[F.Abdelaziz]

دورة الميكروكونترولر PIC وتطبيقاته على الإنترنت On-Line Course

الدرس الأول
تاريخ واستخدام المتحكمات (الميكروكونترولرز) History and use of microcontrollers
تطور التقنيات
منذ أن خلق الله الكون و}عَلَّمَ الإِنْسَانَ مَا لَمْ يَعْلَمْ { وهو يسعى وراء سبل تسهيل وتبسيط الأنشطة المتكررة والمعقدة , مع معرفة العمليات الحسابية المكتسبة على مر السنين ومع الانتشار الواسع للأنشطة التجارية , كانت المشكلة الكبرى هى القيام بالعمليات الحسابية المعقدة , والتى أدت إلى لإنشاء أجهزة ميكانيكية للمساعدة فى هذه المهمة والتى تسمى بوجه عام "أباكس" abacus أو "العداد" .

قد تبدو هذه الآلة لاشىء , لكن بإنشاء هذه الأجهزة البسيطة ولدت فكرة الجهاز ففى وقت لاحق وبعد عدة سنوات وقرون أدت هذه الفكرة لقيام أنظمة معقدة للغاية مثل المعالجات "الميكروبرسسور" microprocessors والمتحكمات "الميكروكونترولر" microcontrollers .
مع مرور الزمن ولقرون وبالتطوير المستمر لهذه الآلات ظهرت أجهزة وآلات متعددة للمساعدة فى المهام المعقدة وخاصة فى العمليات الحسابية .

الأجهزة الحاسبة (الكومبيوتر) الأولى The first computers</SPAN> </SPAN>
وبعد التعرف على مجال الجهد والتيار تحولت هذه الأجهزة الميكانيكية إلى أجهزة كهربائية والتى سهلت التصميم والبناء وأدت إلى تقليص حجم النظام , ومع ذلك فإن أجهزة الحاسب (الكومبيوتر) الأولى كانت ضخمة وتحتل مبانى بأكملها بسبب المكونات التى كانت تستخدم فى ذلك الوقت (الصمامات المفرغة) .

كان مطلوب مراقبة كل تلك الأجهزة كما أنها كانت تصمم لغرض خاص فقط وإذا أردجنا إجراء مهمة أخرى كان يجب إعادة المشروع بكامله وهذه سمة سيئة جعلت من الصعب للغاية تغيير أو تحديث ما هو مطلوب .
فى هذا السياق بدأت شركة IBM بوضع نظام "البطاقات المثقبة" وهى أشرطة مثقبة بشكل محدد لتقديم تقرير عن مهمة بعينها ( نتائج الامتحانات على سبيل المثال ) , ومن هنا ولدت مفاهيم "البرنامج" (المهمة) و "الذاكرة" (الشريط المثقب" مما جعل النظام أكثر تنوعا حيث يمكن تغيير المهمة بتغيير الشريط المثقب باستخدام نفس الآلة .

تطور النظم الإلكترونية :

[F.Abdelaziz]

تطور النظم الإلكترونية :
مع تقدم تقنيات إنتاج المكونات الإلكترونية المتقدمة أصبح الكومبيوتر الإلكترونية , بشكل متزايد . مضغوطة وقوية وفى عام 1970 وصل هذا التقدم , عن طريق شركة إنتل, إلى إنشاء أول جهاز يمكن برمجته لتنفيذ مهام متعددة فكانت ولادة أول معالج دقبق (ميكروبروسسور) وهو ما أدى إلى إحداث ثورة فى الإلكترونيات نظرا لسرعته ودقته وأمكانية التحكم بأى نوع من الأنظمة أو العمليات .
الميكروكونترولر , والذى هو محور دراستنا , هو نتيجة كل هذا التطوير واليوم ومع تراجع أسعار التقنيات وإمكانيات التصميم يتم استخدامه فى جميع المجالات المختلفة تقريبا .
المعالجات الدقيقة (الميكروبروسسور) والمتحكمات الدقيقة (الميكروكونترولر
لقد رأينا أن المعالجات الدقيقة والمتحكمات الدفيقة هى ثمرة سنوات عديدة من التقدم التقنى , وتستخدم للتحكم والسيطرة على أنواع مختلفة من الأنظمة والآلات وأن أكبر ميزة لها هى القدرة على التغيير والتحديث بسرعة وبسهولة وببساطة عن طريق إنشاء برنامج جديد .
لكن ما هو الفرق بين المعالجات الدقيقة والمتحكمات الدقيقة , وفى أى حال يتم استخدامها ؟
المعالجات الدقيقة والمتحكمات الدقيقة هى أجهزة مختلفة فى المفاهيم والوظائف كما هو موضح فيما يلى .

