2014年7月23日星期三

下面的相片是我生命中的第一台电脑。是我大学最后一年买的,也是当年最热门的电子技术。一般大学也还没有开办相关的课程。我们台大也买了几台供研究生及讲师自行研学。僧多粥少,要学习当麻烦,因此自费买了一台。因为没钱只买了没有机殻,最便宜的一块电路板,电源变电器都是自己买零件组装。省了台币几千元。





但你别小看这块电板,现代最先进的个人电脑都是从这块基板发展出来的。电脑的速度及功能尽管日新月异,但万变不离其宗,基本结构与原理都和这块板相似。这种电脑板的目的也是为了训练理工科的学生熟悉微电脑的运作。


个人电脑也好,智能手机,平板电脑也好,基本上就是一部微电脑。今天我要介绍的是智能电器或电脑里的一个重要零件。这个灵零件就是记忆器。

记忆器分很多种计有:

A. RAM:Random Access Memory。这种元件的特性就是可以提取里面的资料,也可以任意修改里面的资料。所以中文叫随机读取。



  • DRAM:- Dynamic Random Access Memory, 动态随机存储器。DRAM 是现在各种智能电器用量最多的元件。操纵着电器的速度及功能。DRAM 的耗电量比 SRAM 小很多,但是一旦断电所有存在 RAM 中的资料将消失及不可复原。
  • SRAM:- Static Random-Access Memory,静态随机存储器。DRAM一旦电能中断时,存放的资料还可保存。但耗电大,因此只有在需要保护重要资料的电路上少量使用。现在的 SD,Flash,SSD 等的功能类似 DRAM,可以随机存取,停电时资料可以保存。但因为速度比RAM 慢非常多,因此不能当 RAM 使用。
B. ROM:Read Only Memory

ROM: Read Only Memory。只读记忆器。这种元件所储存的资料不能更改,只能读取。一般用在存放电器的起动及基本的驱动程序,例如个人电脑的 BIOS ( Binary Input Output System)。电脑公司必须把编写好的程式码交给IC工厂烧制。一旦完成就不能更改。因此给
工程设计很大的局限。

PROM:为此,IC制造商研制出 PROM。Programmable read-only memory, 可编程只读记忆器。这种元件比ROM好用多了,程式不必交给IC厂,一来保密,二来若发现问题,或有重要修改,性能升级只要把新程式烧进 PROM, 拔掉电脑板的ROM换进新的ROM就可以了。

EPROM:Erasable Programmable Read Only Memory。尽管 PROM 比 ROM 方便的多,但是依然是只能写(烧)一次,弄错资料就整个报废不能更正,不是很经济。于是就有了 EPROM 发明。就是我电脑板上左上角那一粒IC。下图放大来看(右上角)。EPROM 就是可擦,可写只读记忆器。这粒是当时有名的 EPROM 编号2708。

右边这粒 EPROM 是我自制,里面烧录了EPROM的烧录程序。通过这个程序,
把我这块电䐉板变成一部EPROM烧录机。

这种电子元件是用一种特殊半导体材料制成。你看元件上有一个玻璃窗口,只要在这个窗口上照射紫外线就能把IC里的导电性质改变,一般用六吋的紫外灯管照射十五分钟就可以RESET 里面的资料。

如果要把资料输入,就把它接上电路把要改变的位元(bit)更上额定的电压改变元件的导电特性。用我这块电脑板加上一个简单电路就可以烧录资料在EPROM上了。写完后要在窗口的地方贴上封纸以防光线意外洗掉里面的资料。

EEPROM:Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory。电器式可擦可写只读记忆器。EPROM 虽然方便也许节省很多,但缺点是要修改里面的资料时还是必须和主电路板分离,要用紫外线灯清洗,费时费工。第二个缺点是怕光,所以若用在军事上就很容易被激光(Laser)破坏。

因此人们研究出了 EEPROM。同样的可修改不过这次不用把元件和电路主板分离,通过电脑程序就可以随时修改里面的资料了。

今天大家所使用的智能手机常常会遇到有系统升级的通知。但升级前都会问你要不要升级。由你自主。升级有两种一种是操作系统或应用软件升级,另一种叫做 FIRMWARE 升级。FIRMWARE 中国大陆译作“固件”,台湾、港澳译作“韧体”。这个 FIRMWARE 指的就是 PROM, EEPORM 里的程式,也即是修改ROM 里面的程式。

FIRMWARE 一般都不随便修改,里面所加载的程式和电脑硬体有直接关系,例如 RAM 的容量限制,运算速度控制,电池监控等。所以修改 FIRMWARE 也即修改电脑功能。这种修改可以由用户自主决定要不过要修改,如果说厂商认为情况严重也可直接通过网路修改而不通知机主。

下面这台 Canon printer 约二百多马币。刚刚送修回来。原因是因为我久未打开来用,印字头干了塞了。用软件清洗,但清洗过度把头洗坏了。结果出现了P07的机误讯号。我买这打印机时老板就告诉我这部机只能印八千张,过了八千张就要 RESET,一次六十元。




结果因为上述原因提早 RESET了。所以别以为现在一台打印机便宜,你聪明厂家也不笨,他们在程序做手脚,要机器什么时候死就什么时候死。但外面也有行家能破解,说真的这些行家也不是真的,他们的软体工具多是厂家的人泄漏出来的。只要把机内的 PROM 参数修改,死了的机器也可复活。

所以大家以后有打印机突然死机时,或出现特别的 Error 时千万别把机丢了,拿去打印机专卖店也许就可复活。而 Canon 机的大部份机种出现 P7 时就是 RESET 的时候了。但是即使如此也最多只能做三次而已。三次 Reset 以后整架机就要报废了。所以你的打印机是商务用, 用量大的, 别买我这种机型,买MX型的会比较耐久。

所以大家须明白在电子时代没有东西是天长地久的,也没有东西是不能改变的。


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