أنواع الذواكر - لغة التجميع وشرح المعالج 8086

ضمن دروس شرح المعالج 8086 نأخذ اليوم انواع الذواكر :

يمكن تصنيف الذواكر على نحو رئيس إلى مجموعتين أساسيتين: الذواكر الرئيسة prime memory وذواكر التخزين storage memory .
تعتبر الذواكر RAM  للقراءة والكتابة و ROM للقراءه فقط.
 يستخدم المعالج الذواكر للقراءة فقط لتخزين تعليمات البرنامج والذواكر للقراءة والكتابة لتخزين المعطيات المؤقتة، خلال مرحلة تنفيذ البرنامج. يجب أن تكون هذه الذواكر سريعة على نحو كافٍ ومتوافقة مع سرعة عمل المعالج. وبالتالي يجب أن تكون من النمط ذات الوصول العشوائي Random Access memory أي يمكن للمعالج أن يصل أو يْنَفذ إلى معطيات أي سجل من الذاكرة بالسرعة نفسها (بغض النظر عن ترتيب موقعها في الذاكرة ).

تستخدم ذواكر التخزين لحفظ البرامج والمعطيات بعد الانتهاء من تنفيذ البرنامج، نذكر كأمثلة على هذه الذواكر: السواقات disks والشرائط المغناطيسية magnetic tapes  تعتبر المعلومات المخزنة في هذه الذواكر لامتلاشية nonvolatile أي تبقى المعلومات مخزنة في الذواكر حتى بعد فصل تغذية النظام turn off عنها. نظرًا للسرعات المنخفضة لهذه الذواكر فلا يستطيع
المعالج تنفيذ البرامج المخزنة فيها مباشرة، لذلك فهو ينفذ البرامج المخزنة على هذه الذواكر بعد نسخها إلى ذواكر حية RAM يبين الشكل صنفين من ذواكر التخزين: وسائط التخزين الثانوية secondary storage  ووسائط التخزين لحفظ النسخ الاحتياطية . backup storage
تتضمن وسائط التخزين الثانوية والاحتياطية تجهيزات مثل السواقات disks الشرائط المغناطيسية، الذاكرة الفقاعية bubble memory و عنصر قرن شِحنيcharge-coupled device (CCD)

تتميز هذه الوسائط بكونها واسعة الحجم، رخيصة الثمن، ولكن سرعة الَنفاذ إليها بطيئة.

إن طريقة النفاذ إلى المعلومات في السواقات هي من النمط نصف العشوائي، بينما هي تسلسلية في التجهيزات الأخرى؛ أي إذا كانت المعلومات مخزنة في منتصف الشريط فيجب تدويرالشريط إلى منتصفه قبل التمكن من النفاذ إلى المعلومات.
ذاكرة القراءة والكتابة R/W كما هو واضح من الاسم، يمكن للمعالج أن يقرأ من هذه الذاكرة أو يكتب فيها، وُتعرف عادة بالذاكرة ذات الوصول العشوائي أو الذاكرة الحية , RAM وُتستخدم عادة لتخزين المعلومات المتغيرة، مثل المتحولات. وهذا النوع من الذاكرة قابل للتلاشي volatile أي تْفَقد المعلومات المخزنة فيها بعد فصل تغذية النظام. يمكن تمييز نوعين من الذاكرة R/W : ذاكرة سكونية Static RAM وذاكرة ديناميكية Dynamic RAM .

1. -  الذاكرة السكونية SRAM يتكون هذا النوع من الذواكر من قلابات flip-flop , ويجري فيها تخزين البت كفلطية , يدخل في تصميم كل قلاب 6 ترانزستوات، وبالتالي فإن سعة الرقاقة تكون قليلة ولكنها تتميز بسرعة نفاذ كبيرة. إن كلفة صناعة هذه الذواكر واستهلاكها للطاقة أكثر من الذاكرة الديناميكية.
2. الذاكرة الديناميكية DRAM يتكون هذا النوع من الذواكر من بوابات ترانزستورات MOS(MOS transistor gates) , ويجري فيها تخزن البتات كشحنات في مكثفات. تمتاز هذه الذواكر على SRAM بالسعة الأعلى، والاستهلاك الأقل للاستطاعة والثمن الأرخص. وًتكمن سيئة هذه الذواكر الرئيسة بتسريب الشحنة (تفريغ الشحنة)، وبالتالي يجب إعادة كتابة المعلومات بعد قراءتها، في هذه الذواكر، باستمرار. ُتسمى عملية القراءة والكتابة بإنعاش الذاكرة refresh , ويعاد تنفيذها كل عدة مِلِّي ثانيات. تحتاج الذاكرة الديناميكية إلى دارات إضافية مما يزيد تعقيد النظام وكلفته. إن سرعة النفاذ إلى DRAM أبطأ بكثير من سرعة عمل المعالجات التي تزداد باطراد، مما دفع إلى تطوير تقانات عديدة أدت إلى إنتاج رقاقات ذاكرة عالية السرعة مثل ،

DDR (double-data-rate synchronous dynamic random access memory)

EDO (Extended Data OUT)

SDRAM( Synchronous Dynamic RAM)

DRAM

RDRAM .