المعالج الدقيق (الميكروبروسسور) Microprocessor :
هو جهاز إلكترونى مصمم للتحكم فى الأنظمة المعقدة , وظيفته معالجة البيانات القادمة من الأجهزة الخارجة ( الذاكرة و أجهزة الدخل والخرج ..ألخ) وبدأ مهامها المبرمجة مسبقا . داخل حافظة (غلاف) المعالج يوجد بناء واحد هو وحدة المعالجة المركزية CPUCentral Processing Unitوالتى تتشكل فى الأساس من وحدة الحساب والمنطق ALUArithmetic Logic Unit (المسؤول عن العمليات الحسابية والمنطقية) وحدة التحكم CUControl Unit(المسؤولة عن التحكم فى سريان البيانات وتنظيم تنفيذ الأوامر والفعاليات ) وبعض السجلات .

[F.Abdelaziz]

المتحكم الدقيق (الميكروكونترولر ) Microcontroller :
المتحكم الدقيق يستهدف أنظمة التحكم الآلى ومن ثم فهو رخيص وصغير لتحقيق هذا الهدف , يتم دمج , فى نفس حافظته , علاوة على وحدة المعالجة المركزية CPU العديد من الأجهزة الطرفية أو المحيطية Peripherals وبذلك يتم تخفيض الحيز الطبيعى على لوحة الدائرة المطبوعة PCB وتخفيض التصميم وجعل التحديث والتغيير عملية أسهل وأسرع بكثير . حسب التطبيقات , من الممكن الآن اختيار الميكروكونترولر تبعا لبناءه الداخلى .
الأجهزة الطرفية الداخلية Internal Peripherals : هى دوائر فرعية مشكلة فى نفس شريحة السليكون مع المعالج الدقبق CPU . يوجد الآن العديد من الأجهزة الطرفية ضمن الميكروكونترولر كما هو موضح بالشكل التالى .

العمل الأساسى لأنظمة الميكروكونترولر
على الرغم من أن المتحكم الدقيق والمعالج الدقيق تعتتر كمكونات ذكية لكنها غير قادرة على تنفيذ أى مهمة بمفردها , حيث يترك للمبرمج مهمة إبلاغ (بكتابة برنامج) جميع الأجهزة عما تحتاجه لتعرف العمل الذى عليها القيام به وبالتالى إذا ذكر المبرمج بعض الإجراءات بطريقة خاطئة فإن الميكرؤوكونترولر سوف يقزم بأداء المهمة بطريقة غير صحيحة .
من جهة أخرى فهى سريعة للغاية ودقيقة وبالتالى عندما تأمر الميكروكونترولر بفعل شىء يمكنك أن تكون على يقين من أنه سوف يقوم بالتنفيذ على الوجه الأكمل وفى زمن قصير للغاية .
شىء هام آخر , يجب أن يكون واضحا من الآن فصاعدا أن الميكروكونترولر آلة "تتابعية أو تسلسلية" , أى أنه يقوم بتنفيذ التعليمات (المهام) واحدة تلو الأخرى وبالتالى لكى يعمل بطريقة جيدة فأن منهج برنامج الميكروكونترولر يجب أن يكون كما يلى :
1- الدراسة الجيدة للمهمة التى سوف تنفذ بمعرفة الميكروكونترولر .
2- تقسيم المهمة إلى أقسام partsأو فعاليات (أنشطة) activities .
3- ترتيب كل فعالية .
4- الآن يمكننا أن نخبر الميكروكونترولرعما يجب عليه القيام به .

