دانلود,رایگان,پایان نامه,پروژه,مقاله,مقالات, تحقیق آماده, پاورپوینت
دانلود,رایگان,پایان نامه,پروژه,مقاله,مقالات, تحقیق آماده, پاورپوینت,دانلود گزارش کارآموزی,, دانلود پروژه دانشجویی, دانلود تحقیق رایگاندانلود,رایگان,پایان نامه,پروژه,مقاله,مقالات, تحقیق آماده, پاورپوینت
دانلود,رایگان,پایان نامه,پروژه,مقاله,مقالات, تحقیق آماده, پاورپوینت,دانلود گزارش کارآموزی,, دانلود پروژه دانشجویی, دانلود تحقیق رایگانسخت افزار کامپیوتر
| دسته بندی | کامپیوتر و IT |
| بازدید ها | 12 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 125 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 77 |
سخت افزار کامپیوتر
مقدمه
گر چه کامپیوترها تنها چند دهه ای است که با ما همراهند، با این حال تأثیر عمیق آنها بر زندگی ما با تأثیر تلفن ، اتومبیل و تلویزیون رقابت می کند. همگی ما حضور آنها را احساس می کنیم، چه برنامه نویسان کامپیوتر و چه دریافت کنندگان صورت حساب های ماهیانه که توسط سیستم های کامپیوتری بزرگ چاپ شده و توسط پست تحویل داده می شود. تصور ما از کامپیوتر معمولا داده پردازی است که محاسبات عددی را بطور خستگی ناپذیری انجام می دهد.
ما با انواع گوناگونی از کامپیوترها برخورد می کنیم که وظایفشان را زیرکانه و بطرزی آرام، کارا و حتی فروتنانه انجام می دهند و حتی حضور آنها اغلب احساس نمی شود. ما کامپیوترها را به عنوان جزء مرکزی بسیاری از فرآورده های صنعتی و مصرفی از جمله،در سوپرمارکت ها داخل صندوق های پول و ترازوها؛ در خانه، در اجاق ها، ماشین های لباسشویی، ساعت های دارای سیستم خبردهنده و ترموستات ها؛ در وسایل سرگرمی همچون اسباب بازی ها، VCR ها، تجهیزات استریو و وسایل صوتی؛ در محل کار در ماشین های تایپ و فتوکپی؛ و در تجهیزات صنعتی مثل مته های فشاری و دستگاههای حروفچینی نوری می یابیم. در این مجموعه ها کامپیوترها وظیفه «کنترل» را در ارتباط با “دنیای واقعی” ، برای روشن و خاموش کردن وسایل و نظارت بر وضعیت آنها انجام می هند. میکروکنترلرها (برخلاف میکروکامپیوترها و ریزپردازنده ها ) اغلب در چنین کاربردهایی یافت می شوند.
با وجود این که بیش از بیست سال از تولد ریزپردازنده نمی گذرد، تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است. در 1971 شرکت اینتل 8080 را به عنوان اولین ریزپردازنده موفق عرضه کرد. مدت کوتاهی پس از آن، موتورولا، RCA و سپس MOS Technology و zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای 6800 ، 1801 ، 6502 وZ80 عرضه کردند. گر چه این مدارهای مجتمع IC) ها ) به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد[1] (SBC) ، به جزء مرکزی فرآورده های مفیدی برای آموزش طراحی با ریزپردازنده ها تبدیل شدند.
از این SBC ها که بسرعت به آزمایشگاههای طراحی در کالج ها،دانشگاهها و شرکت های الکترونیک راه پیدا کردند می توان برای نمونه از D2 موتورولا، KIM-1 ساخت MOS Technology و SDK-85 متعلق به شرکت اینتل نام برد.
میکروکنترلر قطعه ای شبیه به ریزپردازنده است. در 1976 اینتل 8748 را به عنوان اولین قطعه خانواده میکروکنترلرهای MCS-48TM معرفی کرد. 8748 با 17000 ترانزیستور در یک مدار مجتمع ،شامل یک CPU ،1 کیلوبایت EPROM ، 27 پایه I/O و یک تایمر 8 بیتی بود. این IC و دیگر اعضای MCS-48TM که پس از آن آمدند، خیلی زود به یک استاندارد صنعتی در کاربردهای کنترل گرا تبدیل شدند. جایگزین کردن اجزاء الکترومکانیکی در فرآورده هایی مثل ماشین های لباسشویی و چراغ های راهنمایی از ابتدای کار، یک کاربرد مورد توجه برای این میکروکنترلرها بودند و همین طور باقی ماندند. دیگر فرآورده هایی که در آنها می توان میکروکنترلر را یافت عبارتند از اتومبیل ها،تجهیزات صنعتی، وسایل سرگرمی و ابزارهای جانبی کامپیوتر(افرادی که یک IBM PC دارند کافی است به داخل صفحه کلید نگاه کنند تا مثالی از یک میکروکنترلر را در یک طراحی با کمترین اجزاء ممکن ببینند).
توان، ابعاد و پیچیدگی میکروکنترلرها با اعلام ساخت 8051 ، یعنی اولین عضو خانوادة‌میکروکنترلرهای MCS-51TM در 1980 توسط اینتل پیشرفت چشمگیری کرد. در مقایسه با8048 این قطعه شامل بیش از 60000 ترانزیستور ، K4 بایت ROM، 128 بایت RAM ،32 خط I/O ، یک درگاه سریال و دو تایمر 16 بیتی است. که از لحاظ مدارات داخلی برای یک ICبسیار قابل ملاحظه است، امروزه انواع گوناگونی از این IC وجوددارند که به صورت مجازی این مشخصات را دوبرابر کرده اند. شرکت زیمنس که دومین تولید کنندة‌قطعات MCS-51TM است SAB80515 را به عنوان یک 8051 توسعه یافته در یک بستة 68 پایه با شش درگاه I/O 8 بیتی، 13 منبع وقفه، و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با 8 کانال ورودی عرضه کرده است. خانواده 8051 به عنوان یکی از جامعترین و قدرتمندترین میکروکنترلرهای 8 بیتی شناخته شده و جایگاهش را به عنوان یک میکروکنترلر مهم برای سالهای آینده یافته است.
این کتاب درباره خانواده میکروکنترلرهای MCS-51TM نوشته شده است فصل های بعدی معماری سخت افزار و نرم افزار خانواده MCS-51TM را معرفی می کنند و از طریق مثالهای طراحی متعدد نشان می دهند که چگونه اعضای این خانواده می توانند در طراحی های الکترونیکی با کمترین اجزاء اضافی ممکن شرکت داشته باشند.
در بخش های بعدی از طریق یک آشنایی مختصر با معماری کامپیوتر، یک واژگان کاری از اختصارات و کلمات فنی که در این زمینه متداولند (و اغلب با هم اشتباه می شوند) را ایجاد خواهیم کرد. از آنجا که بسیاری اصطلاحات در نتیجة تعصب شرکت های بزرگ و سلیقه مؤلفان مختلف دچار ابهام شده اند،روش کار ما در این زمینه بیشتر عملی خواهد بود تا آکادمیک. هر اصطلاح در متداولترین حالت با یک توضیح ساده معرفی شده است.
فصل اول
2-1 اصطلاحات فنی
یک کامپیوتر توسط دو ویژگی کلیدی تعریف می شود: (1) داشتن قابلیت برنامه ریزی برای کارکردن روی داده بدون مداخله انسان و (2) توانایی ذخیره و بازیابی داده . عموماً یک سیستم کامپیوتری شامل ابزارهای جانبی[2] برای ارتباط با انسان ها به علاوه برنامه هایی برای پردازش داده نیز می باشد. تجهیزات کامپیوتر و سخت افزار،و برنامه های آن نرم افزار نام دارند. در آغاز اجازه بدهید کار خود را با سخت افزار کامپیوتر آغاز می کنیم.
نبود جزئیات در شکل عمدی است و باعث شده تا شکل نشان دهنده کامپیوترهایی در تمامی اندازه‌ها باشد. همانطور که نشان داده شده است،یک سیستم کامپیوتری شامل یک واحد پردازش مرکزی[3] (CPU) است که ازطریق گذرگاه آدرس[4]، گذرگاه داده[5] و گذرگاه کنترل[6] به حافظه قابل دستیابی تصادفی[7] RAM) وحافظه فقط خواندنی[8](ROM) متصل می باشد. مدارهای واسطه[9] گذرگاههای سیستم را به وسایل جانبی متصل می کنند.
