده می گردد و  صرفا" کانون ليزر تغيير خواهد کرد . بر روی ديسک های DVD-9 می توان اطلاعات بمراتب بيشتری نسبت به ديسک های DVD-5 را ذخيره نمود . ( مثلا" چهار ساعت فيلم ) .

• Double-sided, single-layered : (معروف به DVD-10 ) در اين مدل امکان ذخيره  4 / 9 گيگابايت اطلاعات وجود دارد . يک DVD-10 ، از دو زيرلايه  که پشت به پشت به يکديگر متصل می شوند ، تشکيل می گردد . لايه ای که بر روی آن اطلاعات ذخيره می گردد ( لايه صفر  در هر طرف ديسک )  دارای يک روکش آلومينيومی می باشد .ديسک های دوطرفه از طريق درايوهائی خوانده می شوند که دارای صرفا" يک ليزر می باشند ، بنابراين می بايست برای خواندن طرف ديگر ديسک ، عمليات برگرداندن ديسک به صورت دستی انجام شود . ديسک های DVD-10  گزينه ای مطلوب به منظور ذخيره فيلم می باشند . مثلا" می توان نسخه WideScreen يک فيلم را در يک طرف و نسخه full frame آن را در طرف ديگر ذخيره نمود . تقريبا" در تمامی دستگاه های DVD Player می بايست عمليات برگرداندن ديسک به صورت دستی انجام شود تا امکان استفاده از طرف دوم فراهم گردد .

• Double-sided, dual-layered : ( معروف به DVD-18 ). در اين مدل امکان ذخيره 1 / 17  گيگابايت اطلاعات وجود دارد . يک DVD-18 ، دارای دو لايه در هر طرف ديسک می باشد . دو لايه و زيرلايه های مربوطه پشت به پشت هم قرار گرفته و به يکديگر متصل می شوند. لايه های خارجی ( لايه صفر در هر طرف ديسک ) توسط يک روکش طلائی نيمه شفاف پوشش داده می شوند . لايه های داخلی ، ( لايه يک در هر طرف ديسک ) دارای يک روکش آلومينيومی می باشند . قابليت انعکاس يک لايه ديسک بين چهل و پنج درصد تا هشتاد و پنج درصد است . در لايه دوم، قابليت انعکاس بين هيجده تا سی درصد است .  مدار AGC ( اقتباس شده از Automatic gain control ) موجود در درايو ، مسئوليت تعديل خصلت های متفاوت انعکاس را بر عهده دارد . بر روی ديسک های DVD-18 می توان هشت ساعت فيلم را ذخيره نمود .تقريبا" در تمامی دستگاه های DVD Player می بايست عمليات برگرداندن ديسک به صورت دستی انجام شود تا امکان استفاده از طرف دوم فراهم گردد .

 

استانداردها  و فرمت های DVD
همانند استانداردهای CD ، استانداردهای DVD در کتب مرجع که عمدتا" توسط DVD Forum تعريف می گردد ، منتشر می شوند( برخی از شرکت ها ممکن است استاندارهای خاص خود را ارائه نمايند ). تاکنون استانداردهای  DVD-Video و DVD-ROM  بخوبی تعريف و مشخص شده است ولی استانداردهای مربوط به ديسک های DVD با قابليت نوشتن اطلاعات بر روی آنان هنوز نهائی نشده است .در حال حاضر حداقل چهار استاندارد متفاوت برای ديسک های DVD با قابليت نوشتن اطلاعات،  ارائه شده است . استانداردهای  DVD-RW و DVD+RW  نسبت به ساير موارد اعلام شده ، متداول تر می باشند .

فرمت های استاندارد و ظرفيت های DVD :

فرمت	اندازه ديسک	طرف	لايه ها	ظرفيت داده	ظرفيت MPEG-2 ويدئو ( ساعت )
فرمت و ظرفيت DVD-ROM
DVD-5	120mm	يک طرفه	يک لايه	4.7GB	2 .2
DVD-9	120mm	يک طرفه	دو لايه	8.5GB	4.0
DVD-10	120mm	دو طرفه	يک لايه	9.4GB	4.4
DVD-14	120mm	دوطرفه	دو لايه	13.2GB	6.3
DVD-18	120mm	دو طرفه	دو لايه	17.1GB	8.1
DVD-1	80mm	يک طرفه	يک لايه	1.5GB	0.7
DVD-2	80mm	يک طرفه	دو لايه	2.7GB	1.3
DVD-3	80mm	دو طرفه	يک لايه	2.9GB	1.4
DVD-4	80mm	دو طرفه	دو لايه	5.3GB	2.5

 

