اموزش کامل ای سی دی ال

[آبجی]

ROM


حافظه ROM يک نوع مدار مجتمع (IC) است که در زمان ساخت داده هائی در آن ذخيره می گردد. اين نوع از حافظه ها علاوه بر استفاده در کامپيوترهای شخصی در ساير دستگاههای الکترونيکی نيز بخدمت گرفته می شوند. حافظه های ROM از لحاظ تکنولوژی استفاده شده، دارای انواع زير می باشند:
ROM
PROM
EPROM
EEPROM
Flash Memory

هر يک از مدل های فوق دارای ويژگی های منحصربفرد خود می باشند . حافظه های فوق در موارد زيردارای ويژگی مشابه می باشند:
داده های ذخيره شده در اين نوع تراشه ها " غير فرار " بوده و پس از خاموش شدن منبع تامين انرژی اطلاعات خود را از دست نمی دهند.
داده های ذخيره شده در اين نوع از حافظه ها غير قابل تغيير بوده و يا اعمال تغييرات در آنها مستلزم انجام عمليات خاصی است.


مبانی حافظه های ROM

حافظه ROM از تراشه هائی شامل شبکه ای از سطر و ستون تشکيل شده است ( نظير حافظه RAM) ، هر سطر وستون در يک نقطه يکديگر را قطع می نمايند. تراشه های ROM دارای تفاوت اساسی با تراشه های RAM می باشند. حافظه RAM از " ترانزيستور " بمنظور فعال و يا غيرفعال نمودن دستيابی به يک " خازن " در نقاط برخورد سطر و ستون ، استفاده می نمايند.در صورتيکه تراشه های ROM از يک " ديود" (Diode) استفاده می نمايد. در صورتيکه خطوط مربوطه "يک" باشند برای اتصال از ديود استفاده شده و اگر مقدار "صفر" باشد خطوط به يکديگر متصل نخواهند شد. ديود، صرفا" امکان حرکت " جريان " را در يک جهت ايجاد کرده و دارای يک نقطه آستانه خاص است . اين نقطه اصطلاحا" (Forward breakover) ناميده می شود. نقطه فوق ميزان جريان مورد نياز برای عبور توسط ديود را مشخص می کند. در تراشه ای مبتنی بر سيليکون نظير پردازنده ها و حافظه ، ولتاژ Forward breakover تقريبا" معادل شش دهم ولت است .با بهره گيری از ويژگی منحصر بفرد ديود، يک تراشه ROM قادر به ارسال يک شارژ بالاتر از Forward breakover و پايين تر از ستون متناسب با سطر انتخابی ground شده در يک سلول خاص است .در صورتيکه ديود در سلول مورد نظر ارائه گردد، شارژ هدايت شده (از طريق Ground ) و با توجه به سيستم باينری ( صفر و يک )، سلول يک خوانده می شود ( مقدار آن 1 خواهد بود) در صورتيکه مقدار سلول صفر باشد در محل برخورد سطر و ستون ديودی وجود نداشته و شارژ در ستون ، به سطر مورد نظر منتقل نخواهد شد.
همانطور که اشاره گرديد، تراشه ROM ، مستلزم برنامه نويسی وذخيره داده در زمان ساخت است . يک تراشه استاندارد ROM را نمی توان برنامه ريزی مجدد و اطلاعات جديدی را در آن نوشت . در صورتيکه داده ها درست نبوده و يا مستلزم تغيير و يا ويرايش باشند، می بايست تراشه را دور انداخت و مجددا" از ابتدا عمليات برنامه ريزی يک تراشه جديد را انجام داد.فرآيند ايجاد تمپليت اوليه برای تراشه های ROM دشوار است .اما مزيت حافظه ROM بر برخی معايب آن غلبه می نمايد. زمانيکه تمپليت تکميل گرديد تراشه آماده شده، می تواند بصورت انبوه و با قيمت ارزان به فروش رسد.اين نوع از حافظه ها از برق ناچيزی استفاده کرده ، قابل اعتماد بوده و در رابطه با اغلب دستگاههای الکترونيکی کوچک، شامل تمامی دستورالعمل های لازم بمنظور کنترل دستگاه مورد نظر خواهند بود.استفاده از اين نوع تراشه ها در برخی از اسباب بازيها برای نواختن موسيقی، آواز و ... متداول است .

ROM سرنام عبارت (Read Only Memory ) يا حافظه فقط خواندني ، حافظه اي بر پايه نيمه هادي است که دستورالعمل ها يا داده هاي قابل خواندن و غير قابل تغييري را در خود جاي ميدهد. ROM بخشي از انبار اوليه کامپيوتر است که محتوياتش را زمان خاموش کردن دستگاه از دست نميدهد و شامل برنامه هاي ضروری سيستم است . دستورالعمل هاي راه اندازي در ROM نگهداري ميشود و هنگام روشن کردن کامپيوتر کار راه اندازي سيستم به عهده آنها است.

[آبجی]

هارد ديسك

بر روی هر کامپيوتر حداقل يک هارد ديسک وجود دارد.برخی از سيستم ها ممکن است دارای بيش از يک هارد ديسک باشند. هارد ديسک يک محيط ذخيره سازی دائم برای اطلاعات را فراهم می نمايد . اطلاعات ديجيتال در کامپيوتر می بايست بگونه ای تبديل گردند که بتوان آنها را بصورت دائم بر روی هارد ديسک مغناطيسی ذخيره کرد.


مبانی هارد ديسک

هارد ديسک در سال 1950 اختراع گرديد. هارد ديسک های اوليه شامل ديسک های بزرگ با قطر 20 اينچ بوده و توان ذخيره سازی چندين مگابايت بيشتر را نداشتند. به اين نوع ديسک ها در ابتدا " ديسک ثابت " می گفتند. در ادامه بمنظور تمايز آنها با فلاپی ديسک ها از واژه " هارد ديسک " استفاده گرديد. هارد ديسک ها دارای يک Platter ( صفحه ) بمنظور نگهداری محيط مغناطيسی می باشند. عملکرد يک هارد ديسک مشابه يک نوار کاست بوده و از يک روش يکسان برای ضبط مغناطيسی استفاده می نمايند. هارد ديسک ونوار کاست از امکانات ذخيره سازی مغناطيسی يکسانی نيز استفاده می نمايند.در چنين مواردی می توان بسادگی اطلاعاتی را حذف و يا مجددا" بازنويسی کرد. اطلاعات ذخيره شده بر روی هر يک از رسانه های فوق ، ساليان سال باقی خواهند ماند. عليرغم وجود شباهت های موجود ، رسانه های فوق در مواردی نيز با يکديگر متفاوت می باشند:
- لايه مغناطيسی بر روی يک نوار کاست بر روی يک سطح پلاستيکی نازک توزيع می گردد. در هارد ديسک لايه مغناطيسی بر روی يک ديسک شيشه ای ويا يک آلومينيوم اشباع شده قرار خواهد گرفت . در ادامه سطح آنها بخوبی صيقل داده می شود.
- در نوار کاست برای استفاده از هر يک از آيتم های ذخيره شده می بايست بصورت ترتيبی ( سرعت معمولی و يا سرعت بالا) در محل مورد نظر مستقر تا امکان بازيابی ( شنيدن ) آيتم دلخواه فراهم گردد. در رابطه با هارد ديسک ها می توان بسرعت در هر نقطه دلخواه مستقر و اقدام به بازيابی ( خواندن و يا نوشتن ) اطلاعات مورد نظر کرد.
در يک نوار کاست ، هد مربوط به خواندن / نوشتن می بايست سطح نوار را مستقيما" لمس نمايد. در هارد ديسک هد خواندن و نوشتن در روی ديسک به پرواز در می آيد! ( هرگز آن را لمس نخواهد کرد )
- نوار کاست موجود در ضبط صوت در هر ثانيه 2 اينچ جابجا می گردد. گرداننده هارد ديسک می تواند هد مربوط به هارد ديسک را در هر ثانيه 3000 اينچ به چرخش در آورد .
يک هارد ديسک پيشرفته قادر به ذخيره سازی حجم بسيار بالائی از اطلاعات در فضائی اندک و بازيابی اطلاعات با سرعت بسيار بالا است . اطلاعات ذخيره شده برروی هارد ديسک در قالب مجموعه ای از فايل ها ذخيره می گردند. فايل نامی ديگر برای مجموعه ای از بايت ها است که بنوعی در آنها اطلاعاتی مرتبط به هم ذخيره شده است . زمانيکه برنامه ای اجراء و در خواست فايلی را داشته باشد، هارد ديسک اطلاعات را بازيابی و آنها برای استفاده پردازنده ارسال خواهد کرد.
برای اندازه گيری کارآئی يک هارد ديسک از دو روش عمده استفاده می گردد:

