ÏÐÈÍÖÈÏÛ ÏÎÑÒÐÎÅÍÈß ÓÑÒÐÎÉÑÒÂ ÂÍÓÒÐÅÍÍÅÉ ÏÀÌßÒÈ
ÏÐÈÍÖÈÏÛ ÏÎÑÒÐÎÅÍÈß ÓÑÒÐÎÉÑÒ ÂÍÓÒÐÅÍÍÅÉ ÏÀÌßÒÈ - Êîíñïåêò Ëåêöèé, ðàçäåë Êîìïüþòåðû, ÂÛ×ÈÑËÈÒÅËÜÍÛÅ ÌÀØÈÍÛ ÎÄÍÎÏÐÎÖÅÑÑÎÐÍÛÅ ÝÂÌ Ïàìÿòüþ Ýâì Íàçûâàþò Ñîâîêóïíîñòü Óñòðîéñòâ, Ñëóæàùèõ Äëÿ Çàïîìèíàíèÿ, Õðàíåí...
Ïàìÿòüþ ÝÂÌ íàçûâàþò ñîâîêóïíîñòü óñòðîéñòâ, ñëóæàùèõ äëÿ çàïîìèíàíèÿ, õðàíåíèÿ è âûäà÷è èíôîðìàöèè. Îòäåëüíûå óñòðîéñòâà, âõîäÿùèå â ýòó ñîâîêóïíîñòü, íàçûâàþòñÿ çàïîìèíàþùèìè óñòðîéñòâàìè èëè ïàìÿòÿìè òîãî èëè èíîãî òèïà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ è ÇÓ, è ïàìÿòü ñòàëè ïðàêòè÷åñêè ñèíîíèìàìè.
Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ÝÂÌ è åå âîçìîæíîñòè â áîëüøîé ñòåïåíè çàâèñÿò îò õàðàêòåðèñòèê ÇÓ, ïðè÷åì â ëþáîé ÝÂÌ îáùåãî íàçíà÷åíèÿ èñïîëüçóþò íåñêîëüêî òèïîâ ÇÓ.
Îñíîâíûå îïåðàöèè:
- Çàïèñü – çàíåñåíèå èíôîðìàöèè â ïàìÿòü;
- Ñ÷èòûâàíèå – âûáîðêà èíôîðìàöèè èç ïàìÿòè.
Îáå ýòèõ îïåðàöèè íàçûâàþòñÿ â îáùåì ñëó÷àå îáðàùåíèåì ê ïàìÿòè.
Ïðè îáðàùåíèè ê ïàìÿòè ïðîèñõîäèò ñ÷èòûâàíèå èëè çàïèñü íåêîòîðîé åäèíèöû äàííûõ, ðàçëè÷íîé äëÿ óñòðîéñòâ ðàçíîãî òèïà. Òàêîé åäèíèöåé ìîæåò áûòü áàéò, ìàøèííîå ñëîâî, áëîê äàííûõ.
Êîðîòêî ðàññìîòðèì âàæíåéøèå õàðàêòåðèñòèêè ÇÓ – åìêîñòü, óäåëüíóþ åìêîñòü, áûñòðîäåéñòâèå, êîòîðûå õàðàêòåðíû äëÿ ëþáûõ òèïîâ ÇÓ, à òàêæå íåêîòîðûå ìåòîäû èõ êëàññèôèêàöèè.
· Åìêîñòü ïàìÿòè îïðåäåëÿåòñÿ ìàêñèìàëüíûì êîëè÷åñòâîì äàííûõ, êîòîðûå ìîãóò â íåé õðàíèòüñÿ îäíîâðåìåííî. Åìêîñòü èçìåðÿåòñÿ â áèòàõ, áàéòàõ, ìàøèííûõ ñëîâàõ (îá ýòîì ãîâîðèëîñü â ñàìîì íà÷àëå êóðñà). Èñïîëüçóþò îáû÷íî áîëåå êðóïíûå åäèíèöû èçìåðåíèÿ: 1Ê = 1024 (Êáèò, Êáàéò, Êñëîâ),
1024 Êáàéò = 1 Ìáàéò, 1024 Ìáàéò = 1 Ãáàéò.