فرمت	اندازه ديسک	طرف	لايه ها	ظرفيت داده	ظرفيت MPEG-2 وئديو ( ساعت )
فرمت و ظرفيت DVD با قابليت ضبط اطلاعات
DVD-R 1.0	120mm	يک طرفه	يک لايه	3.95GB	1.9
DVD-R 2.0	120mm	يک طرفه	يک لايه	4.7GB	2.2
DVD-RAM 1.0	120mm	يک طرفه	يک لايه	2.58GB	N/A
DVD-RAM 1.0	120mm	دو طرفه	يک لايه	5.16GB	N/A
DVD-RAM 2.0	120mm	يک طرفه	يک لايه	4.7GB	N/A
DVD-RAM 2.0	120mm	دو طرفه	يک لايه	9.4GB	N/A
DVD-RAM 2.0	80mm	يک طرفه	يک لايه	1.46GB	N/A
DVD-RAM 2.0	80mm	دو طرفه	يک لايه	2.65GB	N/A
DVD-RW 2.0	120mm	يک طرفه	يک لايه	4.7GB	N/A
DVD+RW 2.0	120mm	يک طرفه	يک لايه	4.7GB	2.2
DVD+RW 2.0	120mm	دو طرفه	يک لايه	9.4GB	4.4
DVD+R 1.0	120mm	يک طرفه	يک لايه	4.7GB	2.2

 

فرمت	اندازه ديسک	طرف	لايه ها	ظرفيت داده	ظرفيت MPEG-2 وئديو ( ساعت )
فرمت و ظرفيت CD-ROM( جهت مقايسه )
CD-ROM /R/RW	120mm	يک طرفه	يک لايه	0.737GB	N/A
CD-ROM/R/RW	80mm	يک طرفه	يک لايه	0.194GB	N/A

 

 

كارت گرافيك

کارت گرافيک

 کارت گرافيک در کامپيوتر شخصی دارای جايگاهی خاص است . کارت های فوق اطلاعات ديجيتال توليد شده توسط کامپيوتر را اخذ و آنها را بگونه ای تبديل می نمايند که برای انسان قابل مشاهده باشند. در اغلب کامپيوترها ، کارت های گرافيک اطلاعات ديجيتال را برای نمايش توسط نمايشگر ، به اطلاعات آنالوگ تبديل می نمايند. در کامپيوترهای Laptop اطلاعات، همچنان ديجيتال باقی خواهند ماند چون کامپيوترهای فوق اطلاعات را بصورت ديجيتال نمايش می دهند.
اگر از قاصله بسيار نزديک به صفحه نمايشگر يک کامپيوتر شخصی نگاه کنيد ، مشاهده خواهيد کرد که تمام چيزهائی که بر روی نمايشگر نشان داده می شود از "نقاط" تشکيل شده اند . نقاط فوق " پيکسل " ناميده می شوند. هر پيکسل دارای يک رنگ است . در برخی نمايشگرها ( مثلا" صفحه نمايشگر استفاده شده در کامپيوترهای اوليه مکينتاش ) هر پکسل صرفا" دارای دو رنگ بود: سفيد و سياه . امروزه در برخی از صفحات نمايشگر ، هر پيکسل می تواند دارای 256 رنگ باشد. در اغلب صفحات نمايشگر ، پيکسل ها بصورت " تمام رنگ " (True Color) بوده و دارای 16/8 ميليون حالت متفاوت می باشند. با توجه به اينکه چشم انسان قادر به تشخيص  ده ميليون رنگ متفاوت می باشد ، 16/8 ميليون رنگ بمراتب بيش از آن چيزی است که چشم انسان قادر به تشخيص آنها بوده و بنظر همان ده ميليون رنگ کفايت می کند!
هدف يک کارت گرافيک ، ايجاد مجموعه ای از سيگنالها است که نقاط فوق را بر روی صفحه نمايشگر ، نمايش دهند.

کارت گرافيک چيست ؟
يک کارت گرافيک پيشرفته، يک برد مدار چاپی بهمراه حافظه و يک پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نياز  گرافيکی ، طراحی شده است . اکثر پردازنده های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده که بکمک آنها می توان عمليات گرافيک را انجام داد. کارت گرافيک دارای اسامی متفاوتی نظير : کارت ويدئو ، برد ويدئو ، برد نمايش ويدئوئی ، برد گرافيک ، آداپتور گرافيک و آداپتور ويدئو است .

مبانی کارت گرافيک
به منظور شناخت اهميت و جايگاه کارت های گرافيک ، يک کارت گرافيک با ساده ترين امکانات را در نظر می گيريم . کارت مورد نظر قادر به نمايش پيکسل های سياه وسفيد بوده و از يک صفحه نمايشگر با وضوح تصوير 480 * 640 پيکسل استفاده می نمايد.  کارت گرافيک از سه بخش اساسی زير تشکيل می شود :

·       حافظه . اولين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، حافظه است . حافظه رنگ مربوط به هر پيکسل را در خود نگاهداری می نمايد. در ساده ترين حالت ( هر پيکسل سياه و سفيد باشد ) به يک بيت برای ذخيره سازی رنگ هر پيکسل نياز خواهد بود. با توجه به اينکه  هر بايت شامل هشت بيت است ، نياز به هشتاد بايت (حاصل تقسيم 640 بر 8 ) برای ذخيره سازی رنگ مربوط به پيکسل های موجود در يک سطر بر روی صفحه نمايشگر  و 38400 بايت ( حاصلضرب 480 در 80 ) حافظه به منظور نگهداری تمام پيکسل های قابل مشاهده بر روی صفحه ، خواهد بود .