- ميزان داده (Data rate) . تعداد بايت هايی ارسالی در هر ثانيه برای پردازنده است . اندازه فوق بين 5 تا 40 مگابايت در هر ثانيه است .

- زمان جستجو (Seek Time) . مدت زمان بين درخواست يک فايل توسط پردازنده تا ارسال اولين بايت فايل مورد نظربرای پردازنده را می گويند.


ذخيره سازی داده ها

اطلاعات بر روی سطح هر يک از صفحات هارد ديسک در مجموعه هائی با نام سکتور و شيار ذخيره می گردد. شيارها دوايرمتحدالمرکزی می باشند که بر روی هر يک از آنها تعداد محدودی سکتور با ظرفيت بين 256 ، 512 بايت ايجاد می گردد. سکتورهای فوق در ادامه و همزمان با آغاز فعاليت سيستم عامل در واحد های ديگر با نام " کلاستر " سازماندهی می گردند. زمانيکه يک درايو تحت عملياتی با نام Low level format قرار می گيرد، شيارها و سکتورها ايجاد می گردند. درادامه و زمانيکه درايو High level format گرديد، با توجه به نوع سيستم عامل و سياست های راهبردی مربوطه ساختارهائی نظير : جدول اختصاص فايل ها، جدول آدرس دهی فايل ها و... ايجاد، تا بستر مناسب برای استقرار فايل های اطلاعاتی فراهم گردد.

ديسکهاي مغناطيسي ( Hard Disk ) قادر به نگهداري داده ها در کامپيوتر هستند ، نوعاً داراي ظرفیتي بين چند گيگا بايت تا چند ده گيگا بايت ميباشد.

[آبجی]

مفهوم بيت و بايت

اگر تاکنون از کامپيوتر حتی به مدت پنج دقيقه استفاده کرده باشيد بيت و بايت برای شما کلماتی غريب نخواهند بود. ظرفيت حافظه اصلی، هارد ديسک ، فلاپی ديسک ها و... با بايت اندازه گيری می گردد. در زمان مشاهده ليست فايل ها توسط برنامه های نمايش دهنده فايل ها ، ظرفيت يک فايل نيز توسط بايت مشخص می گردد. در زمان تهيه يک کامپيوتر با عباراتی مشابه : " اين کامپيوتر دارای يک پردازنده 32 بيتی پنتيوم ، حافظه با ظرفيت 256 مگابايت و هارد ديسک با ظرفيت 10.2 گيگابايت است " ، برخورد داشته ايد. در اين بخش به بررسی مفهومی هر يک از موارد پرداخته تا از اين رهگذر شناخت مناسبی نسبت به آنها بوجود آيد.


اعداد دهدهی : ساده ترين روش شناخت بيت ها مقايسه آنها با " ارقام " است . يک رقم محلی برای ذخيره نمودن مقادير عددی بين صفر تا نه است . ارقام با يکديگر ترکيب و اعداد بزرگ را بوجود می آورند. مثلا" عدد 100618 شامل شش رقم است . در عدد فوق هر رقم دارای جايگاه اختصاصی خود است . مثلا" رقم 8 در اولين جايگاه ( رتبه يکان ) و رقم 1 در دومين جايگاه ( رتبه دهگان ) و رقم 6 در سومين جايگاه ( رتبه صدگان) قرار دارند.

بيت :

در کامپيوتر از سيستم عدد نويسی مبنای دو استفاده می شود. سيستم فوق را سيستم عدد نويسی باينری نيز می گويند. علت استفاده از مبنای دو در کامپيوتر سهولت در پياده سازی آنها توسط تکنولوژی های موجود الکترونيک است . می توان کامپيوترهائی را ساخت که از مبنای ده استفاده نمايند ولی قطعا" قيمت ساخت آنها شايد مقرون بصرفه نبوده و استفاده از مبنای دو از بعد پياده سازی مطمئنا" مقرون بصرفه تر از ساير مبناهای عدد نويسی است .در مبنای دو از ارقام باينری ( صفر و يک ) استفاده می گردد. کلمه " بيت " از کلمات Binary digIT اقتباس شده است . در سيستم عدد نويسی مبنای ده از ده رقم و در سيستم عدد نويسی مبنای دو از دو رقم بمنظور توليد اعداد استفاده می گردد.بنابراين يک عدد باينری صرفا" شامل ارقام صفر و يک است . برای محاسبه عدد 1011 از چه روشی استفاده می گردد؟ برای محاسبه عدد فوق در مبنای دو از همان روشی استفاده می گردد که در محاسبه عدد 100618 در مبنای ده استفاده شد با اين تفاوت که از توان های متفاوت عدد دو استفاده خواهد شد.

بايت :

هر بيت می تواند صرفا" شامل يکی از ارقام صفر و يا يک باشد. ( از لحاظ مقداردهی دارای محدوديت هستند و فقط می توان بکمک آنها دو حالت و يا مفهوم را ارائه داد ). از ترکيب هشت بيت ، يک بايت بوجود می آيد. چرا هشت بيت در يک بايت است ؟ با استفاده از هشت بيت در يک بايت ، می توان 256 مقدار ( صفر تا 255 ) را نشان داد.

از بايت برای ذخيره سازی کاراکترها در مستندات مبتنی بر متن ( Text) استفاده می گردد. در مجموعه کاراکتر اسکی (ASCII) هر يک از مقادير بين صفر تا 127 دارای يک کاراکتر خاص است . اغلب کامپيوترها جدول اسکی را توسعه داده اند تا بتوانند از 256 کاراکتر بطور کامل در يک بايت استفاده نمايند.از 128 بايت بعدی برای موارد خاصی نظير کاراکترهای موجود در يک زبان غير انگليسی استفاده می گردد. کامپيوترها مستندات متنی را در حافظه و يا ديسک بر اساس کدهای فوق ( اسکی ) ذخيره می نمايند. مثلا" از برنامه NotePad در ويندوز برای ايجاد يک فايل متنی با محتويات " Four Seven" استفاده و فايل فوق را با نام Test.txt ذخيره نمائيد. پس از ذخيره نمودن فايل و مشاهده فايل مورد نظر در برنامه های نمايش دهنده مشخصات فايل ها متوجه خواهيد شد که ظرفيت فايل فوق 10 بايت است . ( يک بايت برای هر حرف ) در صورتيکه معيار مشاهده ما به فايل فوق بر اساس ديدگاه کامپيوتر باشد ، بجای هر حرف يک عدد ( معادل کد اسکی ) را مشاهده خواهيم کرد.

بايت های فراوان !