3-1 واحد پردازش مرکزی
CPU ، به عنوان “مغز” سیستم کامپیوتری، تمامی فعالیت های سیستم را اداره کرده و همه عملیات روی داده را انجام می دهد. اندیشة اسرار آمیز بودن CPU در اغلب موارد نادرست است زیرا این تراشه فقط مجموعه ای از مدارهای منطقی است که بطور مداوم دو عمل را انجام می دهند. واکشی[10] دستورالعمل ها، و اجرای آنها. CPU توانایی درک و اجرای دستورالعمل ها را براساس مجموعه ای از کدهای دودویی دارد که هر یک از این کدها نشان دهنده یک عمل ساده است. این دستورالعمل ها معمولا حسابی (جمع، تفریق، ضرب و تقسیم)، منطقی (NOT, OR, AND و غیره) انتقال داده یا عملیات انشعاب هستند و یا مجموعه ای از کدهای دودویی با نام مجموعه دستورالعمل ها[11]نشان داده می شوند.
مجموعه ای از ثباتها[12] را برای ذخیره سازی موقت اطلاعات، یک واحد عملیات حسابی و منطقی[13] (ALU) برای انجام عملیات روی این اطلاعات،یک واحد کنترل و رمزگشایی دستورالعمل[14] (که عملیاتی را که باید انجام شود تعیین می کند و اعمال لازم را برای انجام آنها شروع می نماید) و دو ثبات اضافی را هم دارد.
ثبات دستور العمل (IR) کد دودویی هر دستورالعمل را در حال اجرا نگه می دارد و شمارنده برنامه (PC) آدرس حافظه دستورالعمل بعدی را که باید اجرا شود نشان می‌دهد.
1- واکشی یک دستورالعمل از RAM سیستم یکی از اساسی ترین اعمالی است که توسط CPU انجام می شود و شامل این مراحل است: (الف) محتویات شمارندة برنامه در گذرگاه آدرس قرار می گیرد (ب) یک سیگنال کنترل READ فعال می شود (پ) داده (کد عملیاتی[15] دستورالعمل) از RAM خوانده می شود و روی گذرگاه قرار می گیرد (ت) کد عملیاتی در ثبات داخلی دستورالعمل CPU ذخیره می شود و (ث) شمارنده برنامه یک واحد افزایش
مییابد تا برای واکشی بعدی از حافظه آماده شود.
2- مرحلة اجرا مستلزم رمزگشایی کد عملیاتی و ایجاد سیگنال های کنترلی برای گشودن ثبات های درونی به داخل و خارج از ALU است. همچنین باید به ALU برای انجام عملیات مشخص شده فرمان داده شود. به علت تنوع زیاد عملیات ممکن، این توضیحات تا حدی سطحی می باشند و در یک عملیات ساده مثل افزایش یک واحدی ثبات[16]مصداق دارند. دستورالعمل های پیچیده تر نیاز به مراحل بیشتری مثل خواندن بایت دوم و سوم به عنوان داده برای عملیات دارند.
یک سری از دستورالعمل ها که برای انجام یک وظیفه معنادار ترکیب شوند برنامه یا نرم افزار نامیده می شود، و نکته واقعاً‌اسرارآمیز در همین جا نهفته است. معیار اندازه گیری برای انجام درست وظایف، بیشتر کیفیت نرم افزار است تا توانایی تحلیل CPU سپس برنامه ها CPU را راه اندازی می کنند و هنگام این کار آنها گهگاه به تقلید از نقطه ضعف های نویسندگان خود، اشتباه هم می کنند. عباراتی نظیر “کامپیوتر اشتباه کرد “ گمراه کننده هستند. اگر چه خرابی تجهیزات غیر قابل اجتناب است اما اشتباه در نتایج معمولا نشانی از برنامه های ضعیف یا خطای کاربر می باشد.
4-1 حافظه نیمه رسانا: RAM ROM
برنامه ها و داده در حافظه ذخیره می شوند. حافظه های کامپیوتر بسیار متنوعند و اجرای همراه آنها بسیار، و تکنولوژی بطور دائم و پی در پی موانع را برطرف میکند، بگونه ای که اطلاع از جدیدترین پیشرفت ها نیاز به مطالعه جامع و مداوم دارد. حافظه هایی که به طور مستقیم توسط CPU قابل دستیابی می باشند،IC های (مدارهای مجتمع) نیمه رسانایی هستند که RAM و ROM نامیده می شوند دو ویژگی RAM و ROM را از هم متمایز می سازد: اول آن که RAM حافظه خواندنی / نوشتنی است در حالیکه ROM حافظه فقط خواندنی است و دوم آن که RAM فرار است (یعنی محتویات آن هنگام نبود ولتاژ تغذیه پاک می شود) در حالیکه ROM غیر فرار می باشد.
اغلب سیستم های کامپیوتری یک دیسک درایو و مقدار اندکی ROM دارند که برای نگهداری روال های نرم افزاری کوتاه که دائم مورد استفاده قرار می گیرند و عملیات ورودی / خروجی را انجام می دهند کافی است. برنامه های کاربران و داده، روی دیسک ذخیره می گردند و برای اجرا به داخل RAM بار می شوند. با کاهش مداوم در قیمت هر بایت RAM ، سیستم های کامپیوتری کوچک اغلب شامل میلیون ها بایت RAM می باشند.
5-1 گذرگاهها : آدرس، داده و کنترل
یک گذرگاه عبارت است از مجموعه ای از سیم ها که اطلاعات را با یک هدف مشترک حمل می کنند. امکان دستیابی به مدارات اطراف CPU توسط سه گذرگاه فراهم می‌شود: گذرگاه آدرس، گذرگاه داده و گذرگاه کنترل. برای هر عمل خواندن یا نوشتن،CPU موقعیت داده (یا دستورالعمل) را با قراردادن یک آدرس روی گذرگاه آدرس مشخص می کند و سپس سیگنالی را روی گذرگاه کنترل فعال می نماید تا نشان دهد که عمل مورد نظر خواندن است یا نوشتن. عمل خواندن، یک بایت داده را از مکان مشخص شده در حافظه بر می دارد و روی گذرگاه داده قرار می دهد. CPU داده را می خواند و در یکی از ثبات های داخلی خود قرار می دهد. برای عمل نوشتن CPU داده را روی گذرگاه داده می گذارد. حافظه، تحت تأثیر سیگنال کنترل، عملیات را به عنوان یک سیکل نوشتن، تشخیص می دهد و داده را در مکان مشخص شده ذخیره می کند.
اغلب، کامپیوترهای کوچک 16 یا 20 خط آدرس دارند. با داشتن n خط آدرس که هر یک می توانند در وضعیت بالا (1) یا پایین (0) باشند، مکان دستیابی است. بنابراین یک گذرگاه آدرس 16 بیتی می تواند به مکان، دسترسی داشته باشد و برای یک آدرس 20 بیتی مکان قابل دستیابی است. علامت اختصاری K (برای کیلو) نماینده می باشد، بنابراین 16 بیت می تواند مکان را آدرس دهی کند در حالیکه 20 بیت می تواند (یا Meg 1) را آدرس دهی نماید.
گذرگاه داده اطلاعات را بین CPU و حافظه یا بین CPU و قطعات I/O منتقل می کند. تحقیقات دامنه داری که برای تعیین نوع فعالیت هایی که زمان ارزشمند اجرای دستورالعمل ها را در یک کامپیوتر صرف می کنند، انجام شده است نشان می دهد که کامپیوترها دوسوم وقتشان را خیلی ساده صرف جابجایی داده می کنند. از آن جا که عمدة عملیات جابجایی بین یک ثبات CPU و RAM یا ROM خارجی انجام می شود تعداد خط های (یا پهنای) گذرگاه داده در کارکرد کلی کامپیوتر اهمیت شایانی دارد. این محدودیت پهنا، یک تنگنا به شمار می رود: ممکن است مقادیر فراوانی حافظه در سیستم وجود داشته باشد و CPU از توان محاسباتی زیادی برخوردار باشد اما دسترسی به داده - جابجایی داغده بین حافظه و CPU از طریق گذرگاه داده - توسط پهنای گذرگاه داده محدود می شود.
به علت اهمیت این ویژگی ، معمول است که یک پیشوند را که نشان دهنده اندازه این محدودیت است اضافه می کنند. عبارت “کامپیوتر 16 بیتی” به کامپیوتری با 16 خط در گذرگاه داده اشاره می کند. اغلب کامپیوترها در طبقه بندی 4 بیت، 8 بیت ، 16 بیت یا 32 بیت قرار می گیرند و توان محاسباتی کلی آنها با افزایش پهنای گذرگاه داده، افزایش می یابد.
توجه داشته باشید که گذرگاه داده یک گذرگاه دو طرفه و گذرگاه آدرس، یک گذرگاه یک طرفه می باشد. اطلاعات آدرس همیشه توسط CPU فراهم می شود حالیکه داده ممکن است در هر جهت،بسته به اینکه عملیات خواندن مورد نظر باشد یا نوشتن، جابجا شود[17]. همچنین توجه داشته باشید که عبارت “داده” در مفهوم کلی بکار رفته است یعنی اصطلاعاتی که روی گذرگاه داده جابجا می شود و ممکن است دستورالعمل های یک برنامه، آدرس ضمیمه شده به یک دستورالعمل یا داده مورد استفاده توسط برنامه باشد.