·       اينترفيس کامپيوتر . دومين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، روشی  به منظور تغيير محتويات حافظه کارت گرافيک است . امکان فوق با اتصال کارت گرافيک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پيدا خواهد کرد. کامپيوتر قادر به ارسال سيگنال از طريق گذرگاه مربوطه برای تغيير محتويات حافظه خواهد بود.

·        اينترفيس ويدئو . سومين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، روشی به منظور توليد سيگنال برای مانيتور است . کارت گرافيک می بايست سيگنال های رنگی را توليد تا باعث حرکت اشعه  در CRT گردد. فرض کنيد که صفحه نمايشگر در هر ثانيه شصت فريم را بازخوانی / باز نويسی می نمايد ، اين بدان معنی است که کارت گرافيک تمام حافظه مربوطه را بيت به بيت اسکن  و اين عمل را شصت مرتبه در ثانيه انجام  دهد. سيگنال های مورد نظر برای هر پيکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه يک پالس افقی sync ، نيز ارسال می گردد.عمليات فوق برای 480 خط تکرار  شده  و در نهايت يک پالس عمودی  sync ارسال خواهد شد.

پردازنده های کمکی گرافيک
يک کارت گرافيک ساده نظير آنچه در بخش قبل اشاره گرديد ، Frame Buffer ناميده می شود. کارت،  يک فريم از اطلاعاتی را نگهداری می نمايد که برای نمايشگر ارسال شده است . ريزپردازنده کامپيوتر مسئول بهنگام سازی هر بايت در حافظه کارت گرافيک است .  در صورتيکه عمليات گرافيک  پيچيده ای را داشته باشيم ، ريزپردازنده کامپيوتر مدت زمان زيادی را صرف بهنگام سازی  حافظه کارت گرافيک کرده و برای ساير عمليات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا" اگر يک تصوير سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ريزپردازنده می بايست هر ضلع را رسم و عمليات مربوطه در حافظه کارت گرافيک را نيز انجام دهد. عمليات فوق زمان بسيار زيادی را طلب می کند.
کارت های گرافيک جديد ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عمليات مربوط به پردازنده اصلی کامپيوتر را کاهش می دهند. اين نوع کارت ها دارای يک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عمليات گرافيکی طراحی شده است. با توجه به نوع کارت گرافيک ، پردازنده فوق می تواند يک " کمک پردازنده گرافيکی " و يا يک " شتاب دهنده گرافيکی " باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعاليت نموده و در موارديکه از شتاب دهنده گرافيکی استفاده می گردد ، دستورات لازم از طريق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئوليت انجام آنها را برعهده خواهد داشت .
در سيستم های  " کمک پردازنده "  ، درايور کارت گرافيک عمليات مربوط به کارهای گرافيکی را مستقيما" برای پردازنده کمکی گرافيکی ارسال می دارد. سيستم عامل هر چيز ديگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد.  در سيستم های " شتاب دهنده گرافيکی " ، درايور کارت گرافيک هر چيز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپيوتر ارسال می دارد. در ادامه پردازنده اصلی کامپيوتر ، شتاب دهنده گرافيک را به منظور انجام  عمليات خاصی هدايت می نمايد. مثلا" پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نمايد که :" يک چند ضلعی رسم کن "  در ادامه شتاب دهنده  فعاليت تعريف شده فوق را انجام خواهد داد.

عناصر ديگر بر روی کارت گرافيک
يک کارت گرافيک دارای عناصر متفاوتی است :

·       پردازنده گرافيک . پردازنده گرافيک بمنزله مغز يک کارت گرافيک است . پردازنده فوق می تواند يکی از سه حالت پيکربندی زير را داشته باشد :
- Graphic Co-Processor . کارت هائی از اين نوع قادر به انجام هر نوع عمليات گرافيکی بدون کمک گرفتن از پردازنده اصلی کامپيوتر می باشند.
- Graphics Accelerator . تراشه موجود بر روی اين نوع کارت ها ، عمليات گرافيکی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی کامپيوتر انجام خواهند داد.
-  FrameBuffer . تراشه فوق ، حافظه موجود بر روی کارت را کنترل و اطلاعاتی را برای " مبدل ديجيتال به آنالوگ " (DAC) ارسال خواهد کرد . عملا" پردازشی توسط تراشه فوق انجام نخواهد شد.