ذاكرة للقراءة فقط ROM:
إن الذاكرة من نوع ROM لامتلاشية nonvolatile , أي تستمر بتخزين المعلومات حتى بعد فصل تغذية النظام. ُتستخدم الذواكر ROM لتخزين البرامج والمعطيات التي لا تحتاج إلى تغيير. وكما يبين اسم الذاكرة فيمكننا فقط قراءة المعلومات من الذاكرة. ُتسمى الذواكر التي لا تسمح بتغيير المعلومات المخزنة فيها بال  مستديمة permanent , وتتضمن الذواكر المستديمةالذواكر ROM و PROM . وُتسمى الذواكر التي تسمح بتغيير المعلومات فيها بشبه مستديمة semi-permanent وتتضمن الصنفين EPROM و EEPROM كما هو مبين في الصورة السابقة .

يمكن شرح المفهوم الرئيس للذاكرة ROM بواسطة ديودات مرتبة على شكل مصفوفة، كما هو مبين في الشكل التالي. يمكن، في هذا الشكل، فقط وصل الخطوط الأفقية مع الخطوط الشاقولية بديودات، وتكون هذه الخطوط غير متصلة فيما بينها عندما تبدو متقاطعة.يمكن اعتبار الأسطر الثمانية الأفقية في المصفوفة سجلات تتراوح عناوينها بين 000 و 111 . ُتخزن المعلومات في الديودات على شكل أصفار 0'S ووحدان 1's يعبر وجود الديود عن تخزين 1 منطقي وغيابه عن تخزين 0 منطقي. عند عنونة أحد السجلات الثمانية تصبح فلطية ذلك الخط عالية، مما يؤدي إلى ظهور فلطية عالية على خطوط الخرج الموصولة بديودات. على سبيل المثال، يمكننا عند عنونة السجل 111 قراءة البايت (78h) 0111 1000على خطوط المعطيات  D0-D7  

يمكن أن نميز، على نحو رئيسي، نوعين من الذواكر للقراءة فقط:

1. ذواكر تبرمج لمرة واحدة، مثل ROM و PROM
2. ذواكر قابلة لإعادة البرمجة، مثل EPROM و EE-PROM  Flash Memory .

يمكنك ايضا زيارة الدروس السابقة من الروابط التالية 

الدرس الاول بحث في تاريخ عائلات المعالجات CPU – computer interface

الدرس الثاني معالجات 4CISC و معالجات RISC - computer interface

الدرس الثالث المعالجات التواردية pipelining 

الدرس الرابع معالجات سُّلمية فائقة Superscalar والفرق بين بنيان ڤون نومان وبنيان هارفرد 

الدرس الخامس المتحكمات الصغرية Microcontroller

الدرس السادس معالجات الإشارة الرقمية (Digital Signal Processor (dsp

الدرس السابع البنية الداخلية للمعالج  8088/ 8086

الدرس الثامن السجلات الداخلية للمعالج 8088/ 8086

الدرس التاسع تنظيم ذاكرة المعالج 8086

الدرس العاشر انماط العنونة addressing modes

الدرس الحادي غشر البرمجة بلغة التجميع assembly language

الدرس الثاني عشر موجِّهات او ايعازات لغة التجميع Assembler Directives

الدرس الثالث عشر تعليمات المعالج 8088/ 8086 - لغة التجميع

الدرس الرابع عشر تعليمات القفز المشروط - شرح المعالج 8086
الدرس الخامس عشر تعليمات الإزاحة - شرح المعالج 8086

الدرس السادس عشر تعليمات المكدس - شرح المعالج 8086

الدرس  السابع عشر تعليمات الحلقات والدوران اسمبلي- شرح المعالج الدقيق 8086

الدرس  الثامن عشر اوامر لغة الاسمبلي - تعليمات IN و OUT و تعليمات السلاسل الحرفية - شرح المعالج الدقيق 8086

الدرس   التاسع عشر يتبع شرح المعالج 8086 – التعليمات CMPS , SCAS, LODS , STOS , REPNZ , REPNE ،REPZ،REPE ،REP

الدرس العشرين architecture memory معمارية الذاكرة

 الى اللقاء في التدوينة القادمة 

لا تنسى دعمنا بالمشاركة 

دمت بالف خير عزيزنا الزائر