گذرگاه کنترل ترکیب درهمی از سیگنال ها است،که هر یک نقش خاصی در کنترل منظم فعالیت های سیستم دارند. به عنوان یک قاعده کلی،سیگنال های کنترل سیگنال های زمان بندی هستند که توسط CPU برای همزمان کردن جابجایی اطلاعات روی گذرگاه آدرس و داده ایجاد می شوند. اگر چه معمولا سه سیگنال مثل WRITE , READ, CLOCKوجوددارد، برای انتقال اساسی داده بین CPU و حافظه ، نام و عملکرد این سیگنال ها بطور کامل بستگی به نوع CPU دارد. برای جزئیات بیشتر در این موارد باید به برگة اطلاعات سازندگان مراجعه کرد.
6-1 ابزارهای ورودی / خروجی
ابزارهای I/O یا “ابزارهای جانبی کامپیوتر” مسیری برای ارتباط بین سیستم کامپیوتری و “دنیای واقعی” فراهم می کنند. بدون ابزارهای جانبی، سیستم های کامپیوتری به ماشین های درون گرایی تبدیل می شوند که استفاده ای برای کاربران خود ندارند. سه دسته از ابزارهای I/O عبارتند از ابزارهای ذخیره سازی انبوه،[18] ابزارهای رابط با انسان[19] و ابزارهای کنترل / نظارت[20].
1-6-1 ابزارهای ذخیره سازی انبوه
ابزارهای ذخیره سازی انبوه نیز مثل RAM ها و ROM های نیمه رسانا جزو نقش آفرینان عرصه تکنولوژی حافظه هستند که بطور دائم در حال رشد و بهبود است. آنچنان که از نام آنها بر می آید این ابزارها مقادیر متنابهی اطلاعات (برنامه یا داده) را نگهداری می کنند و این حجم از اطلاعات به هیچ وجه در RAM با “حافظه اصلی” نسبتاً کوچک کامپیوتر جا نمی گیرد. این اطلاعات پیش از اینکه در دسترس قرار بگیرد باید به داخل حافظه اصلی باز شود. دسته بندی ابزارهای ذخیره سازی انبوه برطبق سادگی دستیابی به اطلاعات،آنها را به دو دسته تقسیم می کند ابزارهای آماده کار[21] و ابزارهای بایگانی[22] در روش ذخیره سازی آماده کار که معمولا روی نوارهای مغناطیسی یا دیسک های مغناطیسی انجام می شود. اگر چه دیسک های نوری مثل ROM- CDها[23] یا تکنولوژی WORM [24] که بتازگی ظهور کرده اند، ممکن است سمت گیری روش ذخیره سازی بایگانی را به علت قابلیت اطمینان، ظرفیت بالا و قیمت پایین خود تغییر دهند.[25]
2-6-1 ابزارهای رابط با انسان
یگانگی انسان و ماشین توسط مجموعه ای از ابزارهای رابط با انسان تحقق می یابد که متداول ترین آنها عبارتند از پایانه های نمایش تصویر (VDT) و چاپگرها. اگر چه چاپگرها ابزارهای صرفاً خروجی هستند که برای چاپ کردن اطلاعات به کار می روند ولی VDT ها در واقع از دو وسیله تشکیل شده اند زیرا شامل یک صفحه کلید به عنوان ورودی و یکCRT[26] به عنوان خروجی می باشند. یک رشتة خاص در مهندسی به نام “ارگونومیک” یا “مهندسی فاکتورهای انسانی” به خاطر ضرورتی که در طراحی این ابزارهای جابنی با توجه به طبیعت انسان احساس می شد،به وجود آمده است و هدف آن وفق دادن مشخصات انسان با ماشین های مورد استفاده او به شکلی مطمئن ، راحت و کارا می باشد. در حقیقت تعداد شرکت هایی که این دسته از ابزارهای جانبی را تولید می کنند بیشتر از شرکت های تولید کننده کامپیوتر است. در هر سیستم کامپیوتری دست کم سه تا از این ابزارها وجود دارد: صفحه کلید، CRT و چاپگر. از دیگر ابزارهای رابط با انسان می توان دستگیرة بازی [27] ، قلم نوری،ماوس، میکروفن و بلندگو را نام برد.
[1] - Single Board Computer
[2] - peripheral devices
[3] - central processing unit
[4] - address bus
[5] - data bus
[6] - control bus
[7] - random access memory
[8] - read-only memory
[9] - interface circuits
[10] - fetching
[11] - instruction set
[12] - registers
[13] - arithmetic and logic unit
[14] - instruction decode and control unit
[15] - OPCODE
[16] - register increment
[17] - اطلاعات آدرس علاوه بر CPU گاهی توسط مدارات دستیابی مستقیم به حافظه (DMA) نیز فراهم می شود.
[18] - mass storage devices
[19] - human interface devices
[20] - control/ monitor devices
[21] - online
[22] - archival
[23] - Compact disk Read only Memory
[24] - Write Once Read Mostly
[25] - یک ROM - CD که توان ذخیره سازی 550 مگابایت را دارد برای ذخیره کردن 32 جلد کتاب از دایره المعارف بریتانیکا کافی است.
[26] - cathode-ray tube
[27] - joystick
پروژه:انواع کابل های شبکه
| دسته بندی | کامپیوتر و IT |
| بازدید ها | 37 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 968 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 25 |
پروژه ای بسیار کامل و جامع به همراه رفرنس های معتبر با فرمت ورد..با موضوع:انواع کابل های شبکه..مخصوص دانشجویان.رشته مهندسی کامپیوتر و آی تی.
سخت افزار کامپیوتر
| دسته بندی | کامپیوتر و IT |
| بازدید ها | 10 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 125 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 77 |
سخت افزار کامپیوتر
مقدمه
گر چه کامپیوترها تنها چند دهه ای است که با ما همراهند، با این حال تأثیر عمیق آنها بر زندگی ما با تأثیر تلفن ، اتومبیل و تلویزیون رقابت می کند. همگی ما حضور آنها را احساس می کنیم، چه برنامه نویسان کامپیوتر و چه دریافت کنندگان صورت حساب های ماهیانه که توسط سیستم های کامپیوتری بزرگ چاپ شده و توسط پست تحویل داده می شود. تصور ما از کامپیوتر معمولا داده پردازی است که محاسبات عددی را بطور خستگی ناپذیری انجام می دهد.
ما با انواع گوناگونی از کامپیوترها برخورد می کنیم که وظایفشان را زیرکانه و بطرزی آرام، کارا و حتی فروتنانه انجام می دهند و حتی حضور آنها اغلب احساس نمی شود. ما کامپیوترها را به عنوان جزء مرکزی بسیاری از فرآورده های صنعتی و مصرفی از جمله،در سوپرمارکت ها داخل صندوق های پول و ترازوها؛ در خانه، در اجاق ها، ماشین های لباسشویی، ساعت های دارای سیستم خبردهنده و ترموستات ها؛ در وسایل سرگرمی همچون اسباب بازی ها، VCR ها، تجهیزات استریو و وسایل صوتی؛ در محل کار در ماشین های تایپ و فتوکپی؛ و در تجهیزات صنعتی مثل مته های فشاری و دستگاههای حروفچینی نوری می یابیم. در این مجموعه ها کامپیوترها وظیفه «کنترل» را در ارتباط با “دنیای واقعی” ، برای روشن و خاموش کردن وسایل و نظارت بر وضعیت آنها انجام می هند. میکروکنترلرها (برخلاف میکروکامپیوترها و ریزپردازنده ها ) اغلب در چنین کاربردهایی یافت می شوند.
با وجود این که بیش از بیست سال از تولد ریزپردازنده نمی گذرد، تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است. در 1971 شرکت اینتل 8080 را به عنوان اولین ریزپردازنده موفق عرضه کرد. مدت کوتاهی پس از آن، موتورولا، RCA و سپس MOS Technology و zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای 6800 ، 1801 ، 6502 وZ80 عرضه کردند. گر چه این مدارهای مجتمع IC) ها ) به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد[1] (SBC) ، به جزء مرکزی فرآورده های مفیدی برای آموزش طراحی با ریزپردازنده ها تبدیل شدند.
از این SBC ها که بسرعت به آزمایشگاههای طراحی در کالج ها،دانشگاهها و شرکت های الکترونیک راه پیدا کردند می توان برای نمونه از D2 موتورولا، KIM-1 ساخت MOS Technology و SDK-85 متعلق به شرکت اینتل نام برد.