·       حافظه . نوع حافظه استفاده شده  بر روی کارت های گرافيک متغير است . متداولترين نوع ، از پيکربندی dual-ported استفاده می نمايد. در کارت های  فوق امکان نوشتن در يک بخش حافظه و امکان خواندن از بخش ديگر حافظه بصورت همزمان امکان پذير خواهد بود. بدين ترتيب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنويسی يک تصوير کاهش خواهد يافت .

·       Graphic BIOS . کارت های گرافيک دارای يک تراشه کوچک BIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه فوق به ساير عناصر کارت نحوه انجام عمليات (مرتبط به يکديگر) را تبين خواهد کرد. BIOS همچنين مسئوليت تست کارت گرافيک ( حافظه مربوطه و عمليات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت .

·        Digital-to-Analog Converter ) DAC) . تبديل کننده فوق را RAMDAC نيز می گويند. داده های تبديل شده به ديجيتال مستقيما" از حافظه اخذ خواهند شد. سرعت تبديل کننده فوق تاثير مستقيمی را در ارتباط با مشاهده يک تصوير بر روی صفحه نمايشگر خواهد داشت .

·       Display Connector . کارت های گرافيک از کانکتورهای استاندارد استفاده می نمايند.اغلب کارت ها از يک کانکتور پانزده پين استفاده می کنند. کانکتورهای فوق همزمان با عرضه VGA :Video Graphic Array  مطرح گرديدند.

·       Computer(Bus) Connector . اغلب گذرگاه فوق از نوع AGP است ..پورت فوق امکان دستيابی مستقيم کارت گرافيک به حافظه را فراهم می آورد.ويژگی فوق  باعث می گردد که سرعت پورت های فوق نسبت به PCI چهار مرتبه سريعتر باشد. بدين ترتيب پردازنده اصلی سيستم قادر به انجام فعاليت های خود بوده و تراشه موجود بر روی کارت گرافيک امکان دستيابی مستقيم به حافظه را خواهد داشت .

استاندارد های کارت گرافيک
اولين کارت گرافيک در سال 1981 توسط شرکت IBM عرضه گرديد. کارت فوق بصورت تک رنگ  و با نام Monochrome Display Adapters)MDAs) ارائه گرديد. صفحات تمايشگری که از کارت فوق استفاده می کردند ، متنی بودند. رنگ نوشته سفيد يا سبز و زمينه سياه بود. در ادامه کارت های چهار رنگ Hercules Graphic Catd)HGC) ارائه گرديدند. سپس کارت های هشت رنگ Color Graphic Adapter)CGA)  و کارت های شانزده رنگ Enhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گرديدند.  توليدکنندگانی ديگر، نظير کمودور کامپيوترهائی را معرفی کردند که دارای کارت های گرافيک از قبل تعبيه شده و ساخته شده در سيستم بودند. کارت های فوق قادر به نمايش تعداد زيادی رنگ بودند.
زمانيکه شرکت IBM در سال 1987  کارت Video Graphic Array)VGA) را معرفی کرد، استاندارد جديدی در اين راستا مطرح گرديد. نمايشگرهای VGA قادر به ارائه 256 رنگ و وضوح تصوير 400 * 720 بودند. يک سال بعد استاندارد Super Video Graphic Array)SVGA) مطرح گرديد.  استاندارد فوق قادر به ارائه 16/8 ميليون رنگ با وضوح تصوير 1024 * 1280 است .
کارت های گرافيک از استانداردهای متفاوتی پيروی می نمايند. توليدکنندگان کارت گرافيک همواره سعی در افزايش تعداد رنگ و وضوح تصوير با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت های گرافيک می بايست قادر به اتصال به سيستم باشند. کارت های گرافيک قديمی اغلب از طريق  اسلات های ISA و يا PCI  به سيستم  متصل می شوند . اغلب کارت های گرافيک جديد از پورت AGP برای اتصال به کامپيوتر استفاده می نمايند.

 

 

 

پورت ها

پورت سريال

 پورت سريال يکی از متداولترين روش های موجود جهت اتصال يک دستگاه به کامپيوتر است . با اينکه سيستمهای جديدتر سعی در استفاده محدود از پورت سريال را داشته و پورت USB را مورد توجه بيشتر قرار می دهند ولی همچنان دستگاه های متعددی نظير مودم  از پورت سريال استفاده می نمايند. پورت های سريال يک کانکتور استاندارد و يک پروتکل را به منظور اتصال دستگاههائی نظير مودم به کامپيوتر ، ارائه می نمايند. اغلب کامپيوترها دارای دو پورت سريال می باشند.