برای سنجش ميزان حافظه اصلی ، هارد ديسک و ... که دارای بايت های فراوانی می باشند از مجموعه ای " پيشوند" قبل از نام بايت استفاده می گردد. ( کيلو، مگا ، گيگا نمونه هائی ازاين پيشوندها می باشند) جدول زير برخی از پيشوندها بهمراه کاربرد هر يک را نشان می دهد.


کد:
اندازه مخفف نام
Kilo K 2^10 = 1,024
Mega M 2^20 = 1,048,576
Giga G 2^30 = 1,073,741,824
Tera T 2^40 = 1,099,511,627,776
Peta P 2^50 = 1,125,899,906,842,624
Exa E 2^60 = 1,152,921,504,606,846,976
Zetta Z 2^70 = 1,180,591,620,717,411,303,424
Yotta Y 2^80 = 1,208,925,819,614,629,174,706,176




با توجه به جدول فوق می توان چنين برداشت کرد که : کيلو تقريبا" معادل هزار ، مگا تفريبا" معادل ميليون ، گيگا تقريبا معادل ميليارد و ... است. بنابراين زمانيکه شخصی عنوان می نمايد که دارای هارد ديسکی با ظرفيت دو گيگا بايت است ، معنای سخن وی اينچنين خواهد بود : " هارد ديسک وی دارای توان ذخيره سازی دو گيگا بايت ، يا تقريبا" دو ميليارد بايت و يا دقيقا" 2,147,483,648 بايت است ."
امروزه استفاده از رسانه های ذخيره سازی با ظرفيت بالا بسيار رايج بوده و ما شاهد حضور و استفاده از بانک های اطلاعاتی با ظرفيت بسيار بالا ( چندين ترابايت ) در موارد متعدد هستيم .

بيت شکل خلاصه شده (Binary Digital ) و مقدار يک صفر در سيستم عددي دودويي ميباشد. در پردازش و ذخيره سازي، بيت کوچکترين واحد اطلاعاتي است که کامپیوتر مورد استفاده قرار ميدهد و بطور فيزيکي بوسيله پالسي که به يک مدار ارسال ميگردد و يا به شکل نقطه کوچکي روي ديسک مغناطيسي که قابليت ذخيره سازي يک يا صفر را دارد، مشخص ميشود. بيتها کمترين اطلاعات قابل فهم براي انسان را ارائه ميکنند. بيتها در گروه هاي هشت تايي ، بايتها را تشکيل ميدهند که جهت ارائه تمام انواع اطلاعات از جمله حروف الفبا و رقمهاي صفر تا نه مورد استفاده قرار ميگيرند.

هر بايت شامل هشت بيت ميباشد . هر بيت را ميتوانيد بصورت يک سوئيچ الکتريکي با دو وضعيت ON يا OFF و يا يک عدد باينري در مبناي 2 با دو مقدار 0 يا 1 تصور کرد.

بيت نت


BITNET سر نام ( Because It's Time Network ) يک شبکه گسترده ( WAN ) است که در سال 1981 توسط موسسه همکاري براي تحقيقات و آموزش شبکه سازي (CREN ) در واشنگتن به کار افتاد. اين شبکه که اينک از بين رفته است ، پست الکترونيکي و خدمات انتقال فايل بين کامپيوتر هاي بزرگ انستيتو هاي آموزشي و تحقيقاتي در آمريکاي شمالي ، اروپا و ژاپن را ارائه مي نمود. اين شبکه بجاي TCP/IP از پروتکل NJE -Network Job Entry IBM استفاده ميکرد و قادر به تبادل پست الکترونيکي در اينترنت نيز بود.

[آبجی]

انواع RAM

Static random access memory)SRAM)
اين نوع حافظه ها از چندين ترانزيستور ( چهار تا شش ) برای هر سلول حافظه استفاده می نمايند. برای هر سلول از خازن استفاده نمی گردد. اين نوع حافظه در ابتدا بمنظور cache استفاده می شدند.

Dynamic random access memory) DRAM)
در اين نوع حافظه ها برای سلول های حافظه از يک زوج ترانزيستورو خازن استفاده می گردد .

Fast page mode dynamic random access memory) FPM DRAM)
شکل اوليه ای از حافظه های DRAM می باشند.در تراشه ای فوق تا زمان تکميل فرآيند استقرار يک بيت داده توسط سطر و ستون مورد نظر، می بايست منتظر و در ادامه بيت خوانده خواهد شد.( قبل از اينکه عمليات مربوط به بيت بعدی آغاز گردد) .حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است .

Extended data-out dynamic random access memory)EDO DRAM)
اين نوع حافظه ها در انتظار تکميل و اتمام پردازش های لازم برای اولين بيت نشده و عمليات مورد نظر خود را در رابطه با بيت بعد بلافاصله آغاز خواهند کرد. پس از اينکه آدرس اولين بيت مشخص گرديد EDO DRAM عمليات مربوط به جستجو برای بيت بعدی را آغاز خواهد کرد. سرعت عمليات فوق پنج برابر سريعتر نسبت به حافظه های FPM است . حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است .

Synchronous dynamic random access memory) SDRM)
از ويژگی "حالت پيوسته " بمنظور افزايش و بهبود کارائی استفاده می نمايد .بدين منظور زمانيکه سطر شامل داده مورد نظر باشد ، بسرعت در بين ستون ها حرکت و بلافاصله پس از تامين داده ،آن را خواهد خواند. SDRAM دارای سرعتی معادل پنج برابر سرعت حافظه های EDO بوده و امروزه در اکثر کامپيوترها استفاده می گردد.حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 528 مگابايت در ثانيه است .

Rambus dynamic random access memory ) RDRAM)
يک رويکرد کاملا" جديد نسبت به معماری قبلی DRAM است. اين نوع حافظه ها از Rambus in-line memory module) RIMM) استفاده کرده که از لحاظ اندازه و پيکربندی مشابه يک DIMM استاندارد است. وجه تمايز اين نوع حافظه ها استفاده از يک گذرگاه داده با سرعت بالا با نام "کانال Rambus " است . تراشه های حافظه RDRAM بصورت موازی کار کرده تا بتوانند به سرعت 800 مگاهرتز دست پيدا نمايند.

Credit card memory
يک نمونه کاملا" اختصاصی از توليدکنندگان خاص بوده و شامل ماژول های DRAM بوده که دريک نوع خاص اسلات ، در کامپيوترهای noteBook استفاده می گردد .

PCMCIA memory card
نوع ديگر از حافظه شامل ماژول های DRAM بوده که در notebook استفاده می شود.

FlashRam
نوع خاصی از حافظه با ظرفيت کم برای استفاده در دستگاههائی نظير تلويزيون، VCR بوده و از آن به منظور نگهداری اطلاعات خاص مربوط به هر دستگاه استفاده می گردد. زمانيکه اين نوع دستگاهها خاموش باشند همچنان به ميزان اندکی برق مصرف خواهند کرد. در کامپيوتر نيز از اين نوع حافظه ها برای نگهداری اطلاعاتی در رابطه با تنظيمات هارد ديسک و ... استفاده می گردد.

VideoRam) VRAM)
يک نوع خاص از حافظه های RAM بوده که برای موارد خاص نظير : آداپتورهای ويدئو و يا شتاب دهندگان سه بعدی استفاده می شود.
به اين نوع از حافظه ها multiport dynamic random access memory) MPDRAM) نيز گفته می شود.علت نامگذاری فوق بدين دليل است که اين نوع از حافظه ها دارای امکان دستيابی به اطلاعات، بصورت تصادفی و سريال می باشند . VRAM بر روی کارت گرافيک قرار داشته و دارای فرمت های متفاوتی است. ميزان حافظه فوق به عوامل متفاوتی نظير : " وضوح تصوير " و " وضعيت رنگ ها " بستگی دارد.