من الأفضل التوضيح بمثال بسيط :
لنتناول مهمة بسيطة ونقدم كل خطوة من الخطوات التى يجب تنفيذها لتحقيق ذلك :
المهمة : عمل كوب من عصير البرتقال .

المواد والأدوات اللازمة :

• 3 برتقالة .
• سكين .
• عصارة .
• مصفاة .
• كأس (كوب) .
• ملعقة .
• سكر .

طريقة العمل :
1- تجهيز جميع الخامات والأدوات .
2- تقطيع البرتقال بالسكينة .
3- عصر البرتقال بالعصارة .
4- تصفية العصير بالمصفاة .
5- وضع العصير فى الكأس .
6- إضافة السكر والتقليب بالملعقة للحصول على المذاق المطلوب .
7- إضافة الثلج .
بهذا المثال لبسيط يمكن أن نرى أنه حتى أبسط الفعاليات (الأنشطة) تمر بمراحل مختلفة لكى تكتمل , وعندما ننشأ برامج للميكروكونترولر علينا أن نفكر فى جميع خطوات المهمة . الطريقة الجيدة للتحليل هى أنشاء مخطط مسار flowchart, لكن سوف نناقش ذلك فيما بعد .

لكن هناك واحد من التفاصيل الهامة لم نأخذه فى عين الاعتبار حتى الآن : ما هى اللغة التى سوف نستخدمها لإرسال معلومات المهمة إلى الميكروكونترولر ؟

فى الحقيقة كل عائلة ميكروكونترولر بشكل عام لها لغة خاصة بها تسمى "لغة الأسمبلى" والتى يتم إنشاؤها بمعرفة الشركة المصنعة وتتحدث مع الميكروكونترولر مباشرة .
لكن هناك تفاصيل فنية أخرى , فلغة الأسمبلى هى فى الحقيقة تمثيل رسومى تتكون من كلمات قصيرة تسمى أسماء "للتذكرة" mnemonic وهى أسماء مستعارة وهى المعلومات الوحيدة التى يفهمها الميكروكونترولر . لذلك تم إدخال مفهوم آخر هو "الكومبيلر" أو المترجم COMPILER.

تذكر :
لغة الأسمبلى Assembly Language: هى مجموعة من الشفرات ( مفكرات) تمثل مجموعة من التعليمات تفسر بمعرفة الميكروكونترولر المستهدف .
المفكرات Mnemonic: هى كلمات صغيرة عادة تستند على اللغة الإنجليزية كل كلمة تمثل تعليمة من تعليمات لغة الأسمبلى .
المترجم Compiler : هو برمجيات والتى يمكن اعتبارها كمترجم , فهو يأخذ مفكرات لغة الأسمبلى ويحولها إلى شفرة الآلة الخاصة بها ( بالنظام السداسى عشر أو بالنظام الثنائى ) .
بعد ترجمة البرنامج يتم تخزين الملف الناتج ( سداسى عشر أو ثنائى) فى داخل الميكروكونترولر وبالتالى يمكنه البدء فى تنفيذ أوامر البرنامج خطوة تلة الخطوة .

أين يخزن الميكروكونترولر خطوات المهمة المطلوب منه تنفيذها ؟
لدى الميكروكونترولر ذاكرة تسمى "ذاكرة البرنامج" "program memory" , وهى من النوع الثابت (الغير متطاير) أى أنها لا تفقد المعلومات عند فصل القدرة عنها وبالتالى عند إعادة توصيل القدرة للميكروكونترولر يكون قادرا على القيام بالمهمة المطلوبة .

هل الأسمبلى Assembly والأسمبلر assembler هما نفس الشىء ؟
كلا , الأسمبلى هى اسم اللغة أما الأسمبلر فهو برمجيات لترحمة لغة الأسمبلى أى مرادف للمترجم .