مبانی پورت های سريال
تمامی سيستم های عامل از پورت های سريال حمايت می نمايند.پورت های موازی در مقايسه با پورت های سريال دارای سرعت کمتری می باشند.پورت های USB در چند سال اخير رايج  و طی ساليان آينده جايگزينی مناسب  برای پورت های سريال و موازی خواهند بود. پورت سريال، داده ها را بصورت سريال ( دنبال هم ) ارسال و يا دريافت می دارند.در چنين حالتی يک بايت از اطلاعات بصورت هشت بيت يکی پس از ديگری ارسال خواهند گرديد. مزيت عمده روش فوق استفاده از يک سيم(کابل) برای ارسال و دريافت داده است . ايراد روش فوق سرعت پايين ارسال اطلاعات با توجه به ماهيت ارسال داده ها است .
قبل از ارسال هر بايت داده، پورت سريال يک بيت "شروع " را ارسال می دارد. بيت فوق صرفا" شامل يک بيت با مقدار صفر است .پس از ارسال هر بايت، يک بيت " پايان " ارسال می گردد. ارسال بيت فوق بمنزله خاتمه ارسال يک بايت خواهد بود. برای کنترل خطاء ممکن است ازيک بيت اضافه با نام Parity نيز استفاده گردد.
پورت های سريال  Communication(COM) port نيز ناميده شده و بصورت دوطرفه می باشند. ويژگی فوق اين امکان را برای هر دستگاه فراهم کرده تا  قادر به ارسال و دريافت اطلاعات باشند. دستگاههای سريال از پين های متفاوت برای ارسال و دريافت داده استفاده می نمايند. استفاده از پين های يکسان باعث ارتباطات  از نوع half-dublex خواهد شد و اين بدان معنی است که اطلاعات قادر به حرکت صرفا" در يک جهت می باشند. با استفاده از پين های متفاوت امکان ارتباطات Full-duplex فراهم شده و امکان حرکت اطلاعات در دو جهت فراهم خواهد گرديد.
عملکرد صحيح پورت های سريال وابسته به يک کنترل کننده خاص با نام Universal Asynchronous Receiver/Transmitte)UART)  است .تراشه فوق خروجی موازی گذرگاه سيستم کامپيوتر را اخذ و آن را بصورت سريال از طريق پورت سريال انتقال خواهد داد. به منظور افزايش سرعت ، اغلب تراشه های UART دارای يک بافر با ظرفيت شانزده تا شصت و چهار کيلو بايت می باشند. بافر فوق امکان Cache نمودن داده های واصله از گذرگاه سيستم را زمانيکه تراشه مشغول پردازش داده ها و ارسال آنها برای پورت سريال است  را فراهم می نمايد. اغلب پورت های سريال دارای نرخ انتقال اطلاعاتی به ميزان 115 کيلو بيت در هر ثانيه می باشند.پورت های سريال با سرعت بالا نظير : Enhanced Serial port)ESP) و Super Enhanced Serial port)Super ESP) دارای نرخ انتقال اطلاعات 460 کيلو بيت در ثانيه می باشند. شکل زير تراشه UART را نشان می دهد.

اتصال سريال
کانکنور خارجی برای يک پورت سريال، نه پين و يا بيست و پنج پين است . با توجه به اينکه موارد استفاده اوليه از پورت های سريال مودم بوده است ، وضعيت عملکرد هر پين نيز متاثر از واقعيت فوق بود.

  عملکرد هر يک از پين ها در کانکتورهای نه پين در جدول زير نشان داده شده است .

Pin	Function
1-Carrier Detect	آيا مودم به يک خط تلفن متصل است ؟
2-Receive Data	کامپيوتر اطلاعات ارسال شده توسط مودم را دريافت می نمايد
3-Transmit Data	کامپيوتر اطلاعاتی را برای مودم ارسال می دارد.
4-Data Terminal Ready	کامپيوتر به مودم آمادگی خود را برای ارتباط اعلام می دارد
5-Signal Ground	پين مربوطه Ground شده است .
6-Data Set Ready	مودم آمادگی خود را برای ارتباط به  کامپيوتر اعلام می دارد.
7-Request To Send	کامپيوتر از مودم در رابطه با ارسال اطلاعات سوال می نمايد
8-Clear To Send	مودم به کامپيوتر اعلام می نمايد که می تواند اطلاعاتی را ارسال دارد.
9-Ring Indicator	زنگ تلفن تشخيص داده خواهد شد.

 عملکرد هر يک از پين ها در کانکتورهای بيست و پنج  پين در جدول زير نشان داده شده است .