RAM شامل دو نوع است : ايستا و پويا .
متداولترين و ارزانترين RAM در واقع نوعي خازن است که ميتواند شارژ الکتريکي را در خود حفظ کرده و نشان دهنده يک بيت از داده باشد. متاسفانه خازن فقط به مدت کوتاهي ميتواند شارژ الکتريکي را در خود حفظ کند و بايد بطور مرتب محتوياتش تجديد شود. به همين دليل RAM مبتني بر اين روش را (RAM پويا ) يا " DRAM " ميگويند.

نمونه سريعتر و گران قيمت تري از RAM نيز وجود دارد که در آن از کليد هاي بسيار کوچکي به نام فليپ فلاپ استفاده شده است . اين کليد ها قطعه هاي پايداري بوده و تا زماني که جريان الکتريکي جديدي به آنها اعمال نشده باشد ميتوانند محتويات يک بيت را در خود نگهداري کنند. RAM مبتني بر اين روش ( RAM ايستا ) يا " SRAM " ناميده ميشود.

[آبجی]

انواع ROM

حافظه PROM

توليد تراشه های ROM مستلزم صرف وقت و هزينه بالائی است .بدين منظور اغلب توليد کنندگان ، نوع خاصی از اين نوع حافظه ها را که PROM ) Programmable Read-Only Memory) ناميده می شوند ، توليد می کنند.اين نوع از تراشه ها با محتويات خالی با قيمت مناسب عرضه شده و می تواند توسط هر شخص با استفاده از دستگاههای خاصی که Programmer ناميده می شوند ، برنامه ريزی گردند. ساختار اين نوع از تراشه ها مشابه ROM بوده با اين تفاوت که در محل برخورد هر سطر و ستون از يک فيوز ( برای اتصال به يکديگر) استفاده می گردد. يک شارژ که از طريق يک ستون ارسال می گردد از طريق فيوز به يک سلول پاس داده شده و بدين ترتيب به يک سطر Grounded که نماينگر مقدار "يک" است ، ارسال خواهد شد. با توجه به اينکه تمام سلول ها دارای يک فيوز می باشند، درحالت اوليه ( خالی )، يک تراشه PROM دارای مقدار اوليه " يک" است . بمنظور تغيير مقدار يک سلول به صفر، از يک Programmer برای ارسال يک جريان خاص به سلول مورد نظر، استفاده می گردد.ولتاژ بالا، باعث قطع اتصال بين سطر و ستون (سوختن فيوز) خواهد کرد. فرآيند فوق را " Burning the PROM " می گويند. حافظه های PROM صرفا" يک بار قابل برنامه ريزی هستند. حافظه های فوق نسبت به RAM شکننده تر بوده و يک جريان حاصل از الکتريسيته ساکن، می تواند باعث سوخته شدن فيوز در تراشه شده و مقدار يک را به صفر تغيير نمايد. از طرف ديگر ( مزايا ) حافظه ای PROM دارای قيمت مناسب بوده و برای نمونه سازی داده برای يک ROM ، قبل از برنامه ريزی نهائی کارآئی مطلوبی دارند.


حافظه EPROM

استفاده کاربردی از حافظه های ROM و PROM با توجه به نياز به اعمال تغييرات در آنها قابل تامل است ( ضرورت اعمال تغييرات و اصلاحات در اين نوع حافظه ها می تواند به صرف هزينه بالائی منجر گردد)حافظه هایEPROM)Erasable programmable read-only memory) پاسخی مناسب به نياز های مطرح شده است ( نياز به اعمال تغييرات ) تراشه های EPROM را می توان چندين مرتبه باز نويسی کرد. پاک نمودن محتويات يک تراشه EPROM مستلزم استفاده از دستگاه خاصی است که باعث ساطع کردن يک فرکانس خاص ماوراء بنفش باشد.. پيکربندی اين نوع از حافظه ها مستلزم استفاده از يک Programmer از نوع EPROM است که يک ولتاژ را در يک سطح خاص ارائه نمايند ( با توجه به نوع EPROM استفاده شده ) اين نوع حافظه ها ، نيز دارای شبکه ای مشتمل از سطر و ستون می باشند. در يک EPROM سلول موجود در نقطه برخورد سطر و ستون دارای دو ترانزيستور است .ترانزيستورهای فوق توسط يک لايه نازک اکسيد از يکديگر جدا شده اند. يکی از ترانزيستورها Floating Gate و ديگری Control Gate ناميده می شود. Floating gate صرفا" از طريق Control gate به سطر مرتبط است. ماداميکه لينک برقرارباشد سلول دارای مقدار يک خواهد بود. بمنظور تغيير مقدار فوق به صفر به فرآيندی با نام Fowler-Nordheim tunneling نياز خواهد بود .Tunneling بمنظور تغيير محل الکترون های Floating gate استفاده می گردد.يک شارژ الکتريکی بين 10 تا 13 ولت به floating gate داده می شود.شارژ از ستون شروع و پس از ورود به floating gate در ground تخليه خواهد گرديد. شارژ فوق باعث می گردد که ترانزيستور floating gate مشابه يک "پخش کننده الکترون " رفتار نمايد . الکترون های مازاد فشرده شده و در سمت ديگر لايه اکسيد به دام افتاده و يک شارژ منفی را باعث می گردند. الکترون های شارژ شده منفی ، بعنوان يک صفحه عايق بين control gate و floating gate رفتار می نمايند.دستگاه خاصی با نام Cell sensor سطح شارژ پاس داده شده به floating gate را مونيتور خواهد کرد. در صورتيکه جريان گيت بيشتر از 50 درصد شارژ باشد در اينصورت مقدار "يک" را دارا خواهد بود.زمانيکه شارژ پاس داده شده از 50 درصد آستانه عدول نموده مقدار به "صفر" تغيير پيدا خواهد کرد.يک تراشه EPROM دارای گيت هائی است که تمام آنها باز بوده و هر سلول آن مقدار يک را دارا است.
بمنظور باز نويسی يک EPROM می بايست در ابتدا محتويات آن پاک گردد. برای پاک نمودن می بايست يک سطح از انرژی زياد را بمنظور شکستن الکترون های منفی Floating gate استفاده کرد.در يک EPROM استاندارد ،عمليات فوق از طريق اشعه ماوراء بنفش با فرکانس 253/7 انجام می گردد.فرآيند حذف در EPROM انتخابی نبوده و تمام محتويات آن حذف خواهد شد. برای حذف يک EPROM می بايست آن را از محلی که نصب شده است جدا کرده و به مدت چند دقيقه زير اشعه ماوراء بنفش دستگاه پاک کننده EPROM قرار داد.


حافظه های EEPROM و Flash Memory

با اينکه حافظه ای EPROM يک موفقيت مناسب نسبت به حافظه های PROM از بعد استفاده مجدد می باشند ولی کماکان نيازمند بکارگيری تجهيزات خاص و دنبال نمودن فرآيندهای خسته کننده بمنظور حذف و نصب مجدد آنان در هر زمانی است که به يک شارژ نياز باشد. در ضمن، فرآيند اعمال تغييرات در يک حافظه EPROM نمی تواند همزمان با نياز و بصورت تصاعدی صورت پذيرد و در ابتدا می بايست تمام محتويات را پاک نمود.حافظه های Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)EEOPROM) پاسخی مناسب به نيازهای موجود است . در حافظه های EEPROM تسهيلات زير ارائه می گردد:

برای بازنويسی تراشه نياز به جدا نمودن تراشه از محل نصب شده نخواهد بود.
برای تغيير بخشی از تراشه نياز به پاک نمودن تمام محتويات نخواهد بود.

