Постоянно-запоминающие устройства (пзу); основные элементы пзу; организация пзу.
ПЗУ - обычно подразумевают устройства памяти с произвольным адресным доступом. Такие ЗУ могут строиться на различных физических принципах и обладать различными характеристиками не только по емкости и времени обращения к ним, но и по возможности замены записанной в них информации.
К началу 2000-х годов наибольшее распространение получили полупроводниковые ПЗУ, элементы памяти которых используют различные модификации диодов и транзисторов и изготавливаются по интегральной технологии.
Непосредственными предшественниками таких ЗУ были магнитные (трансформаторные) ПЗУ, информация в которые записывалась соответствующей прокладкой (прошивкой) проводников ферритовых сердечников, что обеспечивало при требовавшихся в то время емкостях высокую надежность этих ЗУ в самых тяжелых (в электромагнитном отношении) условиях.
Известны также емкостные и индуктивные ПЗУ, в которых использовались проводники специальной формы, образующие емкостные или индуктивные связи. В настоящее время исследуются и другие принципы реализации постоянных ЗУ, в некотором смысле возвращающиеся к магнитным и конденсаторным схемам, но на другом уровне развития технологий.
Запись информации в постоянные ЗУ, как правило, существенно отличается от считывания по способу и времени выполнения. Процесс записи для полупроводниковых постоянных ЗУ получил также название “прожига” или программирования, первое из которых связано со способом записи, сводящимся к разрушению (расплавлению, прожигу) соединительных перемычек в чистом ЗУ.
В полупроводниковых ПЗУ в качестве элементов памяти, точнее, в качестве нелинейных коммутирующих и усилительных элементов обычно используются транзисторы. Они объединены в матрицу, выборка данных из которой производится по строкам и столбцам, соответствующим указанному адресу, так же, как и в других ЗУ с произвольным доступом.
Различают две большие группы ПЗУ: программируемые изготовителем и программируемые пользователем.
ЗУ первой группы, называемые иначе масочными, обычно выпускаются большими партиями. Информация в них заносится в процессе изготовления этих ЗУ на заводах: с помощью специальной маски в конце технологического цикла на кристалле формируется соответствующая конфигурация соединений. Такие ЗУ оказываются наиболее дешевыми при массовом изготовлении. Их обычно используют для хранения различных постоянных программ и подпрограмм, кодов, физических констант, постоянных коэффициентов и пр.
В ПЗУ, программируемые пользователем, информация записывается после их изготовления самими пользователями. При этом существуют два основных типа таких ЗУ: однократно программируемые и перепрограммируемые.
Полупроводниковые ПЗУ состоят из двух основных частей: накопителя и схемы управления, или периферии. Накопитель – это основная часть ПЗУ, где хранятся данные (двоичные коды). Периферия предназначена для ввода и вывода этих данных. В нее входят дешифраторы, усилители, регистры, разного рода ключевые схемы, коммутаторы и другое.
Накопитель состоит из элементов памяти (ЭП) (транзисторы), каждая из них хранит один бит информации. Основу ЭП составляют бистабильные ячейки, основным свойством которых является наличие двух устойчивых состояний – 0, 1.
Постоянная память является энергонезависимой, информация в ней сохраняется и после выключения питания компьютера.
Существует множество типов энергонезависимой памяти: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory, различающихся по своим свойствам, обусловленным способом построения запоминающих ячеек, и сферам применения. Запись информации в энергонезависимую память, называемая программированием, обычно существенно сложнее и требует больших затрат времени и энергии, чем считывание. Основным режимом работы такой памяти является считывание данных, а некоторые типы после программирования допускают только считывание, что и обусловливает их общее название ROM (Read Only Memory - память только для чтения) или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство). Самые первые постоянные запоминающие устройства выполнялись на магнитных сердечниках, где информация заносилась их прошивкой проводниками считывания. С тех пор применительно к программированию ПЗУ укоренилось понятие "прошивка".
По возможности программирования различают:
Микросхемы, программируемые при изготовлении (масочные ПЗУ) - ROM.
Микросхемы, программируемые однократно после изготовления перед установкой в целевое устройство (прожигаемые ПЗУ, программируемые на специальных программаторах) - PROM (Programmable ROM) или ППЗУ (программируемые ПЗУ).
Микросхемы, стираемые и программируемые многократно - РПЗУ (репрограммируемые ПЗУ), EPROM (Eraseable PROM - стираемые ПЗУ).
Определение системы. Понятия, характеризующие строение и
функционирование систем. Виды и формы представления систем. Свойства систем. Классификации систем. Структура системы и ее иерархичность. Функции системы и ее элементов.
Систе́ма (от др.-греч. — целое, составленное из частей; соединение) — множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство.