میکروکنترلر قطعه ای شبیه به ریزپردازنده است. در 1976 اینتل 8748 را به عنوان اولین قطعه خانواده میکروکنترلرهای MCS-48TM معرفی کرد. 8748 با 17000 ترانزیستور در یک مدار مجتمع ،شامل یک CPU ،1 کیلوبایت EPROM ، 27 پایه I/O و یک تایمر 8 بیتی بود. این IC و دیگر اعضای MCS-48TM که پس از آن آمدند، خیلی زود به یک استاندارد صنعتی در کاربردهای کنترل گرا تبدیل شدند. جایگزین کردن اجزاء الکترومکانیکی در فرآورده هایی مثل ماشین های لباسشویی و چراغ های راهنمایی از ابتدای کار، یک کاربرد مورد توجه برای این میکروکنترلرها بودند و همین طور باقی ماندند. دیگر فرآورده هایی که در آنها می توان میکروکنترلر را یافت عبارتند از اتومبیل ها،تجهیزات صنعتی، وسایل سرگرمی و ابزارهای جانبی کامپیوتر(افرادی که یک IBM PC دارند کافی است به داخل صفحه کلید نگاه کنند تا مثالی از یک میکروکنترلر را در یک طراحی با کمترین اجزاء ممکن ببینند).
توان، ابعاد و پیچیدگی میکروکنترلرها با اعلام ساخت 8051 ، یعنی اولین عضو خانوادة‌میکروکنترلرهای MCS-51TM در 1980 توسط اینتل پیشرفت چشمگیری کرد. در مقایسه با8048 این قطعه شامل بیش از 60000 ترانزیستور ، K4 بایت ROM، 128 بایت RAM ،32 خط I/O ، یک درگاه سریال و دو تایمر 16 بیتی است. که از لحاظ مدارات داخلی برای یک ICبسیار قابل ملاحظه است، امروزه انواع گوناگونی از این IC وجوددارند که به صورت مجازی این مشخصات را دوبرابر کرده اند. شرکت زیمنس که دومین تولید کنندة‌قطعات MCS-51TM است SAB80515 را به عنوان یک 8051 توسعه یافته در یک بستة 68 پایه با شش درگاه I/O 8 بیتی، 13 منبع وقفه، و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با 8 کانال ورودی عرضه کرده است. خانواده 8051 به عنوان یکی از جامعترین و قدرتمندترین میکروکنترلرهای 8 بیتی شناخته شده و جایگاهش را به عنوان یک میکروکنترلر مهم برای سالهای آینده یافته است.
این کتاب درباره خانواده میکروکنترلرهای MCS-51TM نوشته شده است فصل های بعدی معماری سخت افزار و نرم افزار خانواده MCS-51TM را معرفی می کنند و از طریق مثالهای طراحی متعدد نشان می دهند که چگونه اعضای این خانواده می توانند در طراحی های الکترونیکی با کمترین اجزاء اضافی ممکن شرکت داشته باشند.
در بخش های بعدی از طریق یک آشنایی مختصر با معماری کامپیوتر، یک واژگان کاری از اختصارات و کلمات فنی که در این زمینه متداولند (و اغلب با هم اشتباه می شوند) را ایجاد خواهیم کرد. از آنجا که بسیاری اصطلاحات در نتیجة تعصب شرکت های بزرگ و سلیقه مؤلفان مختلف دچار ابهام شده اند،روش کار ما در این زمینه بیشتر عملی خواهد بود تا آکادمیک. هر اصطلاح در متداولترین حالت با یک توضیح ساده معرفی شده است.
فصل اول
2-1 اصطلاحات فنی
یک کامپیوتر توسط دو ویژگی کلیدی تعریف می شود: (1) داشتن قابلیت برنامه ریزی برای کارکردن روی داده بدون مداخله انسان و (2) توانایی ذخیره و بازیابی داده . عموماً یک سیستم کامپیوتری شامل ابزارهای جانبی[2] برای ارتباط با انسان ها به علاوه برنامه هایی برای پردازش داده نیز می باشد. تجهیزات کامپیوتر و سخت افزار،و برنامه های آن نرم افزار نام دارند. در آغاز اجازه بدهید کار خود را با سخت افزار کامپیوتر آغاز می کنیم.
نبود جزئیات در شکل عمدی است و باعث شده تا شکل نشان دهنده کامپیوترهایی در تمامی اندازه‌ها باشد. همانطور که نشان داده شده است،یک سیستم کامپیوتری شامل یک واحد پردازش مرکزی[3] (CPU) است که ازطریق گذرگاه آدرس[4]، گذرگاه داده[5] و گذرگاه کنترل[6] به حافظه قابل دستیابی تصادفی[7] RAM) وحافظه فقط خواندنی[8](ROM) متصل می باشد. مدارهای واسطه[9] گذرگاههای سیستم را به وسایل جانبی متصل می کنند.
3-1 واحد پردازش مرکزی
CPU ، به عنوان “مغز” سیستم کامپیوتری، تمامی فعالیت های سیستم را اداره کرده و همه عملیات روی داده را انجام می دهد. اندیشة اسرار آمیز بودن CPU در اغلب موارد نادرست است زیرا این تراشه فقط مجموعه ای از مدارهای منطقی است که بطور مداوم دو عمل را انجام می دهند. واکشی[10] دستورالعمل ها، و اجرای آنها. CPU توانایی درک و اجرای دستورالعمل ها را براساس مجموعه ای از کدهای دودویی دارد که هر یک از این کدها نشان دهنده یک عمل ساده است. این دستورالعمل ها معمولا حسابی (جمع، تفریق، ضرب و تقسیم)، منطقی (NOT, OR, AND و غیره) انتقال داده یا عملیات انشعاب هستند و یا مجموعه ای از کدهای دودویی با نام مجموعه دستورالعمل ها[11]نشان داده می شوند.
مجموعه ای از ثباتها[12] را برای ذخیره سازی موقت اطلاعات، یک واحد عملیات حسابی و منطقی[13] (ALU) برای انجام عملیات روی این اطلاعات،یک واحد کنترل و رمزگشایی دستورالعمل[14] (که عملیاتی را که باید انجام شود تعیین می کند و اعمال لازم را برای انجام آنها شروع می نماید) و دو ثبات اضافی را هم دارد.
ثبات دستور العمل (IR) کد دودویی هر دستورالعمل را در حال اجرا نگه می دارد و شمارنده برنامه (PC) آدرس حافظه دستورالعمل بعدی را که باید اجرا شود نشان می‌دهد.
1- واکشی یک دستورالعمل از RAM سیستم یکی از اساسی ترین اعمالی است که توسط CPU انجام می شود و شامل این مراحل است: (الف) محتویات شمارندة برنامه در گذرگاه آدرس قرار می گیرد (ب) یک سیگنال کنترل READ فعال می شود (پ) داده (کد عملیاتی[15] دستورالعمل) از RAM خوانده می شود و روی گذرگاه قرار می گیرد (ت) کد عملیاتی در ثبات داخلی دستورالعمل CPU ذخیره می شود و (ث) شمارنده برنامه یک واحد افزایش
مییابد تا برای واکشی بعدی از حافظه آماده شود.
2- مرحلة اجرا مستلزم رمزگشایی کد عملیاتی و ایجاد سیگنال های کنترلی برای گشودن ثبات های درونی به داخل و خارج از ALU است. همچنین باید به ALU برای انجام عملیات مشخص شده فرمان داده شود. به علت تنوع زیاد عملیات ممکن، این توضیحات تا حدی سطحی می باشند و در یک عملیات ساده مثل افزایش یک واحدی ثبات[16]مصداق دارند. دستورالعمل های پیچیده تر نیاز به مراحل بیشتری مثل خواندن بایت دوم و سوم به عنوان داده برای عملیات دارند.
یک سری از دستورالعمل ها که برای انجام یک وظیفه معنادار ترکیب شوند برنامه یا نرم افزار نامیده می شود، و نکته واقعاً‌اسرارآمیز در همین جا نهفته است. معیار اندازه گیری برای انجام درست وظایف، بیشتر کیفیت نرم افزار است تا توانایی تحلیل CPU سپس برنامه ها CPU را راه اندازی می کنند و هنگام این کار آنها گهگاه به تقلید از نقطه ضعف های نویسندگان خود، اشتباه هم می کنند. عباراتی نظیر “کامپیوتر اشتباه کرد “ گمراه کننده هستند. اگر چه خرابی تجهیزات غیر قابل اجتناب است اما اشتباه در نتایج معمولا نشانی از برنامه های ضعیف یا خطای کاربر می باشد.
