2020/05/19

105-4. Санах ой

Санах ойн нь байнгын (тогтмол санах ой) эсвэл түр зуурын (шуурхай санах ой) 2 янз байна. Санах ойн тодорхой байршлуудаас тогтох ба байршил болгон өөрийн хаягтай байна. Санах ойн хаяг нь хоорондоо давхцахгүй 0-ээс эхлэн дугаарлагдсан байна.

Хөдөлгүүр ажиллаж байх үед янз бүрийн сенсоруудаас их хэмжээний мэдээллийг компьютер уруу илгээнэ. Компьютер эдгээр мэдээллийг ихэнх тохиолдолд бүгдийн шууд хүлээн авч боловсруулдаггүй. Тиймээс эдгээр мэдээллүүд санах ойд хадгална. Үүний тулд сенсор болгоны мэдээлэл ямар хаягтай санах ойд хадгалагдах болохыг зааж өгнө. Ингээд сенсорууд өөрт нь хаяглагдсан санах ойд мэдээллээ илгээж хадгалах ба микропроцессор мэдээллийг боловсруулж байх үедээ хэрэгтэй мэдээллээ эдгээр санах ойгоос авч хэрэглэнэ. Зөвхөн сенсоруудаас ирэх мэдээллүүд санах ойд хадгалаастай байхаас гадна микропроцессор мэдээллийг боловсруулах үед хэрэгтэй мэдээллийг хадгалахад ч санах ойг ашиглана. Жишээ нь түлшин дэх агаарын зохистой хэмжээ ямар байх ёстой талаарх мэдээллийг санах ойд хадгалж авах ба харин сенсороос яг одоо түлшин дэх агаарын агууламж ямар байгаа мэдээлэл ирэх болно. Эдгээр мэдээллийг микропроцессор харьцуулсны үндсэн дээр инжектор хэрхэн ажиллах тохиргоог хийж өгнө.

Компьютер нь хэд хэдэн төрлийн санах ойг ашиглана.

1. Read only memory (ROM) нь зөвхөн уншдаг санах ой бөгөөд энд байгаа мэдээллийг өөрчилж чадахгүй, харин энэ санах ой дахь мэдээллийг зөвхөн уншиж хэрэглэж болно. Энэ санах ойг ихэнхдээ программын зааврууд ашиглана. Энд байгаа мэдээлэл арилахгүй, устаж алга болохгүй, мөн өөрчлөгдөхгүй. Тиймээс энд өөрчлөгддөггүй байнга санаж байх мэдээллийг бичиж хадгалахад тохиромжтой.

2. Random access memory (RAM) нь шуурхай санах ой бөгөөд клок удирдлагатай флипфлопоос тогтсон хэлхээ. Өөрөөр шуурхай санах ойд мэдээлэл бичих, хадгалах, мэдээллийг унших үйлдэл нь клокоор удирдагдаж явагддаг. Энд түр зуур хадгалах мэдээллийг байршуулна. Энэ санах ойг ихэнхдээ микропроцессор мэдээллийг боловсруулаад (мэдээлэл гэдгийг ерөнхийдөө өгөгдөл буюу дата хэмээн ойлгож болно) гаднын төхөөрөмж рүү илгээхээсээ өмнө түр хугацаанд хадгалахад хэрэглэнэ. Шуурхай санах ой дахь мэдээлэл тэжээлээс салгангуут шууд арилдаг тул удаан хугацаанд энд байгаа мэдээллийг хадгалахдаа батарей ашигладаг.

3. Keep alive memory (KAM) нь шуурхай санах ойн нэг төрөл болно. КАМ нь батарей буюу аккумулятортай шууд холбогдож мэдээллийг хадгалж байдаг. Микропроцессор энэ санах ойг харьцангуй удаан хугацаагаар мэдээллийг түр хадгалахад ашиглана. КАМ доторх мэдээлэл нь аккумуляторыг салгах, эсвэл аккумуляторын цэнэг багасах хүртэл хадгалаастай байна.

