مكتبة فرحات الهندسية

هذه الرقاقة هي رقاقة ربط الأجهزة الطرفية وهي قابلة للبرمجة ولذلك يطلق عليها الاسم (Programmable Peripheral Interface) ويرمز لها (PPI). وتقوم هذه الرقاقة بربط الأجهزة الطرفية بنظام الحاسب الدقيق وهي متوافقة مع المعالجات الدقيقة 8088 وهي مصممة لتعمل كمنافذ دخل/خرج متوازية لنظام الحاسب الدقيق ودون الحاجة إلى دوائر إضافية تعطي هذه الرقاقة ربط متوازي غاية في المرونة ويمكن التحكم فيه من خلال البرامج (عن طريق الـ Software). شكل 4-41 يعطي المخطط الصندوقي الوظيفي للرقاقة 8255A PPI يشتمل جانب الرقاقة المواجه لوحدة المعالج الدقيق (MPU) على ثماني وحدات وسيطة للبيانات ثنائية الاتجاه (D0-D1) وخطوط إشارات التحكم وخطوط إشارات القراءة/الكتابة (CS,RESET, A0,A1,WR, RD) بينما يمثل جانب الدخل/ الخرج للرقاقة بالمنفذ A (إشارات الدخل/ الخرج PB0-PB1) ومنفذ C (إشارات الدخل/الخرج (PC0-PC1) المنفذين A و B منافذ ثنائية الاتجاه ذات 8-Bit ينقسم المنفذ C إلى منفذين كل منهما ذو نيببل واحد (النيبل الواحد يساوي 4-bit) تمثل الـ 4-bit العليا الخطوط PC1-PC4 بينما تمثل الـ 4-bit الأدنى الخطوط PC3-PC0 تستخدم هذه الخطوط لنق...

تحتوى هذه الرقاقة على 40 طرف وهي قابلة للبرمجة ومتوافقة مع كل من المعالجين 8086/8088 وتشتمل الرقاقة على أربعة قنوات مستقلة independent Channels كما هو واضح في شكل 4-38. وهذا معناه أن رقاقة الـ DMA الواحدة يمكن أن تقوم بعمليات نقل مباشر للبيانات DAM Transfers لعدة أجهزة خارجية، على سبيل جهاز تسجيل الشرائط، مشغل الاسطوانات المرنة ومشغل الاسطوانة الصلبة وكذلك بعض دوائر الـ Hardware الخارجية، وتبدأ عملية نقل البيانات عن طريق خطوط طلب الـ (DMA Request) DMA وتسمى هذه الخطوط DREQ0- DREQ3. حيث يتمتع الخط DREQ0 بالأولوية القصوى بينما DREQ3 له الأولوية الأدنى. ويتم تأكيد الاتصال handshaking لكل طلب DMA عن طريق خطوط الاعتراف Acknowledge Lines وتسمى هذه الخطوط DACK0-DACK3 تستخدم الرقاقة 8237 الطرف HOLD للمعالج 8088 للحصول على ناقلات النظام. بعد تمهيد Initializing الرقاقة بواسطة المعالج فإنها تتولى التحكم في الناقلات لكي يمكن لها أداء عملية الـ DMA وفي عملية الـ DMA يتم نقل bits البيانات بين الأجهزة الطرفية أو الخارجية دون تدخل المعالج الدقيق. شكل 4-39 يبين تعريف أطراف الرقاقة 08237. وتعمل ...

وتعتبر الرقاقة 8259A من الرقاقات التي يتم التحكم فيها عن طريق البرمجة Software وتستخدم هذه الرقاقة لربط المعالج 8088 بثماني إشارات مقاطعة. ولكن يمكن إضافة ثماني إشارات مقاطعة أخرى بالتتابع (Cascaded) عن طريق رقاقة 8259A إضافية وثماني إشارات مقاطعة أخرى بتوصيل رقاقة 8259A أخرى وهكذا بحد أقصى 64 إشارة مقاطعة. تؤدي إشارة الرقاقة 8259A الوظائف الآتية: 1- Vcc (Pin 28) طرف تغذية +5 Vcc 2- GND (Pin 14) طرف تغذية (الأرض). 3- CS (Pin 1) هو طرف اختيار الرقاقة ويكون فعال عند منطق (منخفض) وتستخدم هذه الإشارة لتمكين الرقاقة 8259A. 4- WR (Pin 3) وهي إشارة الكتابة (إشارة دخل) وفعالة عند منطق (منخفض) وعندها يكون كل من الإشارتين CS, WR فعالاً في آن واحد فإنه يتم تمكين الرقاقة 8259A من قبول كلمات الأمر من المعالج الدقيق. 5- RD (Pin 3) وهي إشارة القراءة (إشارة دخل) وفعالة عند منطق (منخفض) وعندما يكون كل من الإشارتين CS, RD فعالاً في آن واحد فإنه يتم تمكين الرقاقة 8259A من إعطاء المعالج الدقيق معلومات الحالة Status Information على ناقلة البيانات. 6- CAS0 – CAS2 (Pin 12, 13, 15) هي خطوط ت...