4-1 حافظه نیمه رسانا: RAM ROM
برنامه ها و داده در حافظه ذخیره می شوند. حافظه های کامپیوتر بسیار متنوعند و اجرای همراه آنها بسیار، و تکنولوژی بطور دائم و پی در پی موانع را برطرف میکند، بگونه ای که اطلاع از جدیدترین پیشرفت ها نیاز به مطالعه جامع و مداوم دارد. حافظه هایی که به طور مستقیم توسط CPU قابل دستیابی می باشند،IC های (مدارهای مجتمع) نیمه رسانایی هستند که RAM و ROM نامیده می شوند دو ویژگی RAM و ROM را از هم متمایز می سازد: اول آن که RAM حافظه خواندنی / نوشتنی است در حالیکه ROM حافظه فقط خواندنی است و دوم آن که RAM فرار است (یعنی محتویات آن هنگام نبود ولتاژ تغذیه پاک می شود) در حالیکه ROM غیر فرار می باشد.
اغلب سیستم های کامپیوتری یک دیسک درایو و مقدار اندکی ROM دارند که برای نگهداری روال های نرم افزاری کوتاه که دائم مورد استفاده قرار می گیرند و عملیات ورودی / خروجی را انجام می دهند کافی است. برنامه های کاربران و داده، روی دیسک ذخیره می گردند و برای اجرا به داخل RAM بار می شوند. با کاهش مداوم در قیمت هر بایت RAM ، سیستم های کامپیوتری کوچک اغلب شامل میلیون ها بایت RAM می باشند.
5-1 گذرگاهها : آدرس، داده و کنترل
یک گذرگاه عبارت است از مجموعه ای از سیم ها که اطلاعات را با یک هدف مشترک حمل می کنند. امکان دستیابی به مدارات اطراف CPU توسط سه گذرگاه فراهم می‌شود: گذرگاه آدرس، گذرگاه داده و گذرگاه کنترل. برای هر عمل خواندن یا نوشتن،CPU موقعیت داده (یا دستورالعمل) را با قراردادن یک آدرس روی گذرگاه آدرس مشخص می کند و سپس سیگنالی را روی گذرگاه کنترل فعال می نماید تا نشان دهد که عمل مورد نظر خواندن است یا نوشتن. عمل خواندن، یک بایت داده را از مکان مشخص شده در حافظه بر می دارد و روی گذرگاه داده قرار می دهد. CPU داده را می خواند و در یکی از ثبات های داخلی خود قرار می دهد. برای عمل نوشتن CPU داده را روی گذرگاه داده می گذارد. حافظه، تحت تأثیر سیگنال کنترل، عملیات را به عنوان یک سیکل نوشتن، تشخیص می دهد و داده را در مکان مشخص شده ذخیره می کند.
اغلب، کامپیوترهای کوچک 16 یا 20 خط آدرس دارند. با داشتن n خط آدرس که هر یک می توانند در وضعیت بالا (1) یا پایین (0) باشند، مکان دستیابی است. بنابراین یک گذرگاه آدرس 16 بیتی می تواند به مکان، دسترسی داشته باشد و برای یک آدرس 20 بیتی مکان قابل دستیابی است. علامت اختصاری K (برای کیلو) نماینده می باشد، بنابراین 16 بیت می تواند مکان را آدرس دهی کند در حالیکه 20 بیت می تواند (یا Meg 1) را آدرس دهی نماید.
گذرگاه داده اطلاعات را بین CPU و حافظه یا بین CPU و قطعات I/O منتقل می کند. تحقیقات دامنه داری که برای تعیین نوع فعالیت هایی که زمان ارزشمند اجرای دستورالعمل ها را در یک کامپیوتر صرف می کنند، انجام شده است نشان می دهد که کامپیوترها دوسوم وقتشان را خیلی ساده صرف جابجایی داده می کنند. از آن جا که عمدة عملیات جابجایی بین یک ثبات CPU و RAM یا ROM خارجی انجام می شود تعداد خط های (یا پهنای) گذرگاه داده در کارکرد کلی کامپیوتر اهمیت شایانی دارد. این محدودیت پهنا، یک تنگنا به شمار می رود: ممکن است مقادیر فراوانی حافظه در سیستم وجود داشته باشد و CPU از توان محاسباتی زیادی برخوردار باشد اما دسترسی به داده - جابجایی داغده بین حافظه و CPU از طریق گذرگاه داده - توسط پهنای گذرگاه داده محدود می شود.
به علت اهمیت این ویژگی ، معمول است که یک پیشوند را که نشان دهنده اندازه این محدودیت است اضافه می کنند. عبارت “کامپیوتر 16 بیتی” به کامپیوتری با 16 خط در گذرگاه داده اشاره می کند. اغلب کامپیوترها در طبقه بندی 4 بیت، 8 بیت ، 16 بیت یا 32 بیت قرار می گیرند و توان محاسباتی کلی آنها با افزایش پهنای گذرگاه داده، افزایش می یابد.
توجه داشته باشید که گذرگاه داده یک گذرگاه دو طرفه و گذرگاه آدرس، یک گذرگاه یک طرفه می باشد. اطلاعات آدرس همیشه توسط CPU فراهم می شود حالیکه داده ممکن است در هر جهت،بسته به اینکه عملیات خواندن مورد نظر باشد یا نوشتن، جابجا شود[17]. همچنین توجه داشته باشید که عبارت “داده” در مفهوم کلی بکار رفته است یعنی اصطلاعاتی که روی گذرگاه داده جابجا می شود و ممکن است دستورالعمل های یک برنامه، آدرس ضمیمه شده به یک دستورالعمل یا داده مورد استفاده توسط برنامه باشد.
گذرگاه کنترل ترکیب درهمی از سیگنال ها است،که هر یک نقش خاصی در کنترل منظم فعالیت های سیستم دارند. به عنوان یک قاعده کلی،سیگنال های کنترل سیگنال های زمان بندی هستند که توسط CPU برای همزمان کردن جابجایی اطلاعات روی گذرگاه آدرس و داده ایجاد می شوند. اگر چه معمولا سه سیگنال مثل WRITE , READ, CLOCKوجوددارد، برای انتقال اساسی داده بین CPU و حافظه ، نام و عملکرد این سیگنال ها بطور کامل بستگی به نوع CPU دارد. برای جزئیات بیشتر در این موارد باید به برگة اطلاعات سازندگان مراجعه کرد.
6-1 ابزارهای ورودی / خروجی
ابزارهای I/O یا “ابزارهای جانبی کامپیوتر” مسیری برای ارتباط بین سیستم کامپیوتری و “دنیای واقعی” فراهم می کنند. بدون ابزارهای جانبی، سیستم های کامپیوتری به ماشین های درون گرایی تبدیل می شوند که استفاده ای برای کاربران خود ندارند. سه دسته از ابزارهای I/O عبارتند از ابزارهای ذخیره سازی انبوه،[18] ابزارهای رابط با انسان[19] و ابزارهای کنترل / نظارت[20].
1-6-1 ابزارهای ذخیره سازی انبوه
ابزارهای ذخیره سازی انبوه نیز مثل RAM ها و ROM های نیمه رسانا جزو نقش آفرینان عرصه تکنولوژی حافظه هستند که بطور دائم در حال رشد و بهبود است. آنچنان که از نام آنها بر می آید این ابزارها مقادیر متنابهی اطلاعات (برنامه یا داده) را نگهداری می کنند و این حجم از اطلاعات به هیچ وجه در RAM با “حافظه اصلی” نسبتاً کوچک کامپیوتر جا نمی گیرد. این اطلاعات پیش از اینکه در دسترس قرار بگیرد باید به داخل حافظه اصلی باز شود. دسته بندی ابزارهای ذخیره سازی انبوه برطبق سادگی دستیابی به اطلاعات،آنها را به دو دسته تقسیم می کند ابزارهای آماده کار[21] و ابزارهای بایگانی[22] در روش ذخیره سازی آماده کار که معمولا روی نوارهای مغناطیسی یا دیسک های مغناطیسی انجام می شود. اگر چه دیسک های نوری مثل ROM- CDها[23] یا تکنولوژی WORM [24] که بتازگی ظهور کرده اند، ممکن است سمت گیری روش ذخیره سازی بایگانی را به علت قابلیت اطمینان، ظرفیت بالا و قیمت پایین خود تغییر دهند.[25]
2-6-1 ابزارهای رابط با انسان
یگانگی انسان و ماشین توسط مجموعه ای از ابزارهای رابط با انسان تحقق می یابد که متداول ترین آنها عبارتند از پایانه های نمایش تصویر (VDT) و چاپگرها. اگر چه چاپگرها ابزارهای صرفاً خروجی هستند که برای چاپ کردن اطلاعات به کار می روند ولی VDT ها در واقع از دو وسیله تشکیل شده اند زیرا شامل یک صفحه کلید به عنوان ورودی و یکCRT[26] به عنوان خروجی می باشند. یک رشتة خاص در مهندسی به نام “ارگونومیک” یا “مهندسی فاکتورهای انسانی” به خاطر ضرورتی که در طراحی این ابزارهای جابنی با توجه به طبیعت انسان احساس می شد،به وجود آمده است و هدف آن وفق دادن مشخصات انسان با ماشین های مورد استفاده او به شکلی مطمئن ، راحت و کارا می باشد. در حقیقت تعداد شرکت هایی که این دسته از ابزارهای جانبی را تولید می کنند بیشتر از شرکت های تولید کننده کامپیوتر است. در هر سیستم کامپیوتری دست کم سه تا از این ابزارها وجود دارد: صفحه کلید، CRT و چاپگر. از دیگر ابزارهای رابط با انسان می توان دستگیرة بازی [27] ، قلم نوری،ماوس، میکروفن و بلندگو را نام برد.