اعمال تغييرات در اين نوع تراشه ها مستلزم بکارگيری يک دستگاه اختصاصی نخواهد بود.
در عوض استفاده از اشعه ماوراء بنفش، می توان الکترون های هر سلول را با استفاده از يک برنامه محلی و بکمک يک ميدان الکتريکی به وضعيت طبيعی برگرداند. عمليات فوق باعث حذف سلول های مورد نظر شده و می توان مجددا" آنها را بازنويسی نمود.تراشه های فوق در هر لحظه يک بايت را تغيير خواهند داد.فرآيند اعمال تغييرات در تراشه های فوق کند بوده و در مواردی که می بايست اطلاعات با سرعت تغيير يابند ، سرعت لازم را نداشته و دارای چالش های خاص خود می باشند.

توليدکنندگان با ارائه Flash Memory که يک نوع خاص از حافظه های EEPROM می باشد به محدوديت اشاره شده پاسخ لازم را داده اند.در حافظه Flash از مدارات از قبل پيش بينی شده در زمان طراحی ، بمنظور حذف استفاده می گردد ( بکمک ايجاد يک ميدان الکتريکی). در اين حالت می توان تمام و يا بخش های خاصی از تراشه را که " بلاک " ناميده می شوند، را حذف کرد.اين نوع حافظه نسبت به حافظه های EEPROM سريعتر است ، چون داده ها از طريق بلاک هائی که معمولا" 512 بايت می باشند ( به جای يک بايت در هر لحظه ) نوشته می گردند. شکل زير حافظه BIOS را که نوع خاصی از حافظه ROM مدل Flash memory است ، نشان می دهد.


EPROM سر نام عبارت (Erasable Programmable Read Only Memory ) است که به آن حافظه فقط خواندني قابل برنامه ریزي نيز گفته ميشود. EPROM ها تراشه هاي حافظه غير فرار ( پايدار ) هستند که پس از ساخت برنامه ريزي ميشوند. تفاوت اين نوع حافظه با حافظه PROM ، قابليت پاک شدن برنامه هاي درون آن ميباشد. در اين تراشه ها اشعه ماوراء بنفش قوي ميتواند اتصالهاي قطع شده تراشه را دوباره برقرار کند. اگر چه قيمت EPROM ها بسيار بيشتر از DROM ها است اما اگر تغييرات زيادي در برنامه ريزي اعمال گردد، EPROM مقرون بصرفه خواهد بود.

[آبجی]

ديسك

گستره وسيعي از وسايل ذخيره سازي قابل جابجايي وجود دارند که به راحتي امکان انتقال آنها از کامپيوتري به کامپيوتر ديگر و يا بکارگيري آنها به عنوان نسخه هاي پشتيبان امنيتي در هنگام از دست رفتن ، خراب شدن يا به سرقت رفتن کامپیوتر وجود دارد.

فلاپي ديسک - Floppy Disk

ديسکهاي مغناطيسي کوچکي که ميتوان آنها را از کامپيوتر خارج کرد. ديسک ها نوعاً حدود 1.4 مگابايت اطلاعات را در خود نگهداري ميکنند.

[آبجی]

CD Player

CD Player مسئوليت يافتن و خواندن اطلاعات ذخيره شده بر روی يک CD را برعهده دارد. يک CD drive دارای سه بخش اساسی است : يک موتور که باعث چرخش ديسک می گردد. چرخش موتور فوق 200 و 500 دور دردقيقه با توجه به شياری است می بايست خوانده شود.
يک ليزر و يک سيستم لنز که برآمدگی های موجود بر روی CD را خواهند خواند.
يک مکانيزم رديابی بمنظور حرکت ليزر بگونه ای که پرتو نور قادر به دنبال نمودن شيار حلزونی باشد.
CD Player يک نمونه مناسب از آخرين فن آوري های موجود در زمينه کامپيوتر است . در سيستم فوق داده ها به شکل قابل فهم و بصورت بلاک هائی از داده شکل دهی شده وبرای يک مبدل ديجيتال به آنالوگ ( زمانيکه Cd صوتی باشد ) و يا يک کامپيوتر ( زمانيکه يک درايو CD-ROM باشد ) ارسال خواهد شد. پس از تابش نور بر روی سطح ديسک ( برآمدگی ها )، بازتابش آن از طريق يک چشم الکترونيکی کنترل می گردد. در صورتيکه بازتابش نور دقيقا" بر روی چشم الکترونيکی منطبق گردد ، عدد يک تشخيص داده شده و در صورتيکه بازتابش نور منطبق بر چشم الکترونيکی نباشد ، عدد صفر تشخيص داده خواهد شد. پس از تشخيص فوق ( صفر و يا يک ) اطلاعات بصورت سيگنالهای ديجيتال شکل دهی خواهند شد. در ادامه سيگنال های فوق در اختيار يک تبديل کننده قرار خواهند گرفت . تبديل کننده سيگنالهای ديجيتال را به آنالوگ تبديل خواهد کرد. اگر CD مورد نظر حاوی اطلاعات صوتی ( موزيک ) باشد ، در ادامه سيگنال های آنالوگ در اختيار يک تقويت کننده آنالوگ قرار گرفته و پس از تقويت سيگنال مربوطه امکان شنيدن صوت از طريق بلندگوی کامپيوتر بوجود خواهد آمد.
وظيفه اوليه CD player تمرکز ليزر بر روی شيار حاوی برآمدگی های ايجاد شده است . پرتوهای نور از بين لايه پلی کربنات عبور و توسط لايه آلومينيم بازتابش خواهند شد. يک چشم الکترونيکی ( Opto-electronic ) از تغييرات بوجود آمده در نور استنباطات خود را خواهد داشت . با توجه به برآمدگی های موجود در سطح ديسک ، بازتابش نور منعکس شده تفاوت های موجود را مشخص وچشم الکترونيکی تغييرات حاصل از انعکاس را تشخيص خواهد داد. الکترونيک های موجود در درايو تغييرات نور منعکس شده را بمنظور خواندن بيت ها ، تفسير می نمايد.
مشکل ترين بخش سيستم فوق نگهداری پرتو های نور در مرکز شيارهای داده است . عمليات فوق بر عهده "سيستم ردياب" مي باشد .سيستم فوق ماداميکه CD خوانده می شود ، بصورت پيوسته ليزر راحرکت و آن را از مرکز ديسک دور خواهد کرد. به موازات حرکت خطی فوق ، موتور مربوطه (Spindle motor) می بايست سرعت CD را کاهش داده تا در هر مقطع زمانی ، اطلاعات با يک نسبت ثابت از سطح ديسک خوانده شوند.

CD-ROM - Compact Disk Read Only Memory رسانه ذخيره سازي نوري است که ظرفيت ذخيره سازي 650 مگابايت را دارد. سرعت منفرد (1X ) در گرداننده هاي CD-ROM ، 150 کيلو بايت در ثانيه است. چون داده ها توسط گرداننده هاي CD-ROM مبتني بر زمان نيست ميتوان با چرخاندن اين داده ها توسط گرداننده هاي با سرعت خطي بالاتر خواندن آنها را افزايش داد. به عنوان مثال يک گرداننده 24 ساعته (24X ) سرعت انتقالي برابر 3/6 مگابايت در ثانيه ( 24*150kb/s) دارد.

[آبجی]

وسايل جانبي

هر وسيله اي که خارج از واحد سيستم ( Case ) قرار داشته باشد وسيله جانبي ناميده ميشود. در اغلب سيستم هاي کامپيوتري ، سه وسيله جانبي ضروري موسوم به صفحه کليد (Keyboard) ، ماوس ( Mouse ) و صفحه نمايش (Monitor) وجود دارد.