ما هو المطلوب للعمل بالميكروكونترولر ؟

للعمل بالميكروكونترولر تحتاج للأدوات التالية :

• برمجيات software للتحرير والترجمة (تسمى بيئة التطوير المتكاملة IDE) , حيث يتم كتابة البرنامج وترجمة أوامر اللغة ( لغة الأسمبلى – لغة السى – لفة البيزك – لغة الباسكال ..ألخ) إلى شفرة الآلة (فى شكل ثنائى أو سداسى عشر ) .
• برمجيات للمحاكاة واختبار منطق البرنامج .
• أجهزة Hardware أى لوحة للتنفيذ العملى على الطبيعة للبرامج development kit .

الميكروكونترولر المتوةاجدة فى الأسواق
يوجد العديد من مصنعى الميكروكونترولر حيث يقوم كل منهم بتطوير منتجة وفق خصائص معينة . إذا قارنا بينهم سوف نجد أن أساس العمل الداخلى لها متشابه . عندما نقوم بتصميم دائرة معينة بالميكروكونترولر يجب علينا تحديد أنسب نموذج للميكروكونترولر مع الأخذ بعين الاعتبار سهولة واستمرارية الشراء .

فيما يلى أبرز الشركات المصنعة للميكروكونترولر والمتاح بالأسواق :

• شركة أتميل Atmel: العائلة AVR و 8051 .
• شركة ميكروشيب Microchip : العائلة PIC .
• شركة موتورولا Free-scale (Motorola) : العائلة HS908 .
• شركة فليبس NXP (Phlips) : العائلة ARM .
• شركة تكساس إنسترومنتس Texas Instruments – MSP: العائلة TMS و C2000 .
• شركة زيلوج Zilog : العائلة F8 .
• شركة ناشونال National : العائلة PSOC .
• شركة إنتل Intel : العائلة 8051 , 8052 , 8096 .
• شركة أنالوج ديفيس Analog Device : العائلة ADuc .
• ..ألخ .

[F.Abdelaziz]

المتحكم الدقيق (الميكروكونترولر ) Microcontroller :
المتحكم الدقيق يستهدف أنظمة التحكم الآلى ومن ثم فهو رخيص وصغير لتحقيق هذا الهدف , يتم دمج , فى نفس حافظته , علاوة على وحدة المعالجة المركزية CPU العديد من الأجهزة الطرفية أو المحيطية Peripherals وبذلك يتم تخفيض الحيز الطبيعى على لوحة الدائرة المطبوعة PCB وتخفيض التصميم وجعل التحديث والتغيير عملية أسهل وأسرع بكثير . حسب التطبيقات , من الممكن الآن اختيار الميكروكونترولر تبعا لبناءه الداخلى .
الأجهزة الطرفية الداخلية Internal Peripherals : هى دوائر فرعية مشكلة فى نفس شريحة السليكون مع المعالج الدقبق CPU . يوجد الآن العديد من الأجهزة الطرفية ضمن الميكروكونترولر كما هو موضح بالشكل التالى .

[noornader]

جزاك الله خير اخى الكريم
على هذا الشرح المميز
تحياتى

[F.Abdelaziz]

1- ما هو الكمبيوتر (الحاسوب) ؟ Computer

يتكون الكمبيوتر من الأجهزة ( المكونات المادية ) hardware والبرمجيات software.

أولا : المكونات المادية Hardware

تتألف المكونات المادية للحاسوب من أربعة أنواع من المكونات وهي :

1-1 المعالج : Processor
المعالج هو المسؤل عن أداء جميع العمليات الحسابية وتنسيق إستخدام موارد الحاسوب . وقد يحتوى نظام حاسوبي على معالج واحد أو على عدة معالجات . وهناك معالج يمكن أن يؤدي العمليات الحسابية للأغراض العامة وآخر للعمليات الحسابية للأغراض الخاصة مثل عرض الرسوم البيانية والطباعة أو لتجهيز الشبكات
( التشبيك ).