[1] - Single Board Computer
[2] - peripheral devices
[3] - central processing unit
[4] - address bus
[5] - data bus
[6] - control bus
[7] - random access memory
[8] - read-only memory
[9] - interface circuits
[10] - fetching
[11] - instruction set
[12] - registers
[13] - arithmetic and logic unit
[14] - instruction decode and control unit
[15] - OPCODE
[16] - register increment
[17] - اطلاعات آدرس علاوه بر CPU گاهی توسط مدارات دستیابی مستقیم به حافظه (DMA) نیز فراهم می شود.
[18] - mass storage devices
[19] - human interface devices
[20] - control/ monitor devices
[21] - online
[22] - archival
[23] - Compact disk Read only Memory
[24] - Write Once Read Mostly
[25] - یک ROM - CD که توان ذخیره سازی 550 مگابایت را دارد برای ذخیره کردن 32 جلد کتاب از دایره المعارف بریتانیکا کافی است.
[26] - cathode-ray tube
[27] - joystick
طراحی لباس با کمک کامپیوتر (CAD)
| دسته بندی | کامپیوتر و IT |
| بازدید ها | 35 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 23 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 27 |
طراحی لباس با کمک کامپیوتر (CAD)
ظهور کامپیوتر اگرچه رویدادی علمی بود، اما انقلاب صنعتی را که از بسیاری جهات قابل مقایسه با انقلابهای صنعتی دیگر نیست پدید آورد. کامپیوتر در قرن اخیر در کشورهای صنعتی و پیشرفته به سرعت گسترش یافته و حیطه عمل و حکومت ان تمام فعالیت های انسانی را در برگرفته است. طرز کار و اداره و مدیریت دستگاههای اقتصادی و اجتماعی و آموزشی و اداری و دفاعی پس از اختراع و استفاده از کامپیوتر تحول عظیمی یافت که زندگی بشر را در نیمه دوم قرن بیستم کاملاً تحت تسلط خود در آورد.یکی از جنبه های کاربرد کامپیوتر، تأثیرگذاریبر طراحی پارچه و لباس و سایزبندی و محاسبه ضایعات پارچه هنگام برش و علامت گذاری بر روی الگو برای دوخت است. کامپیوترها به چهار گوره تقسیم می شوند: 1- پردازنده مرکزی MAINFRAME کامپیوتر بزرگی است که ظرفیت آن بسیار بیشتر از یک کامپیوتر کوچک یا ریز کامپیوتر است. 2- کامپیوتر کوچک MINICOMPUTER 3- کامپیوتر خانگکی HOME COMPUTER 4- کامپیوتر شخصی PERSONAL COMPUTER کامپیوتری که در طراحی استفاده می شود، از نوع کامپیوترهای بزرگ با قدرت زیاد POWER of MINI MAINFRAME است. امروزه تعداد این گونه کامپیوترها بسیار افزایش یافته است و با کاهش قیمتهای کامپیوتر CAD کمپانیهای کوچک نیز قادر به تهیه آن شده اند. انواع مختلف نرم افزار و برنامه ها و زبان کامپیوتر و عملیات مربوط را می توان به راههای گوناگون بر روی صفحه مانیتور مشاهده کرد. خطوط پیشکل ، بردار ، برش الگو برای کشیدن یک تصویر صفحه نمایش را به مربع های کوچک زیادی تقسیم می کنمی. و سپس با سیاه کردن برخی از آنها شکل مورد نظر را به دست می آوریم. این مربع های کوچک یخته تصویری می گویند. اطلاعات یاخته تصویری برای ویدئو ، طرح های کشباف، طراحی پارچه های بافته شده در طرح های چاپ پارچه در نساجی بسیار مناسب است، البته پس از سیاه کردن تمام صفحه و سفید کردن بعضی از مربعها، می توان به تصویر (منفی) یک شکل دست یافت، لیکن ما در اینجا برای آسانی کار همه نمونه ها را از تصویرهای (مثبت) انتخاب می کنیم. دستگاههای جدیدتر، نگاره سازی ریزنگاشت «HIGH RESOLUTION» می توان تصویرها را با جزئیات بیشتری ارائه کند. نقطهها بر روی صفحه کامپیوتر نشانگر یاخته تصویری هستند خطوط کوچک بین دو نقطه با برداری که هم دارای اندازه و هم جهت فضایی است ثبت می شود. VECTOR LINE به طور کلی هر دستگاه کامپیوتر عملیات زیر را انجام می دهد. 1- خواندن دستورالعملها (قسمت ورودی)2- ضبط کردن دستورالعملها و اطلاعات لازم در حافظه و استفاده به موقع از آنها؛ 3- اجرای عملیات منطقی و محاسبات 4- نظارت بر اجرای کلیه و عملیات 5- چاپ یا ظاهر کردن نتایج (قسمت خروجی)کاربرد کامپیوتر در الگو و دوخت تعداد محدودی از کارخانجات بزرگ تولید لباس از کامپیوتر استفاده می کنند. بسیاری از آنها معتقدند که با کامپیوتر فقط می توان طرح الگوها را تغییر داد و انها را اصلاح کرد و این دستگاه در برش الگو کاربردی ندارد. برخی از دلائل عدم استفاده از کامپیوتر عبارت است از : 1- شرکت هایی که سرمایه زیادی دارند. و طرفدارتکنولوژی مدرن جدیدند و در صدد بالابردن کیفیت کار هستند علیرغم قیمت بالای این دستگاه به علت درآمد حاصل از آن و تأثیری که بر روی محصولات کارخانه بجا خواهد گذارد این دستگاه را برای تسریع کارهای مربوط به الگو و دوخت می خرند و استفاده می کنند، لیکن تولیدیها و شرکتهای کوچک به علت هزینه سنگین و آموزش نمی توانند از این دستگاه استفاده کنند. 2- بسیاری از طراحان تمایلی به تغییر روش قدیمی و سنتی خود که در آن مهارت تجربه کافی کسب کرده اند ندارند و ترس از روبرو شدن با دستگاه پیچیده ای متشکل از قطعات الکترونی و سازشی با شرایط جدید و مشکلات آموزشی، آنها را از این کار باز می دارد. 3- شرکت ها با مشکل تربیت تکنسین و کمبود افراد متخصص در این زمینه مواجه هستند. آموزش CAD برای برش الگو، سایزبندی و غیر و ... بسیار گران است شرکت های می بایست هزینه سنگینی را متقبل شوند. اگر شرکت ها و تولیدیهای لباس، آماده کردن و اجرای طرح و برش الگو را با کامپیوتر انجام دهند و به افراد آموزش لازم را در این زمینه بدهند، در مدت زمان کوتاهی تأثیر متقابل آن را در انسان و ماشین های دوخت در می یابند. در اینجا نمونه کارهای کامپیوتر را به اختصار توضیح می دهیم. رسم خطو مستقیم و منحنی و طرح های آزاد پاک کردن خطوط و یا قسمتهایی از آن، امتداد و گسترش خطوط. تغییر خطوط به اندازه دلخواه ، یا به طول های ویژه. اندازه گیری خطوط الگو ، تمام و یا قسمت های مورد نظر. تغییر محیط شکلها در الگو. جدا کردن قسمتهای مختلف الگو. اتصال کامل قسمت های جدا شده یا قسمتی از آنها. حرکت دادن قسمت هایی از الگو به اطراف. چرخاندن و قرینه کردن الگوها. اتصال ساسونها و افزودن گشادی (اوازمان) به الگو. تکمیل الگو ، افزودن اضافه درز برای دوخت، مشخص کردن علائم روی الگوف چرتها و محل اتصال قسمت عهای مختلف الگو. دادن اطلاعات لازم در مورد خصوصیات پارچه (طول، عرض، و طرح روی پارچه). مدل لباس، سایزهای مورد لزوم، محاسبه ضایعات پارچه و انتخاب سایزهای مناسب برای جلوگیری از هدر رفتن پارچه و کاهش در قیمت پارچه مصرفی. طرحهای گرافیکی شکل صفحه 201 برگه مشخصات طرح و برش شکل صفحه 202 کاهش قیمت لباس با استفاده از نقشه ای که کامپیوتر ارائه می دهد. پس از ساختن الگو و سایزبندی، کامپیوتر با استفاده از کلیه اطلاعات برگه مشخصات طرح و برش و مشخصات پارچه، نقشه قرار دادن الگو را بر روی پارچه به نحوی که ضایعات به حداقل برسد، سایزهای مناسب و تعداد آنها برای تولید انبوه، کلیه محاسبات را انجام می دهد. نقشه را می توان بر روی صفحه مانیتور کامپیوتر مشاهده کرد. درتولیدیها، این کار را برشکار در مدت زمانی طولانی انجام می دهد و با جا به جا کردن قطعات چیده شده الگو بر روی پارچه سعی می کند از خرد شدن پارچه جلوگیری کند. تا بر قیمت لباس فزوده نشود. حال آنکه کامپیوتردر مدت زمان کوتاهی، کلیه اطلاعات دقیق و لازم را فراهم می آورد و از اتلاف وقت جلوگیری و بر سرعت کار می افزاید.
