19. Структурная схема цвм

В основу ЦВМ заложена классическая структура, разработанная американским математиком Джоном фон Нейманом и носящая название «фон-неймановской» структуры.

Устройства, входящие в состав ЭВМ, называются аппаратными средствами.

Состав ЦВМ: УУ (устройство управления)-предназначено для управления всеми блоками вычислительной машины в соответствии с программой. ЦПУ (центральный пульт управления). АЛУ (арифметико-логическое устройство). ЗУ (запоминающие устройства). УВв (устройство ввода). УВыв (устройство вывода).

Согласование во времени всех устройств ЭВМ происходит с помощью импульса.

Для обмена информации между блоками ЭВМ служат шины.

В состав процессора входят: АЛУ+УУ+СОП(сверхоперативная память)+средства контроля и диагностики.

АЛУ предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций. Состоит из элементов импульсной техники, имеющих 2 устойчивых состояния. Также в АЛУ реализуется принцип конвейера. Выполнение следующей команды может быть начато до завершения предыдущей.

ЗУ должны обладать большой емкостью и малым временем обращения. ЗУ делятся на оперативные и внешние.

20. Гистерезис. Принцип запоминания.

Принцип записи информации на магнитных носителях основан на измерении намагниченности отдельных участков магнитного носителя.

Опыт с ферритовым сердечником:

Ферритовый сердечник представляет собой маленькое колечко из материала, обладающего свойством хранить, то есть запоминать своё магнитное состояние. Если такой сердечник подвергнуть воздействию внешнего магнитного поля, то его намагниченность будет увеличиваться.

Если уменьшать магнитное поле, то намагниченность будет уменьшаться.

Если изменить напряженность магнитного поля, то возникает «петля гистерезиса». Ферритовые сердечники обладают так называемой прямоугольной петлёй гистерезиса. Важно, что при исчезновении магнитного поля сердечник остаётся в одном из своих двух возможных состояний, зависящих от предыдущего хода процесса. Для управления записью и считыванием сердечник имеет 2 одноименные обмотки.

Обмотка записи позволяет перевести сердечник в определённое состояние намагниченности.

Обмотка считывания выдаёт во внешнюю цепь информацию о состоянии сердечника в данный момент времени.

21. Классификация зу

1)По принципу действия ЗУ делят на полупроводниковые, магнитные с неподвижными и подвижными запоминающими элементами и оптические.

2)По организации доступа к информации ЗУ различают с произвольным и последовательным доступом.

3)По способу размещения и поиска информации ЗУ делят на адресные и безадресные

Среди безадресных ЗУ наиболее распространен Стек.

По устойчивости записи и возможности перезаписи ЗУ делятся на:

• Постоянные ЗУ (ПЗУ), содержание которых не может быть изменено конечным пользователем (например, BIOS). ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации.

• Записываемые ЗУ (ППЗУ), в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз (например, CD-R).

• Многократно перезаписываемые ЗУ (ПППЗУ) (например, CD-RW).

• Оперативные ЗУ (ОЗУ) обеспечивают режим записи, хранения и считывания информации в процессе её обработки. Быстрые, но дорогие ОЗУ (SRAM) строят на триггерах, более медленные, но дешёвые разновидности ОЗУ — динамические ЗУ (DRAM) строят на конденсаторах. В обоих видах ЗУ информация исчезает после отключения от источника питания (например, тока).

По типу доступа ЗУ делятся на:

• Устройства с последовательным доступом (например, магнитные ленты).

• Устройства с произвольным доступом (RAM) (например, оперативная память).

• Устройства с прямым доступом (например, жесткие магнитные диски).

• Устройства с ассоциативным доступом (специальные устройства, для повышения производительности БД)

По геометрическому исполнению:

• дисковые (магнитные диски, оптические, магнитооптические);

• ленточные (магнитные ленты, перфоленты);

• барабанные (магнитные барабаны);

• карточные (магнитные карты, перфокарты, флэш-карты, и др.)

• печатные платы (карты DRAM, картриджи).

По физическому принципу:

• перфорационные (с отверстиями или вырезами)

  • перфокарта

  • перфолента

• с магнитной записью

  • ферритовые сердечники

  • магнитные диски

    • Жёсткий магнитный диск

    • Гибкий магнитный диск

  • магнитные ленты

  • магнитные карты

• оптические

  • CD

  • DVD

  • HD-DVD

  • Blu-ray Disc

• магнитооптические:

  • CD-MO

• использующие накопление электростатического заряда в диэлектриках (конденсаторные ЗУ, запоминающие электроннолучевые трубки);

• использующие эффекты в полупроводниках (EEPROM, флэш-память)

• звуковые и ультразвуковые (линии задержки);

• использующие сверхпроводимость (криогенные элементы);

• другие.

По форме записанной информации выделяют аналоговые и цифровые запоминающие устройства.