1-2 اجهزة الدخل (المدخلات ) : Input devices
يصمم الكمبيوتر لتنفيذ البرامج التى تتعامل مع البيانات (المعطيات ) data. وأجهزة الدخل ضرورية لتوصيل بيانات الدخل إلى البرنامج المطلوب تنفيذه حيث يتم معالجتها فى الحاسب . هناك طائفة واسعة من أجهزة المدخلات مثل : لوحات المفاتيح keyboards ، والماسحات الضوئية scanners ، وقارئآت شريط الشفرة bar code readers ، وأجهزة الاستشعار ( الحساسات ) sensors وهلم جرا.

1-3 أجهزة الخرج ( الإخراج ) : Output devices
لا يهم إذا كان المستخدم يستعمل الحاسوب للقيام ببعض العمليات الحساببية أو للحصول على معلومات من شبكة الإنترنت أو قاعدة بيانات ، النتائج النهائية يتم عرضها و / أو طباعتها على الورق حتى يتمكن المستخدم من مشاهدتها.
هناك العديد من الوسائل والأجهزةالتي يمكن إستخدامها لعرض المعلومات : كالشاشات ووحدات العرض من نوع السفن سيجمنت seven-segment والطابعات ، والدايودات المشعة للضوء LEDsوغيرها.

1-4 أجهزة الذاكرة( ألتذكر ) : Memory devices
لكى يتم تنفيذ البرنامج ولكى تعالج البيانات يجب أن تخزن فى أجهزة ذاكرة ( تذكر ) بحيث يستطيع المعالج الوصول اليها بسرعة .

1-5 المعالج : Processor
يسمى المعالج أيضا وحدة المعالجة المركزية(CPU) , ويتكون المعالج على الأقل من العناصر الثلاثة التالية :

1-5-1 السجلات :Registers
السجل هو موقع التخزين داخل وحدة المعالجة المركزية ,ويستخدم للإحتفاظ و / أو عنونة الذاكرة أثناء تنفيذ التعليمات . ولأن السجل قريب للغاية من وحدة المعالجة المركزية فإنه يوفر وصول سريع إلى المعاملات operands اللازمة لتنفيذ البرنامج . عدد السجلات يختلف من معالج إلى معالج اخر .
1-5-2 وحدة الحساب والمنطق Arithmetic logic unit (ALU)
تؤدي وحدة الحساب والمنطق كل العمليات الحسابية والمنطقية للمعالج . تستقبل وحدة الحساب والمنطق البيانات من الذاكرة ، وتقوم بإجراء العمليات عليها ، وإذا اقتضى الأمر تعود لتكتب النتيجة فى الذاكرة.
يستطيع الحاسوب العملاق اليوم أداء تريليونات العمليات في الثانية الواحدة.إن وحدة الحساب والمنطق والسجلات معا يعرفان بانهما ممر(طريق) البيانات data busللمعالج.

1-5-3 وحدة ألتحكم Control unit :
تحتوى وحدة ألتحكم على العتاد hardwareلمنطق التعليمات . ووحدة التحكم تفك الشفرة ( تترجم أو تفسر ) وتراقب ( تتابع ) تنفيذ التعليمات .
وحدة التحكم أيضا تقوم بدور الحكم ( الوسيط) عندما تتنافس مختلف أجزاء الحاسب على موارد ( إمكانات ) وحدة المعالجة المركزية . أنشطة ( أعمال ) وحدة المعالجة المركزية تعمل متزامنة من قبل ساعة النظام system clock. وحدة التحكم يوجد بها مسجل يسمى عداد البرنامج (PC) يحافظ على تتبع عنوان التعليمة التالية فى التنفيذ . أثناء تنفيذ البرنامج قد يحدث فائض (طفحان) overflow أو حمل carry فى عملية الجمع أو استعارة (إستدانة أو سلف) borrow فى عملية الطرح وما إلى ذلك حيث يقوم النظام بالاشارة اليها ( بالعلام عليها ) flagged وتخزن فى مسجل يسمى "سجل الحالة" status register . والأعلام الناتجة تستخدم بواسطة المبرمج للتحكم فى سير البرنامج واتخاذ القرار .