Pin	Function
1-Not used	استفاده نمی گردد.
2- Transmit Data	کامپيوتر اطلاعاتی را برای مودم ارسال می دارد.
3-Receive Data	کامپيوتر اطلاعات ارسال شده توسط مودم را دريافت می نمايد
4-Request To Send	کامپيوتر از مودم در رابطه با ارسال اطلاعات سوال می نمايد
5-Clear To Send	مودم به کامپيوتر اعلام می نمايد که می تواند اطلاعاتی را ارسال دارد.
6-Data Set Ready	مودم آمادگی خود را برای ارتباط به  کامپيوتر اعلام می دارد.
7-Signal Ground	پين مربوطه Ground شده است .
8- Line signal detector	آيا مودم به يک خط تلفن متصل است ؟
9 to 19 -Not Used	استفاده نمی گردند.
20 -Data termina ready	کامپيوتر به مودم آمادگی خود را برای ارتباط اعلام می دارد
21- Not used	استفاده نمی گردد.
22 - Ring indicator	زنگ تلفن تشخيص داده خواهد شد.
23 to 25 not used	استفاده نمی گردد.

ولتاژهای ارسالی برای هريک از پين ها می تواند دو حالت متفاوت را داشته باشد : On و Off . در صورتيکه مقدار On(يک ) باشد پين مربوطه سيگنالی با ولتاژ بين 3 - تا 25 - را ارسال و در صورتيکه مقدار off ( صفر ) باشد سيگنال ارسالی پين مربوطه بين 3 تا 25 ولت ( مثبت ) خواهد بود.
يکی از مهمترين مسائل در ارتباط با مبادله اطلاعات بصورت سريال، مفهوم flow control است . با استفاده از قابليت فوق يک دستگاه قادر به  اعلام ( درخواست ) توقف ارسال داده به يک دستگاه خاص ديگر در يک مقطع خاص زمانی است .دستورات زير در اين رابطه مورد استفاده قرار خواهند گرفت :

• دستور Request to Send)RTS)
• دستور Clear to Send)CTS)
• دستور Data Terminal Ready)DTR)
• دستور Data Set Ready)DSR) 

 

پورت موازی

 در زمان اتصال يک چاپگر به کامپيوتر از پورت موازی استفاده می گردد. با اينکه اخيرا" استفاده از پورت های USB رايج شده است ولی همچنان استفاده از پورت موازی برای اتصال چاپگر به کامپيوتر بسيار متداول است .

از پورت های موازی می توان برای اتصال تجهيزات جانبی زير به کامپيوتر استفاده نمود :

·       چاپگر

·       اسکنر

·       هارد درايوهای خارجی

·       کارت های شبکه

·       Tape

·       درايوهای Removable

·       CD burners

مبانی پورت های موازی
پورت موازی ، توسط شرکت IBM و به منظور اتصال يک چاپگر به کامپيوتر طراحی  گرديد. زمانيکه شرکت IBM در انديشه طراحی و ارائه کامپيوترهای شخصی بود، ضرورت استفاده از چاپگرهای شرکت " سنترونيکس" نيز احساس گرديد.شرکت IBM تصميم نداشت که از همان پورتی که توسط چاپگرهای سنترونيک استفاده می گرديد، در طراحی خود  استفاده نمايد.

مهندسين شرکت IBM از يک کانکتور 25 پين (DB-25) بهمراه يک کانکتور 36 پين برای ايجاد يک کابل خاص به منظور اتصال چاپگر به کامپيوتر استفاده کردند. ساير توليد کنندگان چاپگر نيز در ادامه از استاندارد سنترونيک تبعيت و به مرور زمان استاندارد فوق در سطح جهان مطرح و مورد استفاده قرار گرفت .
زمانيکه  کامپيوترهای شخصی اطلاعاتی را برای چاپگر و يا هر وسيله ديگری که به پورت موازی متصل است، ارسال می نمايند ، در هر لحظه هشت بيت ارسال خواهد شد.. هشت بيت فوق بصورت موازی برای دستگاه  ارسال خواهند شد. پورت موازی استاندارد، قادر به ارسال 50 تا 100 کيلوبايت در هر ثانيه است .نحوه عملکرد چاپگر به شرح زير است :

·        پين يک، حامل سيگنال Strobe بوده و دارای ولتاژی بين 2/8 و پنج است . زمانيکه کامپيوتر اطلاعاتی ( يک بايت داده ) ارسال می دارد ولتاژ به نيم ولت افت پيدا خواهد کرد.افت ولتاژ فوق به چاپگر اعلام می نمايد که داده هائی ارسال شده است .

·        پين دوتا نه حامل داده است .به منظور مشخص نمودن اينکه يک بيت دارای مقدار يک است ولتاژ پنج ارسال از طريق پين مربوطه ارسال ( شارژ) خواهد شد.بر روی پينی که شامل مقدار ( داده ) صفر است شارژی ( ولتاژ) قرار نخواهد گرفت .