ماوس-Mouse

استفاده از موس در کامپيوتراز سال 1984 و همزمان با معرفی مکينتاش آغاز گرديد . با عرضه موس ، کاربران قادر به استفاده از سيستم و نرم افزارهای مورد نظر خود با سهولت بيشتری شدند. امروزه موس دارای جايگاه خاص خود است . موس قادر به تشخيص حرکت و کليک بوده و پس از تشخيص لازم ، اطلاعات مورد نياز برای کامپيوتر ارسال تا عمليات لازم انجام گيرد.

روند شکل گيری موس

درسيستم های اوليه نيازی به استفاده از موس احساس نمی گرديد، چون کامپيوترهای آن زمان دارای اينترفيسی مشابه ماشين های تله تايپ و يا کارت پانچ برای ورود اطلاعات بودند. ترمينال های متنی اوليه، چيزی بيشتر از يک تله تايپ شبيه سازی شده نبودند ( استفاده از صفحه نمايشگر در عوض کاغذ ). چندين سال طول کشيد تا کليدهای پيکانی در اغلب ترمينال ها مورد استفاده قرار گرفتند ( اواخر 1960 و اوايل 1970 ) . اديتورهای تمام صفحه اولين چيزی بودند که از قابليت های واقعی کليدهای پيکانی استفاده کردند. مداد های نوری برای ساليان زيادی بر روی ماشين های متفاوت ، بعنوان يک دستگاه اشاره ای استفاده می گرديدند. Joysticks و دستگاه هائی ديگر در اين خصوص در سال 1970 رايج شده بودند. زمانيکه موس بهمراه کامپيوترهای مکينتاش ارائه گرديد يک موفقيت بزرگ بدست آمده بود.عملکرد موس کاملا" طبيعی بود. قيمت موس ارزان و فضای زيادی را اشغال نمی کرد. همزمان با حمايت سيستم های عامل از موس ، استفاده از موس رشد بيشتری پيدا کرد. زمانيکه ويندوز 1/3 از يک رابط گرافيکی بعنوان استاندارد استفاده کرد، موس بعنوان يک وسيله و اينترفيس بين انسان - کامپيوتر، جايگاه خاص خود را کسب نمود.

ماوس ، ابزاري ورودي است که به کاربر اجازه ميدهد به اقلام موجود بر روي صفحه تصوير اشاره و آنها را انتخاب کند. ساختار اصلي ماوس متشکل از يک وسيله کوچک که در دست جاي ميگيرد و چند دکمه مسطح روي آن است. زير ماوس يک بخش جهت ياب ( معمولاً گوي ) قرار دارد. کل اين مجموعه نيز به وسيله سيمي به کامپيوتر متصل ميشود. با حرکت ماوس توسط کاربر اشاره گر ماوس بر روي صفحه تصوير ، به طور همزمان به همان سمت حرکت ميکند. اولين ماوس توسط دکتر داوگ انگلبرت در سال 1964 اختراع شد.

صفحه كليد

صفحه کليد، متداولترين وسيله ورود اطلاعات در کامپيوتر است .عملکرد صفحه کليد مشابه يک کامپيوتر است!
صفحه کليد شامل مجموعه ای از سوييچ ها است که به يک ريزپردازنده متصل می گردند. ريزپردازنده وضعيت هر سوئيچ را هماهنگ و واکنش لازم در خصوص تغيير وضعيت يک سوئيچ را از خود نشان خواهد داد.

انواع صفحه کليد

صفحه کليدها از بدو استفاده در کامپيوتر، تاکنون کمتر دستخوش تغييراتی شده اند. اغلب تغييرات اعمال شده در رابطه با صفحه کليد، افزودن کليدهائی خاص ، بمنظور انجام خواسته های مورد نظر است . متداولترين نوع صفحه کليدها عبارتند از :

- صفحه کليد پيشرفته با 101 کليد
- صفحه کليد ويندوزبا 104 کليد
- صفحه کليد استاندارد اپل با 82 کليد
- صفحه کليد پيشرفته اپل با 108 کليد

کامپيوترهای laptop دارای صفحه کليدهای مختص بخود بوده که آرايش کليدها بر روی آنان با صفحه کليدهای استاندارد متفاوت است . برخی از توليد کنندگان صفحه کليد، کليدهای خاصی را نسبت به صفحه کليدهای استاندارد اضافه نموده اند. صفحه کليد دارای چهار نوع کليد متفاوت است :

کليدهای مربوط به تايپ
کليدهای مربوط به بخش اعداد (Numeric keypad)
کليدهای مربوط به توابع ( عمليات ) خاص
کليدهای کنترلی

کليدهای تايپ بخشی از صفحه کليد را شامل می گردند که بکمک آنها می توان حروف الفبائی را تايپ نمود. آرايش کليدهای فوق بر روی صفحه کليد مشابه دستگاههای تايپ است . همزمان با گسترش استفاده از کامپيوتر در بخش های تجاری ضرورت وجود کليدهای خاص عددی برای بهبود سرعت ورود اطلاعات نيز احساس گرديد، بدين منظوور Numeric keypad در صفحه کليدها مورد استفاده قرار گرفت . با توجه به اينکه حجم بالائی از اطلاعات بصورت عدد می باشند ، يک مجموعه با 17 کليد به صفحه کليد اضافه گرديد. آرايش کليدهای فوق بر روی صفحه کليد مشابه اغلب ماشين های حساب است .
در سال 1986 شرکت IBM صفحه کليد اوليه خود را تغيير و کليدهای عملياتی و کنترلی را به آن اضافه کرد. کليدهای عملياتی بصورت يک سطر و در بالاترين قسمت صفحه کليد قرار می گيرند. با استفاده از نرم افزارهای کاربردی و يا سيستم عامل می توان به هر يک از کليدهای عملياتی مسئوليتی را واگذار نمود. کليدهای کنترلی باعث کنترل مکان نما (Cursor) و صفحه نمايشگر می باشند. در اين راستا از چهار کليد ( با فرمت معکوس حرف T ) بين بخش مربوط به کليدهای مختص تايپ و بخش عددی صفحه کليد استفاده شده است. با استفاده از کليدهای فوق کاربران قادر به حرکت مکان نما بر روی صفحه نمايشگر خواهند بود. در اغلب نرم افزارها با استفاده از کليدهای کنترلی کاربران قادر به پرش هائی با گام های بلند نيز خواهند بود. اين کليدها شامل موارد زير می باشد :

Home
End
Insert
Delete
Page Up
Page Down
Control -Ctrl
Alternate -Alt
Escape -Esc

صفحه کليد ويندوز، کليدهای اضافه ای را معرفی نمود. کليدهای Windows يا Start و يک کليد Application نمونه هائی در اين زمينه می باشند. صفحه کليدهای " اپل " اختصاص به سيستم های مکينتاش دارد.

صفحه کليد يا Keyboard شامل مجموعه اي از کليد هاست که چيدمان آنها مانند ماشين تايپ بوده و شما ( کاربر ) را قادر ميسازد، اطلاعات و فرمانهاي دلخواه خود را وارد کامپيوتر کنيد. Keyboard نيز يکي از وسایل ورودي کامپيوتر به شمار مي آيد.

[آبجی]

صفحه نمايش

به صفحه نمايش کامپيوتر مانيتور Monitor ( به معني آگاهي دهنده ) گفته ميشود. چرا که براي آگاهي يافتن از وقايعي که در کامپيوتر شما در حال وقوع هستند استفاده ميکند. مانيتور از وسايل خروجي کامپيوتر ميباشد.