2- المعالج الدقيق Microprocessor

[F.Abdelaziz]

2- المعالج الدقيق Microprocessor
أدى تقدم تكنولوجيا أشباه الموصلات إلى إمكانية تجميع كل مكونات ( وحدات ) المعالج فى دائرة متكاملة واحدة (تسمى أيضا رقاقة أو شريحة ) , والمعالج الدقيق هو معالج مجمع فى دائرة واحدة .
الكومبيوتر الدقيق microcomputer هو كومبيوتر يستخدم المعالج الدقيق كوحدة معالجة مركزية , والكمبيوتر الشخصى PC هو كمبيوتر دقيق .
تعرف المعالجات بعدد البتات أو الخانات bits ( وهى أصغر وحدة تعامل فى الأنظمة الرقمية ) والتى يمكن أن يتعامل معها ( يعالجها ) فى عملية واحدة . فهناك المعالج الدقيق ذو 4 بت وآخر 8 بت وثالث 16 بت ورابع 32 بت وخامس 64 بت , وهذا الرقم هو طول الكلمة word(أو طول مسار البيانات data path length ) , وحاليا فإن المعالجات الدقيقة الأكثر إستعمالا هي ذو 8 بت .



3- المتحكم الدقيق ( الميكروكنترولر) Microcontrollers ( MCU)

المتحكم الدقيق أو الميكروكنترولر هو كومبيوتر تم تنفيذه فى دائرة متكاملة مفردة ( واحدة ) , و بالإضافة إلى المكونات الموجودة بالمعالج الدقيق ( الميكروبروسسور ) فإن الميكروكونترولر يحتوى أيضا على بعض من المكونات المحيطية ( الطرفية ) وهى :

• ذاكراتز .
• مؤقتات .
• معدلات عرض النبضة (PWM) .
• محولات من تشابهى إلى رقمى (ADC) .
• محولات من رقمى إلى تشابهى (DAC).
• وسائل ربط متوازى للدخل و الخرج Parallel I/O interface .
• وسائل ربط للإتصال المتتالى (المتسلسل) الغير متزامن (UART) .
• وسائل الربط للإتصال المتتالى المتزامن (SPI, 12C, and CAN) .
• متحكمات ذاكرات الوصول المباشر للذاكرة (DMA) .
• دوائر الربط مع مكونات الذاكرة .
• برامج التصحيح لدعم الأجهزة( العتاد ) .

مناقشة وظائف وتطبيقات هذه المكونات هو موضوعنا.
سنتناول معظم هذه الوظائف بالتفصيل لاحقا.

منذ بدء ظهور الميكروكونترولر وهو يستخدم تقريبا في كل التطبيقات التي تتطلب قدرا من الذكاء, فهو يستخدم كمتحكم فى أجهزة العرض ، والطابعات ،و لوحات المفاتيح وأجهزة المودم ، وبطاقات شحن الهواتف والكومبيوتر الكفى والأجهزة المنزلية مثل الثلاجات والغسالات ، وأفران الميكروويف , كما أنه يستخدم للتحكم في تشغيل المحركات والآلات في المصانع .
وواحد من أهم تطبيقاته هو التحكم فى السيارات. لدرجة أنه فى السيارة الفخمة يمكن أستخدام أكثر من 100 ميكروكونترولر. واليوم فإن معظم المنازل بها واحد أو أكثر من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية والتى تعمل بالميكروكونترولر , ومنتجات من هذا النوع تسمى بالانظمة المتضمنة embedded systems.