4. Programmable read only memory (PROM) нь програмчлагддаг тогтмол санах ой бөгөөд яг тухайн тээврийн хэрэгсэлд л хамаатай өгөгдлүүдийг хадгалахад хэрэглэгдэнэ. Энэ нь үйлдвэрээс уг тээврийн хэрэгслийг үйлдвэрлэх үед зөвхөн тухайн тээврийн хэрэгслийн онцлогт тааруулсан мэдээллийг бичиж оруулсан санах ой болно. Энд хадгалаастай мэдээллийг микропроцессор зөвхөн унших бөгөөд өөрчлөхгүй. 

5. Erasable PROM (EPROM) нь PROM-той төсөөтэй ч түүний өгөгдлийг устгаж шинээр бичиж болдог. Энэ санах ойн тусгай хамгаалалттай жижиг цонхтой байдаг бөгөөд хамгаалалтыг авч ультра ягаан туяагаар энэ санах ой дахь мэдээллийг арчиж тусгай программатораар шинэ мэдээллийг бичиж болдог.


6. Electrically erasable PROM (EEPROM) нь EPROM-той адилхан ч түүн дээр бичигдсэн өгөгдлийг арилгахдаа хэт ягаан туяа ашиглахгүйгээр зөвхөн цахилгаанаар арилгадаг. Энэ санах ойг км-ийн заалт, хөдөлгүүрийн дугаар, бусад мэдээллийг хадгалахад ашиглана. Флаш EEPROM-ийг data link connector (DLC) -ээр оношилгоо хийх төхөөрөмж рүү холбож дахин програмчилж болдог.

7. Nonvolatile RAM (NVRAM) нь RAM ба EEPROM-ийг хослуулан хэрэглэсэн технологи. Энэ нь ердийн үед RAM буюу шуурхай санах ойд өгөгдлийг бичиж, уншихад ашиглах бөгөөд тэжээл салгагдах үед RAM-д байгаа өгөгдлийг EEPROM-д бичиж хадгалаад тэжээл сэргэх үед эргүүлэн RAM-д байршуулж хэрэглэнэ.

Хэрэв компьютер нь adaptive strategy-тэй буюу дасан зохицож суралцах чадвартай бол өмнөх түүхээсээ суралцана. Жишээ нь температурын сенсор нь 0.6-4.5 В хүчдэлээр орчны температурыг мэдээлдэг. Гэтэл сенсор 0,4 В хүчдэл илгээвэл микропроцессор бүрэлдэхүүн хэсгийн элэгдэл хэмээн үзээд өөрчлөгдсөн тохируулгыг шинээр оруулдаг. Ингэж микропроцессор нь өөрөө шинэ тохируулгыг хийснээр түүний хэвийн ажиллагааг хангаж чадна. Мөн мэдрэгчийн гаралт дээр алдаатай эсвэл хэмжээнээс хэтийдсэн сигнал гарч ирвэл микропроцессор үүнийг тооцохгүй өнгөрөөж чаддаг. 

Компьютерын дасан зохицох чадвар нь дараах нөхцөлд богино хугацаанд суралцах чадвар болж өгдөг. Үүнд:
  1. Батарей салгагдсан
  2. Компьютерын системийн бүрэлдэхүүн хэсэг солигдсон эсвэл салгагдсан
  3. Шинэ хөдөлгүүр тавьсан
Adaptive memory нь компьютерын дасан зохицох чадварын үед өөрчлөгдөж буй өгөгдлийг хадгалж байна. Жишээ нь хүч дамжуулж буй хурдны хайрцгийг авч үзье. Хөдөлгүүрийн эргэлт 1000 RPM-ийг зааж байгааг сенсор мэдээлж байхад хурдны хайрцгаас гарч буй эргэлт 333 RPM байгааг өөр нэг сенсор мэдээлж байг. Ингэвэл хурдны хайрцгийн арааны харьцаа 3:1 болохыг контроллер тооцоолж олно. Үүний дараа арааг 2 уруу шилжүүлэх буюу 2:1 болгохоор контроллер шийдэж гэвэл энэ шилжилтийг ямар хугацаанд хийхийг тооцоолж олно. Ингээд хоонсны даралтыг хэмжиж хангалттай хэмжээний түлш ирж буйг хянаж байгаад араа шилжихэд хангалттай гэж үзэнгүүт арааг шилжүүлнэ. Тэгэхээр энэ араа шилжүүлэх явцыг өөрөө суралцдаг системээр хийвэл энэ нь илүү уян хатан амархан найдвартай шилждэг болно.