ظهور کامپیوتر اگرچه رویدادی علمی بود، اما انقلاب صنعتی را که از بسیاری جهات قابل مقایسه با انقلابهای صنعتی دیگر نیست پدید آورد. کامپیوتر در قرن اخیر در کشورهای صنعتی و پیشرفته به سرعت گسترش یافته و حیطه عمل و حکومت ان تمام فعالیت های انسانی را در برگرفته است. طرز کار و اداره و مدیریت دستگاههای اقتصادی و اجتماعی و آموزشی و اداری و دفاعی پس از اختراع و استفاده از کامپیوتر تحول عظیمی یافت که زندگی بشر را در نیمه دوم قرن بیستم کاملاً تحت تسلط خود در آورد.یکی از جنبه های کاربرد کامپیوتر، تأثیرگذاریبر طراحی پارچه و لباس و سایزبندی و محاسبه ضایعات پارچه هنگام برش و علامت گذاری بر روی الگو برای دوخت است. کامپیوترها به چهار گوره تقسیم می شوند: 1- پردازنده مرکزی MAINFRAME کامپیوتر بزرگی است که ظرفیت آن بسیار بیشتر از یک کامپیوتر کوچک یا ریز کامپیوتر است. 2- کامپیوتر کوچک MINICOMPUTER 3- کامپیوتر خانگکی HOME COMPUTER 4- کامپیوتر شخصی PERSONAL COMPUTER کامپیوتری که در طراحی استفاده می شود، از نوع کامپیوترهای بزرگ با قدرت زیاد POWER of MINI MAINFRAME است. امروزه تعداد این گونه کامپیوترها بسیار افزایش یافته است و با کاهش قیمتهای کامپیوتر CAD کمپانیهای کوچک نیز قادر به تهیه آن شده اند. انواع مختلف نرم افزار و برنامه ها و زبان کامپیوتر و عملیات مربوط را می توان به راههای گوناگون بر روی صفحه مانیتور مشاهده کرد. خطوط پیشکل ، بردار ، برش الگو برای کشیدن یک تصویر صفحه نمایش را به مربع های کوچک زیادی تقسیم می کنمی. و سپس با سیاه کردن برخی از آنها شکل مورد نظر را به دست می آوریم. این مربع های کوچک یخته تصویری می گویند. اطلاعات یاخته تصویری برای ویدئو ، طرح های کشباف، طراحی پارچه های بافته شده در طرح های چاپ پارچه در نساجی بسیار مناسب است، البته پس از سیاه کردن تمام صفحه و سفید کردن بعضی از مربعها، می توان به تصویر (منفی) یک شکل دست یافت، لیکن ما در اینجا برای آسانی کار همه نمونه ها را از تصویرهای (مثبت) انتخاب می کنیم. دستگاههای جدیدتر، نگاره سازی ریزنگاشت «HIGH RESOLUTION» می توان تصویرها را با جزئیات بیشتری ارائه کند. نقطهها بر روی صفحه کامپیوتر نشانگر یاخته تصویری هستند خطوط کوچک بین دو نقطه با برداری که هم دارای اندازه و هم جهت فضایی است ثبت می شود. VECTOR LINE به طور کلی هر دستگاه کامپیوتر عملیات زیر را انجام می دهد. 1- خواندن دستورالعملها (قسمت ورودی)2- ضبط کردن دستورالعملها و اطلاعات لازم در حافظه و استفاده به موقع از آنها؛ 3- اجرای عملیات منطقی و محاسبات 4- نظارت بر اجرای کلیه و عملیات 5- چاپ یا ظاهر کردن نتایج (قسمت خروجی)کاربرد کامپیوتر در الگو و دوخت تعداد محدودی از کارخانجات بزرگ تولید لباس از کامپیوتر استفاده می کنند. بسیاری از آنها معتقدند که با کامپیوتر فقط می توان طرح الگوها را تغییر داد و انها را اصلاح کرد و این دستگاه در برش الگو کاربردی ندارد. برخی از دلائل عدم استفاده از کامپیوتر عبارت است از : 1- شرکت هایی که سرمایه زیادی دارند. و طرفدارتکنولوژی مدرن جدیدند و در صدد بالابردن کیفیت کار هستند علیرغم قیمت بالای این دستگاه به علت درآمد حاصل از آن و تأثیری که بر روی محصولات کارخانه بجا خواهد گذارد این دستگاه را برای تسریع کارهای مربوط به الگو و دوخت می خرند و استفاده می کنند، لیکن تولیدیها و شرکتهای کوچک به علت هزینه سنگین و آموزش نمی توانند از این دستگاه استفاده کنند. 2- بسیاری از طراحان تمایلی به تغییر روش قدیمی و سنتی خود که در آن مهارت تجربه کافی کسب کرده اند ندارند و ترس از روبرو شدن با دستگاه پیچیده ای متشکل از قطعات الکترونی و سازشی با شرایط جدید و مشکلات آموزشی، آنها را از این کار باز می دارد. 3- شرکت ها با مشکل تربیت تکنسین و کمبود افراد متخصص در این زمینه مواجه هستند. آموزش CAD برای برش الگو، سایزبندی و غیر و ... بسیار گران است شرکت های می بایست هزینه سنگینی را متقبل شوند. اگر شرکت ها و تولیدیهای لباس، آماده کردن و اجرای طرح و برش الگو را با کامپیوتر انجام دهند و به افراد آموزش لازم را در این زمینه بدهند، در مدت زمان کوتاهی تأثیر متقابل آن را در انسان و ماشین های دوخت در می یابند. در اینجا نمونه کارهای کامپیوتر را به اختصار توضیح می دهیم. رسم خطو مستقیم و منحنی و طرح های آزاد پاک کردن خطوط و یا قسمتهایی از آن، امتداد و گسترش خطوط. تغییر خطوط به اندازه دلخواه ، یا به طول های ویژه. اندازه گیری خطوط الگو ، تمام و یا قسمت های مورد نظر. تغییر محیط شکلها در الگو. جدا کردن قسمتهای مختلف الگو. اتصال کامل قسمت های جدا شده یا قسمتی از آنها. حرکت دادن قسمت هایی از الگو به اطراف. چرخاندن و قرینه کردن الگوها. اتصال ساسونها و افزودن گشادی (اوازمان) به الگو. تکمیل الگو ، افزودن اضافه درز برای دوخت، مشخص کردن علائم روی الگوف چرتها و محل اتصال قسمت عهای مختلف الگو. دادن اطلاعات لازم در مورد خصوصیات پارچه (طول، عرض، و طرح روی پارچه). مدل لباس، سایزهای مورد لزوم، محاسبه ضایعات پارچه و انتخاب سایزهای مناسب برای جلوگیری از هدر رفتن پارچه و کاهش در قیمت پارچه مصرفی. طرحهای گرافیکی شکل صفحه 201 برگه مشخصات طرح و برش شکل صفحه 202 کاهش قیمت لباس با استفاده از نقشه ای که کامپیوتر ارائه می دهد. پس از ساختن الگو و سایزبندی، کامپیوتر با استفاده از کلیه اطلاعات برگه مشخصات طرح و برش و مشخصات پارچه، نقشه قرار دادن الگو را بر روی پارچه به نحوی که ضایعات به حداقل برسد، سایزهای مناسب و تعداد آنها برای تولید انبوه، کلیه محاسبات را انجام می دهد. نقشه را می توان بر روی صفحه مانیتور کامپیوتر مشاهده کرد. درتولیدیها، این کار را برشکار در مدت زمانی طولانی انجام می دهد و با جا به جا کردن قطعات چیده شده الگو بر روی پارچه سعی می کند از خرد شدن پارچه جلوگیری کند. تا بر قیمت لباس فزوده نشود. حال آنکه کامپیوتردر مدت زمان کوتاهی، کلیه اطلاعات دقیق و لازم را فراهم می آورد و از اتلاف وقت جلوگیری و بر سرعت کار می افزاید.