·       پين ده ، اطلاعات لازم در خصوص نحوه عملکرد چاپگر را برای  کامپيوتر، ارسال می نمايد . نحوه پياده سازی پين فوق نظير پين "يک" است .زمانيکه ولتاژ موجود بر روی پين فوق به نيم ولت تنزل پيدا نمايد، کامپيوتر اطلاعات لازم در خحصوص فرآيند چاپ را از چاپگر اخذ خواهد کرد .( کامپيوتر به اين اطمينان خواهد رسيد که چاپگر اطلاعات را دريافت نموده است )

·        در صورتيکه چاپگر مشغول باشد، پين شماره يازده شارژ می گردد. زمانيکه ولتاژ نيم ولت بر روی پين فوق قرار بگيرد به کامپيوتر اغلام خواهد شد که چاپگر آماده دريافت اطلاعات است .

·       در صورتيکه چاپگر دارای کاغذ نباشد ، از طريق پين شماره دوازده به کامپيوتر آگاهی لازم داده خواهد شد.

·       زمانيکه بر روی پين شماره سيزده شارژی وجود داشته باشد، آماده بودن چاپگر به کامپيوتر اعلام می گردد.

·        کامپيوتر از طريق پين شماره چهارده و با استفاده از يک ولتاژ پنچ ولت سيگنال Auto Feed را برای چاپگر ارسال می دارد.

·       در صورتيکه چاپگر دارای مشکلی باشد ولتاژ پين شماره پانزده به نيم ولت کاهش و کامپيوتر از بروز اشکال در چاپگر آگاهی پيدا می نمايد.

·       زمانيکه يک کار آماده چاپ باشد، کامپيوتر از پين شماره شانزده برای مقداردهی اوليه چاپگر ( کاهش ولتاژ) استفاده می نمايد.

·       کامپيوتر از پين شماره هيفده برای Offline نمودن از راه دور چاپگر استفاده می نمايد، بدين منظور برای چاپگر يک شارژ ارسال خواهد شد.

·       پين های شماره هيجده تا بيست و پنج Ground بوده و از آنها بعنوان يک سيگنال مرجع برای شارژ های پايين تر از نيم ولت استفاده می گردد.

 

همانگونه که در شکل فوق مشاهده می نمائيد، بيست و پنج پين اول سنترونيک دقيقا" مشابه بيست و پنج پين کانکنور DB-25 می باشند.

SPP/EPP/ECP
در چاپگرهای اوليه پورت موازی بصورت يکطرفه بود. در اين حالت داده ها صرفا"  در يک جهت قادر به حرکت برای هر يک از پين ها بوند. همزمان با معرفی کامپيوترهای PS/2 توسط شرکت IBM ، يک نوع جديد از پورت های موازی دو طرفه طراحی گرديد. اين طراحی با نام Standard Parallel Port)SPP) مطرح و بسرعت جايگزين استاندارد اوليه  گرديد.ارتباط دو طرفه باعث گرديد که هر يک از دستگاهها قادر به ارسال و دريافت اطلاعات باشند.دستگاههای زيادی از پين های دو الی نه ، برای داده استفاده می کردند. استفاده از هشت پين باعث می شد که روش ارسال اطلاعات بصورت half-duplex باشد . در اين حالت اطلاعات در هر لحظه در يک جهت حرکت می کردند.به منظور ارسال و دريافت اطلاعات ( دو طرفه ) از پين های شماره هيجده تا بيست و پنج برای دريافت اطلاعات استفاده گرديد پين های فوق در ابتدا برای Ground در نظر گرفته شده بودند.بدين ترتيب امکان ارتباطلات دو طرفه در هر لحظه فراهم می گردد (Full-duplex) .

استاندارد Enhanced Parallel port)EPP) در سال 1991 توسط شرکت های اينتل زيراکس و زنيت مطرح گرديد. مزيت مهم استاندارد فوق،  حجم بالای اطلاعات ارسالی است . ( پانصد کيلو بايت تا دو مگابايت  در هر ثانيه) . هدف عمده استاندارد فوق ، امکان اتصال دستگاههائی غير از چاپگر به پورت موازی است . رسانه های ذخيره سازی که نيازمند دارا بودن نرخ انتقال اطلاعات بالائی می باشند نمونه ای از اين نوع دستگاه ها می باشد.

 بعد از معرفی استاندارد EPP شرکت های مايکروسافت و هيولت پاکارد در سال 1992 مشخصه جديدی با نام Extended Capabilities port )ECP)  را معرفی نمودند.هدف عمده مشخصه فوق بهبود عملکرد و سرعت چاپگرها است .

در سال 1994  استاندارد IEEE 1284 معرفی گرديد. استاندارد فوق برای دستگاههای مرتبط با پورت موازی دو مشخصه را مطرح می نمايد : EPP و ECP . به منظور صحت عملکرد هر يک از مشخصه های فوق می بايست سيستم عامل و دستگاه متصل شده به پورت موازی ، امکانات لازم در خصوص حمايت از مشخصه های فوق را دارا باشند. امروزه اغلب کامپيوترها، SPP,ECP و EPP را حمايت نموده و قادر به تشخيص استفاده از هر يک از مشخصه های فوق با توجه به دستگاه مرتبط ( متصل ) به چاپگر می باشند.در صورتيکه نياز به  تغيير يکی از مشخصه های فوق  بصورت دستی ، می توان از برنامه BIOS سيستم استفاده و تنظيمات مربوطه را انجام داد.