[F.Abdelaziz]

4- الذاكرة Memory
في نظام الحاسب تخزن البرامج والبيانات في الذاكرة , وقد يحتوي الحاسب على ذاكرات من نوع ذاكرة أشباه الموصلات وذكرة مغناطيسية و / أو ذاكرة بصرية .
سنناقش فقط ذاكرة أشباه الموصلات لأن الذاكرة الضوئية والمغناطيسية نادرا ما تستخدم في تطبيقات الميكروكونترولر ذو 8 بت .
تصنف ذاكرة أشباه الموصلات إلى نوعين رئيسيين : ذاكرة الوصول العشوائي (رام) (RAM) وذاكرة للقراءة فقط (روم) (ROM) .

4-1 ذاكرة الوصول العشوائيRandom-access memoryRAM

ذاكرة الوصول العشوائي متطايرة (متبخرة– غير دائمة ) بمعنى أنها لا يمكنها الإحتفاظ بالبيانات في حالة عدم وجود جهد التغذية (القدرة ) , وتسمى أيضا بذاكرة القراءة والكتابة لأنها تسمح (تتيح) للمعالج بالقراءة منها والكتابة فيها . زمن الوصول لشريحة الرام لكل من القراءة والكتابة تقريبا متساوى , ويستطيع الميكروبروسسور كتابة البيانات في مكان ما في رقاقة ذاكرة الوصول العشوائي ، وإعادة قراءة محتوياتها فى وقت لاحق طالما أن القدرة ( التغذية ) موجودة . القرأة من الذاكرة غير مدمر بمعنى أنهعندما يكتب المعالج الدقيق البيانات على الذاكرة يمحو البيانات القديمة ويكتب مكانها البيانات الجديدة .
هناك نوعان من تقنيات ذاكرة الوصول العشوائي : رام ساكنة (SRAM) ورام ديناميكية (DRAM) .
تستخدم SRAM من أربع إلى ست ترنزستورات لتخزين حرف واحد من المعلومات. المعلومات المخزنة في SRAM لن تفقد ما دامت القدرة موجودة .
ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية تستخدم ترانزستور واحد ومكثف واحد لتخزين حرف واحد من المعلومات. تخزن المعلومات في المكثف في شكل شحنة كهربائية. الشحنة المخزنة في المكثف يحدث لها تسريب ( فقد ) مع الزمن ولذلك يجب دوريا إعادة تنشيط الذاكرة للحفاظ على محتويات DRAM .
ذاكرة الوصول العشوائي أساسا تستخدم لتخزين البيانات والبرامج الديناميكية ( المتغيرة ).
غالبا ما يرغب مستخدم الكمبيوتر فى تشغيل برامج مختلفة على نفس الكمبيوتر ، وعادة ما تكون هذه البرامج تعمل على مجموعات مختلفة من البيانات , لذلك يجب تحميل البرامج والبيانات إلى الذاكرة من القرص الصلب أو أى مصدر تخزين ثانوى آخر ولهذا تسمى ديناميكية .

4-2 ذاكرة القرأة فقط ROM
ذاكرة ROM غير متطايرة (دائمة) . إذا تم إزالة القدرة عن ROM ثم أعيدت مرة أخرى فإن البيانات الأصلية ستظل كما هى . يدل اسمها على أن البيانات فيها تقرا فقط وهذا غير صحيح تماما.
معظم تقنيات ROM تتطلب خوارزمية ( نظام أو برنامج للحل الحسابى ) وجهد لكتابة البيانات على الرقاقة. بدون إستخدام هذه الخوارزمية الخاصة والجهد فإن أي محاولة للكتابة على ذاكرةROM لن يكتب لها النجاح.يستخدم اليوم العديد من أنواع التقنيات المختلفة من ROM :

4-2-1 ذاكرة للقراءة فقط مبرمجة مقنعة ( مخبئة ) Masked-programmed
(MROM) هى نوع من ROM والتي يتم برمجتها عندما يتم تصنيعها, وفيها يقوم صناع أشباه الموصلات بوضع البيانات الثنائية في الذاكرة حسب طلب ومواصفات العميل , لتكون رخيصة من حيث التكلفة حيث يتم عمل عدة آلاف من رقائق الذاكرة MROM كل منها يحتوى على نسخة من البيانات نفسها (أوالبرنامج) . كثير من الناس يطلقون على MROM أسم ROM .