آشنایی با چند سخت افزار کامپیوتر
| دسته بندی | کامپیوتر و IT |
| بازدید ها | 18 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 262 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 55 |
آشنایی با چند سخت افزار کامپیوتر
چکیده
امروزه کامپیوتر در موارد متعددی به خدمت گرفته می شود . برخی از تجهیزات موجود در منازل ، دارای نوعی خاصی از ریز پردازنده می باشند . حتی اتومبیل های جدید نیز دارای نوعی کامپیوتر خاص می باشند . کامپیوترهای شخصی ، اولین تصویر از انواع کامپیوترهائی است که در ذهن هر شخص نقش پیدا می کند. که به شرح چند نمونه از سخت افزار کامپیوتر می پردازیم.
1- حافظة RAM (Random Access Memory)
RAM نوعی حافظه است که کامپیوتر از آن برای ذخیره برنامه ها و داده ها هنگام پردازش استفاده می کند. اطلاعات اکثر انواع RAMها هنگام خاموش کردن کامپیوتر پاک می شود. در حال حاضر شرکت ها در تلاش هستند RAMهایی تولید کنند که با خاموش شدن کامپیوترهم، داده ها را در خود نگه دارند (با استفاده از نانوتیوبهای کربنی و اثر تونل های مغناطیسی).
امروزه بعضی از انواع RAMها قادرند اشتباهات تصادفی را تصحیح کنند. در سال های اخیر chipهایی ساخته شده است که تا GB10 حافظه دارند، همینطور chipهایی که اندازه آن ها در حدود 18/0 میکرون می باشد .
انواع RAM (نرخهای عملکرد با رنگ سبز نشان داده شدهاند):
- SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) ® 100 MHz
- DDR SDRAM (Double-Data-Rate SDRAM)
- DDR1 (or DDR) ® 100-200 MHz
- DDR2 ® 200-400 MHz
- DDR3 ® 400-800 MHz
- RDRAM (Rambus Dynamic RAM) ® 300-800 MHz
2- Modem
3- دیسک سخت
4- Cpu
فصل اول : حافظه RAM
حافظهRAM (Random Access Memory) شناخته ترین نوع حافظه در دنیای کامپیوتر است . روش دستیابی به این نوع از حافظه ها تصادفی است . چون می توان به هر سلول حافظه مستقیما" دستیابی پیدا کرد . در مقابل حافظه های RAM ، حافظه هایSAM (Serial Access Memory) وجود دارند. حافظه های SAM اطلاعات را در مجموعه ای از سلول های حافظه ذخیره و صرفا" امکان دستیابی به آنها بصورت ترتیبی وجود خواهد داشت. ( نظیر نوار کاست ) در صورتیکه داده مورد نظر در محل جاری نباشد هر یک از سلول های حافظه به ترتیب بررسی شده تا داده مورد نظر پیدا گردد. حافظه های SAM در مواردیکه پردازش داده ها الزاما" بصورت ترتیبی خواهد بود مفید می باشند ( نظیر حافظه موجود بر روی کارت های گرافیک ). داده های ذخیره شده در حافظه RAM با هر اولویت دلخواه قابل دستیابی خواهند بود.
مبانی حافظه های RAM
حافظه RAM ، یک تراشه مدار مجتمع (IC) بوده که از میلیون ها ترانزیستور و خازن تشکیل شده است .در اغلب حافظه ها با استفاده و بکارگیری یک خازن و یک ترانزیستور می توان یک سلول را ایجاد کرد. سلول فوق قادر به نگهداری یک بیت داده خواهد بود. خازن اطلاعات مربوط به بیت را که یک و یا صفر است ، در خود نگهداری خواهد کرد.عملکرد ترانزیستور مشابه یک سوییچ بوده که امکان کنترل مدارات موجود بر روی تراشه حافظه را بمنظور خواندن مقدار ذخیره شده در خازن و یا تغییر وضعیت مربوط به آن ، فراهم می نماید.خازن مشابه یک ظرف ( سطل) بوده که قادر به نگهداری الکترون ها است . بمنظور ذخیره سازی مقدار" یک" در حافظه، ظرف فوق می بایست از الکترونها پر گردد. برای ذخیره سازی مقدار صفر، می بایست ظرف فوق خالی گردد.مسئله مهم در رابطه با خازن، نشت اطلاعات است ( وجود سوراخ در ظرف ) بدین ترتیب پس از گذشت چندین میلی ثانیه یک ظرف مملو از الکترون تخلیه می گردد. بنابراین بمنظور اینکه حافظه بصورت پویا اطلاعات خود را نگهداری نماید ، می بایست پردازنده و یا " کنترل کننده حافظه " قبل از تخلیه شدن خازن، مکلف به شارژ مجدد آن بمنظور نگهداری مقدار "یک" باشند.بدین منظور کنترل کننده حافظه اطلاعات حافظه را خوانده و مجددا" اطلاعات را بازنویسی می نماید.عملیات فوق (Refresh)، هزاران مرتبه در یک ثانیه تکرار خواهد شد.علت نامگذاری DRAM بدین دلیل است که این نوع حافظه ها مجبور به بازخوانی اطلاعات بصورت پویا خواهند بود. فرآیند تکراری " بازخوانی / بازنویسی اطلاعات" در این نوع حافظه ها باعث می شود که زمان تلف و سرعت حافظه کند گردد.
سلول های حافظه بر روی یک تراشه سیلیکون و بصورت آرائه ای مشتمل از ستون ها ( خطوط بیت ) و سطرها ( خطوط کلمات) تشکیل می گردند. نقطه تلاقی یک سطر و ستون بیانگر آدرس سلول حافظه است .
حافظه های DRAM با ارسال یک شارژ به ستون مورد نظر باعث فعال شدن ترانزیستور در هر بیت ستون، خواهند شد.در زمان نوشتن خطوط سطر شامل وضعیتی خواهند شد که خازن می بایست به آن وضغیت تبدیل گردد. در زمان خواندن Sense-amplifier ، سطح شارژ موجود در خازن را اندازه گیری می نماید. در صورتیکه سطح فوق بیش از پنجاه درصد باشد مقدار "یک" خوانده شده و در غیراینصورت مقدار "صفر" خوانده خواهد شد. مدت زمان انجام عملیات فوق بسیار کوتاه بوده و بر حسب نانوثانیه ( یک میلیاردم ثانیه ) اندازه گیری می گردد. تراشه حافظه ای که دارای سرعت 70 نانوثانیه است ، 70 نانو ثانیه طول خواهد کشید تا عملیات خواندن و بازنویسی هر سلول را انجام دهد.
سلول های حافظه در صورتیکه از روش هائی بمنظور اخذ اطلاعات موجود در سلول ها استفاده ننمایند، بتنهائی فاقد ارزش خواهند بود. بنابراین لازم است سلول های حافظه دارای یک زیرساخت کامل حمایتی از مدارات خاص دیگر باشند.مدارات فوق عملیات زیر را انجام خواهند داد :
-- مشخص نمودن هر سطر و ستون (انتخاب آدرس سطر و انتخاب آدرس ستون)
-- نگهداری وضعیت بازخوانی و باز نویسی داده ها ( شمارنده )
-- خواندن و برگرداندن سیگنال از یک سلول ( Sense amplifier)
-- اعلام خبر به یک سلول که می بایست شارژ گردد و یا ضرورتی به شارژ وجود ندارد ( Write enable)
سایر عملیات مربوط به "کنترل کننده حافظه" شامل مواردی نظیر : مشخص نمودن نوع سرعت ، میزان حافظه و بررسی خطاء است .
حافظه های SRAM دارای یک تکنولوژی کاملا" متفاوت می باشند. در این نوع از حافظه ها از فلیپ فلاپ برای ذخیره سازی هر بیت حافظه استفاده می گردد. یک فلیپ فلاپ برای یک سلول حافظه، از چهار تا شش ترانزیستور استفاده می کند . حافظه های SRAM نیازمند بازخوانی / بازنویسی اطلاعات نخواهند بود، بنابراین سرعت این نوع از حافظه ها بمراتب از حافظه های DRAM بیشتر است .با توجه به اینکه حافظه های SRAM از بخش های متعددی تشکیل می گردد، فضای استفاده شده آنها بر روی یک تراشه بمراتب بیشتر از یک سلول حافظه از نوع DRAM خواهد بود. در چنین مواردی میزان حافظه بر روی یک تراشه کاهش پیدا کرده و همین امر می تواند باعث افزایش قیمت این نوع از حافظه ها گردد. بنابراین حافظه های SRAM سریع و گران و حافظه های DRAM ارزان و کند می باشند . با توجه به موضوع فوق ، از حافظه های SRAM بمنظور افزایش سرعت پردازنده ( استفاده از (Cacheو از حافظه های DRAM برای فضای حافظه RAM در کامپیوتر استفاده می گردد.