 

BIOS

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 به درستی عمليات خود را در کنار يکديگر انجام دهند.
هر کامپيوتر ( شخصی ، دستی ) دارای يک ريزپردازنده به عنوان واحد  پردازشگر مرکزی است . ريزپردازنده يک المان سخت افزاری  است .به منظور 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 گيرند. در اين رابطه 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 موجود می باشند.

·       برنامه های کاربردی : برنامه های کاربردی نرم افزارهائی هستند که به منظور تامين خواسته هائی خاصی طراحی و در اختيار کاربران  گذاشته می شوند. برنامه هائی نظير : Word ، Excel و ... نمونه هائی در اين زمينه می باشند .

BIOS در حقيقت نوع سومی از نرم افزارها می باشد که کامپيوتر به منظور عملکرد صحيح خود به خدمات 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 . زمانی که کامپيوتر روشن  و ريزپردازنده سعی در اجرای اولين دستورالعمل های خود را داشته باشد ، می بايست دستورالعمل های اوليه از مکان ديگری 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 روش هائی 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 متداولی که توسط  BIOS ارائه می گررد عبارتند از :

·       يک برنامه تست با نام POST به منظور 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 مرتبط با هارد ديسک،Clock و ...

BIOS  ، نرم افزاری خاص است که به عنوان 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 به صورت يک تراشه بر روی برد اصلی نصب می گردد. در برخی حالات تراشه فوق يک نوع خاص  از حافظه ROM خواهد بود.

زمانی که  کامپيوتر روشن می گردد،  خدمات متنوعی توسط BIOS ارائه می گردد :

·       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  به منظور 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 جزئيات اطلاعات در رابطه با سيستم بوده و درصورت بروز هر گونه تغييردر سيستم، اطلاعات فوق نيز تغيير خواهند کرد. BIOS از اطلاعات فوق به منظور تغيير و جايگزينی مقادير پيش فرض خود استفاده می نمايد.
Interrupt handlers نوع خاصی از نرم افزار است  که به عنوان يک مترجم بين  عناصر سخت افزاری و سيستم عامل ايفای وظيفه می نمايد.مثلا" زمانی که شما کليدی را برروی صفحه کليد فعال می نمائيد، سيگنال مربوطه، برای Interrupt handler صفحه کليد ارسال می گردد تا از اين طريق به پردازنده اعلام شود  که کداميک از کليدهای صفحه کليد فعال شده اند.
درايورها يک نوع خاص ديگر از نرم افزارها می باشند 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 به صورت دائم  با سيگنال های ارسالی توسط عناصر سخت افزاری مواجه است ، معمولا" يک نسخه از آن در حافظه RAM تکثير خواهد شد.

راه اندازی ( 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 ...) به منظور 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 خود می باشند که حافظه و پردازنده مربوط به کارت گرافيک را مقدار دهی اوليه می نمايد. در صورتی که 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 اين موضوع ، از محتويات آدرس 0000:0472  حافظه  استفاده می گردد. در صورتی که در آدررس فوق مقدار  123h موجود باشد ، نشاندهنده  "راه اندازی مجدد" بوده و برنامه BOIS  ، تست  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 تست 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 صورتی که 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 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 را از BIOS اختصاصی آداپتور فعال و BIOS مربوطه 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  به منظور فعال شدن برنامه پيکربندی، می بايست  کليد Esc يا  Del  يا F1 يا F2 يا Ctrl-Esc يا Ctrl-Alt-Esc را فعال نمود ( معمولا" در زمان راه اندازی سيستم نوع کليدی که فعال نمودن  آن باعث اجرای برنامه پيکربندی می گردد، به صورت 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 صورتی که عمليات به درستی انجام نشود ، سيستم ممکن است با مشکل مواجه شود . 

BIOS از تکنولوژی CMOS به منظور ذخيره کردن تنظيمات مربوطه استفاده می نمايد . در اين تکنولوژی يک باتری کوچک ليتيوم،  انرژی لازم برای نگهداری اطلاعات به مدت چندين سال را فراهم می نمايد.

ارتقاء  برنامه BIOS
تغيير برنامه BIOS بندرت انجام می گيرد. ولی در مواردی که 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 صورتی که برنامه موجود است ، می توان  آن را Download نمود. پس از دريافت فايل مربوطه،  آن را بر روی ديسکت قرار داده و سيستم را با استفاده از آن راه اندازی می نمائيم . 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 !