
- •Направления развития эвм:
- •По назначению:
- •По размерам и функциональным возможностям:
- •Первое поколение
- •Озу (оперативное запоминающее устройство):
- •Пзу (постоянное запоминающее устройство):
- •1.1 Классификация взу
- •Встраиваемые
- •Система команд микропроцессора.
- •Типы операндов:
- •Взаимодействие элементов при работе микропроцессора
- •(10) Управление внешними устройствами
- •Функции контроллера пдп:
Озу (оперативное запоминающее устройство):
ОЗУ предназначено для хранения переменной информации и допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с данными и может работать в режиме чтения, записи и хранения.
По ШУ (шине управления) передается сигнал, определяющий какую информацию необходимо выполнять.
По ШД (шине данных) передается информация, записанная в памяти или считываемая.
По ША (шине адреса) передается адрес участвующих в обмене элементов памяти.
БЭП (блок элементов памяти) состоит из n-матриц элементов памяти и n-количестве рядов в машинном слоге.
РД-регистры данных РУ-регистры управления РА-регистры адреса
М
аксимальная
емкость памяти определяется количеством
линий в ША системной магистрали, через
которую ОЗУ связаны с остальным
микропроцессорным комплексом ЭВМ. Через
m можно обозначить
количество линий, тогда емкость равна
2m. В современных
ЭВМ ОЗУ имеют модульную структуру.
M-кол-во линий
Пзу (постоянное запоминающее устройство):
ПЗУ – запоминающее устройство, которое осуществляет постоянную зависимость между входной (адресом) и выводной (числом) информацией.
ПЗУ содержит информацию, которая не должна изменяться в ходе выполнения процессором вычислительных операций. Предназначено для хранения стандартных программ и констант, необходимых для автоматической работы ЭВМ.
ПЗУ обычно строится как адресное запоминающее устройство и его функционирование можно рассматривать как выполнение однозначного преобразования k-разрядного кода адреса ячейки в n-разрядный код хранимого в ней слова. Запоминающий модуль образуется системой перпендикулярных шин, в пересечении которых установлены запоминающие элементы.
ДШ (дешифратор) по коду по коду адреса РrА выбирает одну из горизонтальных шин, в которую подается сигнал. Выходной сигнал подается на тех вертикальных разрядных шинах, которые имеют связь с возбужденной адресной шиной.
Отличие ПЗУ от ОЗУ состоит в том, что информация в ячейке записывается однократно, а в процессе эксплуатации используется лишь режим чтения.
Занесение информации в микросхему ПЗУ называется ее программированием. А устройство, с помощью которого заносится информация, программатором.
Программирование ПЗУ заключается в устранении перемычек по тем адресам, где должен храниться 0. По способу занесения информации ПЗУ делятся на 2 типа:
ПЗУ, программируемые предприятием изготовителем (однократно)
Репрограммируемые ПЗУ. Перепрогроммирование ПЗУ производится с помощью программатора(пользователя)
СОЗУ:
СОЗУ используется для хранения небольших объемов информации и имеет меньшее время считывания и записи, чем основная память. Обычно строится на регистрах и регистровых структурах.
Регистр – электронное устройство, способное хранить занесенное в него число неограниченно долго при наличие питания. По назначению регистры делятся:
Регистры хранения
Регистры сдвига
Если к любому регистру можно обратиться для записи и чтения по его адресу, то такая регистровая структура образует СОЗУ с произвольным доступом.
СОЗУ ОЗУ
|
|
|
|
Ai |
|
|
|
|
|
Aj |
1 |
|
|
|
|
Ai |
|
Aj |
|
Классификация, характеристики, иерархия ЗУ.
Классификация ЗУ:
По объему
По типу носителя ЗУ:
На жестком магнитном диске
Ни гибком магнитном диске
Оптические накопители
Стримеры
Ленточные накопители
Электронные носители
Твердотельные носители
Интерфейсное подключение
По энергозависимости:
Энергозависимые
Энергонезависимые
По удалению от процессора:
СОЗУ
ОП
Дополнительная память
Вторичная память
По организации записи:
ПЗУ
Однократно программируемые изготовителем устройства
Перепрограммируемые ЗУ
ОЗУ
По организации доступа: последовательный и прямой
По организации поиска ячеек данных
По физическому эффекту
По способу хранения(ОЗУ): статические и динамические
По способу адресации:
Адресная память
Стековая память
Ассоциативная память
По циклам чтения:
Асинхронная – работает независимо от синхронизации системной шины и поэтому окончание цикла обмена данных может не совпадать с началом очередного тактового индекса.