ويمكن تقسيم هذه الرقاقة إلى ثلاث قطاعات. قطاع الدخل ويحتوى على وسيطات ناقلة البيانات ومنطق تحكم القراءة/الكتابة ومسجل كلمة التحكم Control word register. وقطاع الناقلة الداخلية ويستخدم لنقل البيانات وإشارات التحكم بين قطاع الدخل وقطاع الخرج. ثم قطاع الخرج ويتكون من ثلاث عدادات مستقلة تنازلية كل منها بطول 16-bit تؤدي خطوط الإشارات بالرقاقة 8253 الوظائف الآتية: 1- Vcc (Pin 24) طرف دخل التغذية +5 Vcc. 2- GND (Pin 12) طرف أرضى التغذية. 3- D1-D0 (Pins 1-8) هي إشارات ثنائية الاتجاه وثلاثية الحالة وهي التي تتصل بالوحدات الوسيطة لناقلة البيانات Data Buffers فيمكن إرسال أو استقبال البيانات من خلال الوحدات الوسيطة عن طريق أوامر المعالج الدقيق 8088، الأمر IN أو الأمر OUT وتستخدم هذه الإشارات لوضع أسلوب التشغيل للرقاقة 8253 وكذلك لوضع القيمة الابتدائية لعدادات الرقاقة وكذلك لقراءة البيانات من العدادات. 4- RD (Pin 22) وهي إشارة دخل القراءة وتكون فعالة عند منطق منخفض وتستخدم لإخبار 8253 بأن المعالج في حالة إدخال بيانات. 5- WR (Pin 23) وهي إشارة دخل الكتابة وتكون فعالة عند منطق منخفض و...

ويتكون هذا المفتاح من ثماني أزرار كل منها يمكن أن يضبط في أحد الوضعين ON أو OFF، أنظر شكل 4-31 وبضبط الأزرار الثمانية عند أوضاع معينة يتم إخبار المعالج الدقيق بوصف كامل للأجهزة المتصلة بالكمبيوتر مثل نوع شاشة العرض إن كانت ملونة أم غير ملونة مثلاً إن كان الكمبيوتر يحتوى على مشغل اسطوانات مرنة واحد أم اثنين ونوع كل منهما. مثلاً إن كان الكمبيوتر يحتوى على اسطوانة صلبه (Hard disk) أم لا..وهكذا. بهذا المفتاح يتم إخبار المعالج الدقيق بصورة كاملة عن البيئة المحيطة به. على سبيل المثال الزر رقم (2) إن كان في وضع ON فإن اللوحة الأم عليها معالج مساعد وإن كان في وضع OFF يكون العكس. مثلاً الزران (6), (5) في الوضع OFF تكون الشاشة المستخدمة من النوع أحادية اللون (Monochrome) وإن كان نفس الزران في الوضع ON تكون الشاشة من النوع الملون EGA، وإن كان الزر (5) OFF بينما الزر (6) ON تكون الشاشة ملونة من النوع CGA مثلا الزران (8), (7) في الوضع ON في حالة أن يحتوى الكمبيوتر على مشغل اسطوانات مرنة واحد (Floppy disk drive)، بينما عندما يكون الزر (7) OFF والزر (8) ON يكون في حالة الكمبيوتر مزود بمشغلات للاسطوان...