چاپگر

چاپگر يا Printer ، از ابزار هاي خروجي کامپيوتر است که متن يا تصوير ايجاد شده به وسيله کامپيوتر را بر روي کاغذ ( يا رسانه مشابه ديگر ) پياده ميکند. چاپگر ها از جنبه هاي مختلف تقسيم بندي ميشوند که متداولترين مشخصه آنها ضربه اي يا غير ضربه اي بودن آنهاست. در چاپگرهاي ضربه اي هر چاپگر با کاغذ تماس فيزيکي دارد. مثل چاپگر هاي ماتريسي نقطه اي و چرخ و فلکي ، اما در چاپگر هاي غير ضربه اي هر چاپگر با کاغذ تماس ندارد که به عنوان نمونه ميتوان از چاپگر هاي ليزري و جوهر افشان و حرارتي نام برد.

[آبجی]

چاپگر ليزری

چاپگرهای ليزری با توجه به ويژگی های منحصربفرد خود طی ساليان اخير با استقبال عموم کاربران کامپيوتر در سراسر جهان مواجه شده اند. شرکت های توليدکننده اين نوع چاپگرها متناسب با خواسته های جديد و همزمان با پيشرفت تکنولوژی ، مدل های متفاوتی از اين نوع چاپگرها را به بازار عرضه نموده اند.

مبانی چاپگرهای ليزری

استفاده از الکتريسيته ساکن در تکنولوژی چاپگرهای ليزری، يکی از اصول مهم و اوليه است . الکتريسيته ساکن يک شارژ الکتريکی است که توسط اشياء عايق ايجاد می گردد. بدن انسان نمونه ای در اين زمينه بوده که می تواند باعث ايجاد الکتريسيته ساکن گردد. انرژی حاصل از الکتريسيته ساکن باعث ايجاد چسبندگی بين اشياء می گردد. ( نظير لباس های داخل يک ماشين خشک کن ). رعد و برق حاصل از يک ابر صاعقه دار نيز حامل الکتريسيته ساکن بوده که مسير ابر تا زمين را طی خواهد کرد.
چاپگر ليزری از پديده فوق بعنوان يک نوع " چسب موقت " استفاده می نمايد. هسته اساسی سيستم فوق ، دستگاهی با نام " نورپذير" (Photoreceptor) است . ماهيت فيزيکی دستگاه فوق، يک استوانه و يا يک سيلندر است. دستگاه فوق از مواد هادی نور تشکيل شده که توسط کوانتوم نور تخليه می گردند. در ابتدا ، استوانه يک شارژ مثبت را از طريق يک سيم حامل جريان الکتريکی (Corona Wire) ، پيدا می کند . همزمان با چرخش استوانه ، چاپگر يک پرتو نور ليزری نازک را بر سطح استوانه بمنظور تخليه الکتريکی بخش مربوطه ، می تاباند. در ادامه ليزر حروف و تصاير را بر سطح استوانه خواهد نوشت .( يک الگو از شارژ الکتريکی ) . سيستم فوق می تواند با شارژ معکوس هم کار نمايد، در اين حالت يک شارژ الکترواستاتيک مثبت بر روی يک شارژ منفی بعنوان زمينه در نظر گرفته خواهد شد.
پس از عملکرد الگوی موردنظر ، چاپگر سطح استوانه را با گرد جوهر ( پودر مشکی رنگ با کيفيت مناسب ) شارژ شده مثبت، می پوشاند. با توجه با اينکه پودر فوق دارای شارژ مثبت است ، تونر به ناحيه تخليه شده استوانه ( بار منفی ) چسبانده می گردد.( در اين حالت شارژ زمينه مثبت نخواهد شد ) . عمليات فوق مشابه نوشتن بر روی سودا و چسباندن آن بر روی سطح مورد نظر است .
پس از چسباندن پودر مورد نظر ، استوانه حول يک کاغذ می چرخد .قبل از اينکه کاغذ زير استوانه قرار بگيرد ، يک شارژ منفی توسط سيم انتقالی Corona به آن داده می شود. شارژ فوق بمراتب قويتر از شارژ منفی الکترواستاتيک مربوط به تصوير بوده و کاغذ قادر به رها کردن پودر مربوطه خواهد بود. همزمان با حرکت کاغذ (با سرعت معادل استوانه) بر روی کاغذ تصوير مربوطه درج خواهد شد. بمنظور ممانعت از چسبيدن کاغذ به استوانه ، بلافاصله پس از درج تصويرعمليات تخليه شارژ توسط يک سيم Detac corona انجام خواهد شد.
درنهايت ، چاپگر کاغذ را از بين يک Fuser ( يک زوج غلتک گرم ) عبور داده می شود. در حين انجام فرآيند فوق، گردجوهر پاشيده شده در کاغذ تنيده می گردد. غلتک ها باعث حرکت کاغذ به سمت سينی خروجی خواهند شد. Fuser باعث گرم شدن کاغذ نيز خواهد شد بهمين دليل زمانيکه کاغذ از چاپگر خارج می گردد ، داغ است .
چه عاملی باعث می شود که کاغذ سوزانده نگردد؟ مهمترين عامل سرعت است . سرعت حرکت کاغذ توسط غلتک ها بگونه ای خواهد بود که باعث عدم سوختگی کاغذ خواهد شد.
پس از ريختن پودر بر روی کاغذ ، سطح استوانه تحت تاثير يک لامپ تخليه قرار می گيرد. اين لامپ روشن تمام سطح "نور پذير" استوانه را تحت تاثير قرار داده و تصاوير الکتريکی را پاک خواهد کرد. در ادامه سطح استوانه توسط سيم شارژCorona تحت تاثير شارژ مثبت قرار می گيرد.

کنترل کننده

قبل از انجام هر گونه عمليات توسط چاپگر ليزری ، می بايست صفحه حاوی داده در اختيار آن قرار گرفته و در ادامه در رابطه با نحوه ايجاد خروجی مورد نظر تصميم گيری می گردد. عمليات فوق بر عهده کنترل کننده چاپگر خواهد بود. کنترل کننده چاپگر بعنوان برد اصلی چاپگر ليزری ايفای وظيفه می نمايد. کنترل کننده فوق از طريق يک پورت ارتباطی نظير : پورت موازی و يا پورت USB با کامپيوتر ارتباط برقرار می نمايد. در صورتيکه چاپگر به چندين کامپيوتر متصل باشد ، کاربران متفاوت قادر به ارسال درخواست های چاپ خود خواهند بود. در اين حالت کنترل کننده ، هر يک از درخواست های واصله را بصورت جداگانه پردازش خواهد کرد.
بمنظور گفتمان بين کنترل کننده و کامپيوتر ، می بايست آنها با يک زبان مشترک صحبت نمايند. در چاپگرهای اوليه ، کامپيوتر يک نوع فايل متنی خاص را بهمراه مجموعه ای از کدهای اطلاعاتی برای چاپگر ارسال می کرد. با توجه به ماهيت چاپگرهای اوليه و محدوديت فونت های موجود ، روش فوق بخوبی تامين کننده نيازهای اطلاعاتی چاپگر بود. امروزه از صدها نوع فونت استفاده می گردد.بدين منظور لازم است که اطلاعات مورد نياز چاپگر با استفاده از يک زبان پيشرفته در اختيار آن گذاشته شود. متداولترين زبانهای موجود در اين زمينه زبان PCL)Printer Command Language) مربوط به شرکت هيولت پاکارد و " پوست اسکريپت " مربوط به Adobe است . زبانهای فوق برای تشريح صفحه از يک نوع بردار استفاده می نمايند. بردار فوق مقادير رياضی از اشکال geometric می باشند. ( بصورت مجموعه ای از نقاط نخواهد بود ) چاپگر بردار را اخذ و در ادامه آن را به يک صفحه bitmap تبديل می نمايد.
برخی از چاپگرها از يک دستگاه اينترفيش گرافيکی GDI)Graphical device interface) در عوض PCL استاندارد، استفاده می نمايند. درسيستم فوق ، کامپيوتر بردار مربوط به نقاط را خود ايجاد می نمايد، بدين ترتيب کنترل کننده پردازشی در اين زمينه را انجام نداده و صرفا" دستورالعمل های نقاط را برای ليزر ارسال می نمايد. در اغلب چاپگرهای ليزری ، کنترل کننده می بايست عمليات مربوط به سازماندهی داده های دريافتی از کامپيوتر را خود انجام دهد. اطلاعات فوق شامل : دستورات مربوط به نوع عمليات ، نوع کاغذ ، نحوه برخورد با فونت ها و ... است . کنترل کننده بمنظور انجام عمليات مربوطه بطرز صحيح می بايست اطلاعات فوق را با اولويت درست دريافت نمايد.
پس از سازماندهی داده ها ، کنترل کننده عمليات آماده سازی صفحه را آغاز خواهد کرد. تنظيم حاشيه ها ی متن ، سازماندهی کلمات و استقرار تصاوير مورد نظر و ... را انجام داده و ماحصل عمليات فوق ايجاد برداری حاوی نقاط متفاوت است . چاپگر بمنظور چاپ يک صفحه به اطلاعات فوق نياز خواهد داشت .
در اکثر چاپگرهای ليزری ، کنترل کننده قادر به ذخيره درخواست های مربوط به چاپ در حافظه اختصاصی خود است . با استفاده از ويژگی فوق ، کنترل کننده قادر به استقرار چندين کار در حافظه می باشد ( ايجاد يک صف از کارها ) . پس از استقرار هر درخواست چاپ در حافظه اختصاصی ، امکان چاپ آنها در زمان مربوطه فراهم خواهد شد. در موارديکه از يک سند می بايست چندين نسخه چاپ گردد ، داده های مربوطه صرفا" يک بار برای چاپگر ارسال و بدين طريق در زمان صرفه جوئی خواهد شد.