Свойства систем:
Целостность — система есть абстрактная сущность, обладающая целостностью и определенная в своих границах. Целостность системы подразумевает, что в некотором существенном аспекте «сила» или «ценность» связей элементов внутри системы выше, чем сила или ценность связей элементов системы с элементами внешних систем или среды.
Синергичность, эмерджентность, холизм, системный эффект — появление у системы свойств, не присущих элементам системы; принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих её компонентов (неаддитивность). Возможности системы превосходят сумму возможностей составляющих её частей; общая производительность или функциональность системы лучше, чем у простой суммы элементов.
Иерархичность — каждый элемент системы может рассматриваться как система; сама система также может рассматриваться как элемент некоторой надсистемы (суперсистемы).
Понятия, характеризующие строение и функционирование систем:
Элемент. Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы.
Подсистема. Названием подсистема подчеркивается, что такая часть должна обладать свойствами системы (в частности, свойством целостности, рассматриваемым ниже) и иметь свою подцель. Этим подсистема отличается от простой группы элементов, для которой не сформулирована подцель и не выполняются свойства целостности (для такой группы используется название компоненты).
Структура. Система может быть определена простым перечислением элементов, входящих в нее и взаимодействующих таким образом, что это приводит к образованию системных свойств, или "черным ящиком" со входами и выходами, взаимодействующими со средой. Однако при исследовании объекта ставится задача не просто отделить объект от среды, а требуется выяснить более детально, что представляет собой объект или процесс, что в нем обеспечивает выполнение поставленной цели.
Связь. Понятие связь входит в любое определение системы наряду с понятием элемент и обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Это понятие одновременно характеризует и строение (статику), и функционирование (динамику) системы.
Состояние. Понятием состояние обычно характеризуют мгновенные параметры системы, как бы "срез" системы, остановку в ее развитии. Его определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы, либо через макропараметры, макросвойства системы (например, давление, скорость, ускорение). Так, о состоянии покоя говорят стабильные входные воздействия и выходные сигналы; о состоянии равномерного прямолинейного движения - стабильная скорость и т. п.
Поведение. Если система способна переходить из одного состояния в другое (например, s1 > s2 > s3), то говорят что она обладает поведением. Этим понятием пользуются, когда неизвестны закономерности переходов из одного состояния в другое. Тогда говорят, что система обладает каким-то поведением и выясняют его закономерности.
Равновесие. Понятие равновесия определяют как способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго. Поясняют обычно это понятие на примерах, особенно для сложных социально-экономических систем.
Устойчивость. Способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий, называют устойчивостью. Эта способность обычно присуща системам при постоянном u только если отклонения не превышают некоторого предела.
Развитие. Исследованию процесса развития, соотношения процессов развития и устойчивости, изучению механизмов, лежащих в их основе, уделяют в теории систем большое внимание. Понятие развитие помогает объяснить сложные динамические и информационные процессы в природе и обществе.
Цель. Применение понятия цель и связанных с ним понятий целенаправленности, целеустремленности, целесообразности.
Различные виды структур имеют специфические особенности и включают:
• сетевые структуры или сети, представляющие собой декомпозицию системы во времени. Для анализа сложных сетей существует математический аппарат теории графов, прикладная теория сетевого планирования и управления, что обусловливает их широкую распространенность при представлении процессов организации производства и управления предприятиями в целом;
• иерархические структуры, представляющие собой декомпозицию системы в пространстве. Все вершины и связи существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени). Такие структуры могут иметь не два, а большее число уровней декомпозиции. Иерархические структуры включают:
— структуры типа дерева (с «сильными» связями), в которых каждый элемент нижележащего уровня подчинен одной вершине вышележащего (и это справедливо для всех уровней иерархии);
— структуры со «слабыми» связями, в которых каждый элемент нижележащего уровня (один или несколько) может быть подчинен двум и более вершинам вышележащего;
— смешанные иерархические структуры могут иметь как вертикальные связи разной силы (управление), так и горизонтальные связи взаимодействия (координация);
• структуры с произвольными связями — используются на начальном этапе познания системы, когда не известен характер взаимодействий между элементами и распределение элементов по уровням иерархии;
• матричные структуры — соответствуют взаимоотношениям между двумя смежными уровнями иерархической структуры со «слабыми» связями. Матричные структуры могут быть и многомерными.
Для отображения сетевых структур используется специальный понятийный аппарат, базирующийся на теории графов. Граф состоит из обозначений элементов произвольной природы, называемых вершинами, и обозначений связей между ними, называемых ребрами (иногда дугами). Ориентированным называется такой граф, на котором стрелкой указаны направления всех его ребер (дуг), что позволяет определить, какая из двух его граничных вершин является начальной, а какая — конечной. Если в графе требуется отразить другие различия между элементами или связями, то либо приписывают разным ребрам различные веса (взвешенные графы), либо раскрашивают вершины или ребра (раскрашенные графы).
Классификация систем:
Очень много классификаций.