4-2-2 ذاكرة للقراءة فقط مبرمجة (PROM)
وهى نوع من ذاكرة القراءة فقط والتى يمكن برمجتها في مكان العمل (في كثير من الأحيان من قبل المستخدم النهائى) بإستخدام جهاز يسمى مبرمج PROM أو حارق PROM.
وبمجرد برمجة PROM فإنه لا يمكن تغيير محتواها .
ذاكرة PROM تعتمد على مصهرات fuse بمعنى أن المستخدم النهائي يقوم ببرمجة المصهرات لتكوين محتويات الذاكرة .

4-2-3 ذاكرة للقراءة فقط القابلة للمحو(للمسح) (EPROM)
هى نوع من ذاكرة القراءة فقط والتى يمكن مسحها بتعريضها للأشعة فوق البنفسجية القوية. تصميم دائرة بها EPROM يتطلب من المستخدم محو محتوياتها قبل كتابة قيم جديدة عليها .
توجد نافذة (فتحة) من الكوارتز فى أعلى الدائرة المتكاملة EPROM لتسمح للأشعة فوق البنفسجية بالسقوط مباشرة على رقائق السليكون في الداخل. بمجرد برمجة الرقاقة تغطى النافذة بشريط داكن لمنع المحو التدريجي للبيانات. في حالة عدم وجود النافذة فان رقاقة ال EPROM تكون قابلة للبرمجة لمرة واحدة فقط.
تستخدم EPROM كثيرا في نماذج الكمبيوتر prototype حيث يتم إعادةالبرمجة عدة مرات حتى الوصول إلى الكمال . لا تسمح EPROM بمحو محتوى موقع معين , والطريقة الوحيدة هى محو كل محتويات رقاقة EPROM ثم إعادة برمجتها . تتم برمجة رقاقة EPROM كهربائيا باستخدام جهاز يسمى مبرمج EPROM. اليوم أغلب المبرمجات أصبحت عامة بمعنى أنها يمكن أن تقوم ببرمجة عدة أنواع من الذاكرة مثل EPROM ، EEPROM ، ذاكرة الفلاش flash memory ، وبرمجة ألاجهزة المنطقية.

4-2-4 ذاكرة للقراءة فقط القابلة للمسح كهربيا (EEPROM)
هى نوع من الذاكرة غير متطاير ويمكن أن تمحى ويعاد برمجتها باشارات كهربائية . وهى مثل EPROM فتصميم دوائر EEPROM يتطلب أيضا من المستخدم محو محتويات الذاكرة قبل كتابة قيم جديدة عليها . تسمح EEPROM بمحو موقع معين وإعادة برمجته . على العكس من EPROM فإن EEPROM يمكن محوها وبرمجتها باستخدام نفس المبرمج , ولكن بدفع ثمن لهذه المرونة فى القابلية للمسح , فثمن رقاقة EEPROM أكثر بكثير من رقاقة EPROM التى لها نفس الخواص .

4-2-5 ذاكرة الفلاش
تم اختراع ذاكرة الفلاش لدمج مزايا وتجنب مساوئ تقنيات كل من EPROM وEEPROM . ذاكرة الفلاش يمكن محوها وبرمجتها في النظام دون إستخدام جهاز برمجة خاص . وهى تحقق خصائص EPROM لكن لا تحتاج إلى نافذة للمحو, ومثل EEPROM فذاكرة الفلاش يمكن برمجتها ومحوها كهربائيا. ومع ذلك لا تسمح بمحو مكان معين من الذاكرة ولكن يمكن للمستخدم فقط محو إما جزء أو كامل الرقاقة . ويزداد اليوم أكثر فأكثر إدراج رقاقة ذاكرة الفلاش داخل رقاقة الميكروكونترولر لتخزين البيانات والبرامج. مثال ذلك ذاكرة الفلاش المعتمدة داخل الميكروكونترولر PIC .

ثانيا : برمجيات الحاسب الآلي Software