Синхронная
Характеристики ЗУ:
Объем памяти
Временные характеристики:
Быстродействие
Время записи
Время чтения
Пропускная способность
производительность
Стоимость
Количество циклов чтения записи
Иерархия ЗУ:
Внутренняя память:
Регистры процессора
Кэш-память 1ого уровня
Кэш-память 2ого уровня
Кэш-память 3го уровня (образуют ядро ЭВМ-архитектуры Ван-Эймана)
ОЗУ
Вторичная память (жесткий диск)
Третичная память
ВЗУ Виды ВЗУ
А) Жестки диски (винчестеры): Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т.д. Наличие жёсткого диска значительно повышает удобство работы с компьютером.
Б) Магнитные носители: Технология записи информации на магнитные носители появилась примерно в середине 20-го века (40-ые - 50-ые годы). Но уже несколько десятилетий спустя — 60-ые - 70-ые годы — это технология стала очень распространенной во всём мире. Очень давно появилась на свет первая грампластинка. Которая использовалась в качестве носителя различных звуковых данных — на неё записывали различные музыкальные мелодии, речь человека, песни.
В) Гибкие диски (дискета)
Г) Оптические диски 1) CD Компакт-диск — оптический носитель информации в виде диска с отверстием в центре, информация с которого считывается с помощью лазера. В настоящее время широко используется как устройство хранения данных широкого назначения. Аудио-компакт-диски по формату отличаются от компакт-дисков с данными, и CD-плееры обычно могут воспроизводить только их (на компьютере, конечно, можно прочитать оба вида дисков) Различают диски только для чтения («алюминиевые»), CD-R — для однократной записи, CD-RW — для многократной записи. 2) DVD-стандарт был реализован с учетом накопленного опыта по производству и распространению компакт-дисков и CD-устройств, требований и рекомендаций производителей компьютерной и киноиндустрии, а также предварительных разработок различных компаний. 3) Согласно объявленной спецификации Blu-Ray Disс - перезаписываемый диск следующего поколения со стандартным CD/DVD размером 12 см с максимальной емкостью записи на один слой и одну сторону до 27 Гб .
Д) Магнитно-оптический носитель. Это так называемые магнитооптические дисководы. МО-привод представляет собой накопитель информации, в основу которого положен магнитный носитель с оптическим (лазерным) управлением. Конечно, оптические накопители значительно опережают магнитооптические в скорости записи и объемах хранимых данных но, увы, значительно проигрывают им в надежности хранения данных. Для примера, испортить данные на магнитооптическом диске довольно трудно; во-первых, диск заключен в картридж, предохраняющий от царапин; во-вторых — для того, чтобы стереть данные на магнитооптическом диске, необходимо нагреть его до очень высокой температуры. Главное их преимущество, это возможность перезаписи информации. Тем не менее, эти устройства имеют слишком высокую цену.
Е) Флеш-память. С появлением флэш-памяти производители электроники получили возможность без особых проблем и затрат оснастить свои устройства новым типом накопителей. Налицо были выгоды – низкое энергопотребление, высокая надежность (из-за отсутствия движущихся деталей) и устойчивость к внешним воздействиям и нагрузкам. USB Flash Drive - портативное устройство для хранения и переноса данных с одного компьютера на другой. Компактный, легкий, удобный и удивительно простой в эксплуатации. Для его работы не нужны ни соединительные кабели, ни источники питания (включая батарейки), ни дополнительное программное обеспечение. Особенности USB Flash Drive: высокая скорость обмена данными по USB, защита от записи переключателем на корпусе , защита данных паролем, не требуются драйверы и внешнее питание, может быть отформатирован как загрузочный диск , хранение данных до 10 лет.