ليزر

نقش سيتم ليزر چاپگر در ايجاد خروجی مورد نظر بسيار حائز اهميت است . در چاپگرهای ليزری قديمی ، سيستم فوق از عناصر زير تشکيل شده بود :

يک ليزر
يک آيينه قابل حرکت
يک لنز

ليزر داده های مربوط به صفحه را دريافت ( نقاط ) و بر اساس اطلاعات فوق متن و تصوير مورد نظر را ايجاد می کرد. در هر زمان(لحظه) يک خط افقی چاپ می گرديد. همزمان با حرکت پرتو های نور بر روی استوانه ، ليزر يک پالس نوری برای هر يک از نقاط مورد نظر جهت چاپ را منعکس می نمود. برای فضا های خالی پالسی توليد نمی گرديد. ليزر نقشی در حرکت پرتو های نور نداشته و باعث تابش نور از طريق يک آيينه قابل حرکت است. همزمان با حرکت آيينه ، توسط مجموعه ای از لنزها نور تابانده می گرديد.با تنظيم فاصله بين آيينه و نقاط در زمان تابش نور ، از بهم ريختگی تصوير پيشگيری بعمل می آمد.
دستگاه ليزری صرفا" در جهت افقی حرکت می کرد.پس از پيمايش افقی ، چاپگر استوانه مربوطه را حرکت داده تا زمينه ايجاد خط بعدی توسط دستگاه ليزر فراهم گردد.
برخی از چاپگرهای ليزری از مجموعه ای ديود نوری (LED) برای نوشتن محتويات صفحه استفاده می نمايند. هر يک از نقاط دارای نور اختصاصی خود خواهد بود. چاپگرهای با تکنولوژی فوق نسبت به چاپگرهائی که از دستگاه ليزری استفاده می نمايند ، دارای قيمت ارزان تری می باشند.

تونر

يکی از مهمترين شاخص های يک چاپگر ليزری ، تونر است . تونر يک نوع پودر الکتريکی شارژ شده بوده که دارای دو عنصر اصلی : رنگ دانه و پلاستيک است . رنگ دانه ها تامين کننده رنگ مورد نياز می باشند ( در چاپگرهای تک رنگ ، رنگ فوق مشکی است ) .رنگ دانه ها با پلاستيک آميخته شده اند. بدين ترتيب زمانيکه تونر از بين غلتک های داغ عبور می نمايد ، گداخته خواهند گرديد.
پودر در يک toner hopper ( يک محفظه کوچک در داخل يک روکش قابل حرکت ) ذخيره می گردد. چاپگر تونر مورد نياز خود را از طريق developer unit ( تامين کننده دانه ) از محفظه دريافت می دارد. developer ، يک مجموعه از لانه های مغناطيسی با شارژ منفی است . دانه های فوق به يک پاک کن فلزی قابل چرخش ، متصل خواهند شد. با حرکت ميله فوق دانه هایمغناطيسی در محفظه گفته شده قرار خواهند گرفت . با توجه به اينکه دانه های مغناطيسی دارای شارژ منفی می باشند ، تامين کننده دانه ها ، دانه های مثبت تونر را جمع آوری خواهد کرد.درادامه پاک کن، ذرات را تميز و آنها را برای استوانه ارسال می دارد. تصاوير الکترواستاتيک دارای شارژ منفی قويتر نسبت به تامين کننده دانه ها بوده و استوانه شامل ذرات چسبانده شده را از خود دور می نمايد. در ادامه استوانه در طول کاغذ حرکت و بموازات آن کاغذ تحت تاثير يک ميدان قرار گرفته( يک سيم detac corona ) و تخليه الکتريکی می گردد.در وضعيت فوق تنها عاملی که باعث نگهداری تونر بر سطح کاغذ می گردد ، نيروی جاذبه است .بمنظور چسباندن تونر بر روی سطح کاغذ ، می بايست کاغذ از طريق غلتک های داغ بحرکت درآيد. در اغلب چاپگرها ، Toner hopper ، developer,drum assembly در يک کارتريج قابل تعويض قرار می گيرند.

مزايای يک چاپگر ليزری

مهمترين مزايای چاپگرهای ليزری : سرعت ، دقت و مقرون بصرفه بودن است . يک ليزر قادر به حرکت بسيار سريع بوده و طبيعی است سرعت نوشتن آن بمراتب بيشتر از چاپگرهای جوهر افشان باشد. چاپگرهای ليزری بمراتب گرانتر نسبت به چاپگرهای جوهرافشان می باشند. در مقابل پودر مصرفی آنها زياد گران نبوده و هزينه نگهداری آنان بالا نخواهد بود.

چاپگرهای رنگی

در ابتدا اغلب چاپگرهای ليزری بصورت تک رنگ ( سياه رنگ نوشته و سفيد رنگ کاغذ ) بودند. امروزه چاپگرهای ليزری رنگی نيز متداول و توسط توليدکنندگان متفاوت عرضه شده اند. عملکرد چاپگرهای رنگی در اکثر موارد مشابه چاپگرهای سياه و سفيد است . يکی از تفاوت های عمده چاپگرهای رنگی با سياه و سفيد نحوه انجام فرآيند چاپ با توجه به ماهيت رنگی بودن آنان است . چاپگرهای رنگی برای انجام فرآيند مربوطه از چهار فاز متفاوت استفاده می نمايند. در هر فاز يکی از رنگ های فيروزه ای ( آبی ) ، سرخابی ( قرمز ) ، زرد وسياه استفاده می گردد. با ترکيب چهار رنگ فوق مجموعه ای گسترده از رنگ ها بوجود می آيد. برخی از چاپگرها دارای چهار تونر و developer unit مجزا بر روی يک چرخ دوار می باشند. برخی ديگر از چاپگرها برای هر يک از رنگ ها، از دستگاه های ليزر ، استوانه و تونر مجزا استفاده می نمايند.