عندما يعمل المعالج الدقيق بأسلوب الـ Maximum Mode فإنه يجب أن يستخدم رقاقة حاكم الناقلة 8288 لتتولي هي إصدار إشارات التحكم نيابة عن رقاقة المعالج الدقيق، حيث تم إلغاء إشارات التحكم من المعالج الدقيق بوضعه (Set) عند أسلوب الـ Maximum 0 Mode ويسمح تشغيل المعالج الدقيق 8088 في الحاسب IBM PC-XT باستخدام المعالج المساعد 8087 اختيارياً ويبين شكل 4-30 المخطط الصندوقي لرقاقة حاكم 8288، بينما يبين شكل 4-29 تعريف أطراف هذه الرقاقة. يقوم بلوك فاكك شفرة الحالة Status decoder بفك شفرة خطوط الحالة S2,S1,S0 كما هو مبين في جدول الحقيقة التالي: يقوم بلوك منطق التحكم Control Logic بتحديد الأمر الذي سيتم إصداره، ويتولى بلوك مولد إشارة الأمر Command Signal Generator بإصدار الأمر الجدول التالي يبين مجموعة أوامر الخرج. ويتصل بلوك مولد إشارات التحكم Control Signal Generator بكل من وسيط/ سقطة العنوان ومرسل/ مستقبل البيانات وإشارات تحكم المقاطعة. وإشارات خرج مولد إشارات التحكم كما يلي: ووظائف إشارات رقاقة حاكم الناقلة 8088 كالأتي: 1- Vcc (Pin 20): طرف تغذية +5 volts 2- GND (Pin 10): طرف...

الرقاقة (Address Buffers) 74244: تسمى هذه الرقاقة وسيط العنوان أو Address Buffers وتقوم هذه الرقاقة بتقوية إشارة العنوان وتسمح للعنوان أن ينتقل في اتجاه واحد وهو الاتجاه من المعالج إلى باقي أجزاء النظام. ويتحكم في هذه الرقاقة المعالج بحيث إما أن يجعلها تسمح بمرور العنوان أو أن يجعل الرقاقة في حالة إعاقة بحيث لا تسمح بمرور العنوان. وتسمح الرقاقة الواحدة لنقل ثمانية أرقام ثنائية من العنوان ولكن المعالج 8088 له ناقلة عناوين ذات عشرين رقم ثنائي لذا يلزم ثلاث رقاقات 74244 لتمرير العنوان إلى باقي أجزاء النظام. الرقاقة (Address Latch) 74373: تسمى هذه الرقاقة سقطة العنوان أو address latch وتقوم هذه الرقاقة بتخزين العنوان الذي أرسله المعالج لعنونة ذاكرة مثلاً. ويتم تخزين العنوان لإتاحة الفرصة للذاكرة حتى تعنون. ويتحكم في هذه الرقاقة المعالج بحيث يجعلها تسمح بتخزين العنوان الذي أرسله حيث يلزم ثلاث رقاقات لتخزين 20 رقم ثنائي للعنوان. يبين شكل 4-28 تعريف أطراف الرقاقة 74373 سقطة العنوان بينما يبين شكل 4-29 مخطط داخلي للرقاقة. ويتضح منه أن الرقاقة تتكون من ثمانية سقطات (D latch) D علماً ب...

وتسمى هذه الرقاقة المرسل المستقبل Transceiver. تقوم هذه الرقاقة بالتحكم في اتجاه البيانات بسعة 8 بت أي إرسال أو استقبال (من أو إلى المعالج) كذلك تقوم بتقوية إشارة البيانات. ويتحكم المعالج في هذه الرقاقة بحيث إما يجعلها تسمح بمرور البيانات من المعالج إلى باقي النظام أو العكس أو أن يعزل الرقاقة عن البيانات. تعريف أطراف رقاقة المرسل المستقبل 74245، بينما يبين شكل 4-27 التكوين الداخلي لهذه الرقاقة حيث تتكون الرقاقة من ثمانية مجموعات من الوحدات الوسيطة Buffers كل مجموعة تتكون من وحدتين وسيطتين 2-Buffers موصلين على التوازي وبحيث كل منهما عكس الأخرى يتم التحكم في اتجاه البيانات عن طريق إشارة الطرف DIR فعندما يكون هذا الطرف منطقه منخفض فإن البيانات تنتقل من الأطراف A1-A8 إلى الأطراف B1-B8 والعكس عندما يكون منطق هذا الطرف عالي. يتم تمكين الرقاقة Enable عن طريق الطرف G، فعندما يكون هذا الطرف منطقة منخفض فإن الرقاقة تسمح بانتقال البيانات خلالها، بينما تصبح الرقاقة في حالة إعاقة أي تكون الأطراف A1-A8 معزولة عن الأطراف B1-B8 عندما يكون هذا الطرف منطقه عالي.

1- الإشارة OSC وهي إشارة تردد البلورة ويتحدد هذا التردد بواسطة البلورة المتصلة بالرقاقة 8284 فبالنسبة للوحة الأم XT البلورة المستخدمة ترددها 14.31818 ميجا هرتز. إذن الإشارة OSC ترددها نفس التردد أي 14.31818 ميجا هرتز. وتعتبر هذه الإشارة هي الإشارة الأساسية والتي منها يتم إنتاج باقي الإشارات. 2- الإشارة CLK88 وهي إشارة التوقيت الأساسي للمعالج الدقيق نفسه. تقوم الرقاقة 8284 بقسمة تردد المذبذب (14.31818 ميجا هرتز) على 3 للحصول على تردد المعالج 8088 أي قسمة 14.31818 على 3 إذن تردد المعالج 8088 (الإشارة CLK88) يساوي 4.772776 ميجا هرتز. 3- الإشارة PCLK وهي إشارة نبضات تشغيل الوحدات الطرفية مثل لوحة المفاتيح حيث تعمل لوحة المفاتيح بواسطة هذه الإشارة أما باقي الوحدات الطرفية فهي تعمل عن طريق إشارات تنتجها رقاقة أخرى تحمل الرقم 8253 (Timer) وتحتاج هذه الرقاقة إلى الإشارة PCLK لكي تؤدي عملها. يتم الحصول على تردد الإشارة PCLK بواسطة الرقاقة 8284 (مولد النبضات) حيث يقوم مولد النبضات بقسمة تردد المعالج CLK88 (4.77 ميجا هرتز) على 2 لذا يكون تردد PCLK هو 2.386 ميجا هرتز. 4- الإشارة RESET وتست...

في نظم الحاسبات القديمة، كانت تستخدم مصادر القدرة الخطية Linear Regulator أي التي تشتمل على محول خفض ومقوم التيار (Rectifier) ومنظم جهد (Voltage Regulator ولكن نظراً لعيوب هذا النوع من مصادر القدرة، التي تنحصر في كبر الحجم (ثقل الوزن) وفاقد القدرة العالي الذي يتحول إلى حرارة، تم استبدال هذا النوع بنوع آخر من مصادر القدرة يسمى مصادر القدرة ذات المنظمات التحويلية (Switching Regulators) والتي تتميز بصغر الحجم وخفة الوزن وكفاءة عالية (قلة فاقد القدرة) ويقل الفقد في القدرة لأن هذه الوحدات تقوم بتحويل (Switches) القدرة اللازمة فقط إلى الخارج. ولكن يعيب هذا النوع من مصادر القدرة صعوبة الكشف عن الأعطال وإصلاحها، عكس ما يحدث في مصادر القدرة الخطية يتضح من شكل (4-21). أن مصدر القدرة التحويلي يتكون من مقوم تيار يقوم بتقويم تيار مصدر التغذية ثم مفتاح الجهد المحكوم والذي يحول التيار المستمر العالي القادم من مقوم التيار إلى تيار متردد يمكن التحكم في تردده ومدى تردده من KHz 20 إلى 40 KHz يدخل هذا التيار العالي التردد إلى محول خفض خفيف الوزن بسبب علو التردد الذي يتعامل معه، يخرج من هذا المحول تيار...

اللوحة الأم أو Motherboard هي اللوحة الرئيسية بالكمبيوتر عليها معظم وأهم رقاقات الكمبيوتر ودوائره الإلكترونية. وعندما يتطور الكمبيوتر يكون تطوره على أساس تطور هذه اللوحة وتطور الرقاقات الموجودة عليها. فلو بدأنا من نقطة البداية للحاسبات الشخصية التي يطلق عليها الميكروكمبيوتر أو PC فنجد أن أول كمبيوتر كان يسمى IBM-PC كانت اللوحة الأم لهذا الكمبيوتر تستخدم المعالج الدقيق Intel 8088 وكانت تحتوى هذه اللوحة على ذاكرة RAM مخصصة للمستخدم بحجم يصل حتى 256 كيلوبايت كحد أقصى. وكانت أيضاً يمكن إضافة معالج مساعد للعمليات الحسابية فقط أي Coprocessor هذا بصفة اختيارية يحمل المعالج المساعد الرقم الكودي 8087 كانت أيضاً اللوحة الأم تشتمل على خمسة مجاري توسيع يطلق عليها Expansion Slots تستخدم لتوصيل الكمبيوتر بأجهزة الإدخال والإخراج المختلفة من خلال كروت الموائمة (أي التحكم) التي توضع في هذه المجاري لتقوم بالموائمة بين الكمبيوتر وأجهزة الإدخال والإخراج. شكل 4-1 يبين صورة نموذج لوحة أم الحاسب IBM-PC وموضح عليها المكونات. عند ظهور الكمبيوتر IBM PC-XT طورت اللوحة الأم بحيث أصبحت تشتمل على ثماني مجاري ...