· Óäåëüíàÿ åìêîñòü îïðåäåëÿåòñÿ êàê îòíîøåíèå åìêîñòè ÇÓ ê åãî ôèçè÷åñêîìó îáúåìó è õàðàêòåðèçóåò ñòåïåíü òåõíîëîãè÷åñêîãî ñîâåðøåíñòâà ÇÓ.
· Óäåëüíàÿ ñòîèìîñòü îïðåäåëÿåòñÿ êàê îòíîøåíèå ñòîèìîñòè ÇÓ ê åãî åìêîñòè è îïðåäåëÿåò, ïîìèìî òåõíîëîãè÷åñêîãî ñîâåðøåíñòâà êîíêóðåíòîñïîñîáíîñòü èçäåëèÿ íà ðûíêå.
· Áûñòðîäåéñòâèå ïàìÿòè îïðåäåëÿåò ïðîäîëæèòåëüíîñòü îïåðàöèè îáðàùåíèÿ è äåëèòñÿ:
- íà âðåìÿ îáðàùåíèÿ ïðè ñ÷èòûâàíèè . Ýòî âðåìÿ, íåîáõîäèìîå íà ïîèñê íóæíîé åäèíèöû èíôîðìàöèè è åå ñ÷èòûâàíèå;
- âðåìÿ îáðàùåíèÿ ïðè çàïèñè . Ýòî âðåìÿ, íåîáõîäèìîå äëÿ ïîèñêà ìåñòà äëÿ õðàíåíèÿ äàííîé åäèíèöû èíôîðìàöèè è åå çàïèñü â ïàìÿòü.
 íåêîòîðûõ óñòðîéñòâàõ ïàìÿòè ñ÷èòûâàíèå èíôîðìàöèè ñîïðîâîæäàåòñÿ åå ðàçðóøåíèåì (ñòèðàíèåì).  ýòîì ñëó÷àå öèêë îáðàùåíèÿ ê ÇÓ ïðè ñ÷èòûâàíèè äîëæåí ñîäåðæàòü îïåðàöèþ ðåãåíåðàöèè ñ÷èòûâàåìîé èíôîðìàöèè íà ïðåæíåì ìåñòå â ïàìÿòè.  ðÿäå ñëó÷àåâ ÇÓ òðåáóþò ïåðåä íà÷àëîì çàïèñè ïðèâåñòè çàïîìèíàþùèå ýëåìåíòû â íåêîòîðîå íà÷àëüíîå ñîñòîÿíèå.  ýòîì ñëó÷àå öèêë îáðàùåíèÿ ê ÇÓ ïðè çàïèñè äîëæåí ñîäåðæàòü îïåðàöèè ïîäãîòîâêè çàïîìèíàþùèõ ýëåìåíòîâ ê ñàìîé îïåðàöèè çàïèñè.
 îáùåì ñëó÷àå ïðîäîëæèòåëüíîñòü öèêëà îáðàùåíèÿ ê ïàìÿòè ïðè ñ÷èòûâàíèè ñîñòîèò èç ñëåäóþùèõ êîìïîíåíò:
,
ãäå – âðåìÿ äîñòóïà ïðè ñ÷èòûâàíèè – èíòåðâàë âðåìåíè ìåæäó íà÷àëîì îïåðàöèè îáðàùåíèÿ ïðè ñ÷èòûâàíèè è ìîìåíòîì, êîãäà äîñòóï ê äàííîé åäèíèöå èíôîðìàöèè ñòàë âîçìîæåí;
– ïðîäîëæèòåëüíîñòü ñàìîãî ôèçè÷åñêîãî ïðîöåññà ñ÷èòûâàíèÿ, ò.å. ïðîöåññà îáíàðóæåíèÿ è ôèêñàöèè ñîñòîÿíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ çàïîìèíàþùèõ ýëåìåíòîâ èëè ó÷àñòêîâ ïîâåðõíîñòè íîñèòåëÿ;
– âðåìÿ íà âîññòàíîâëåíèå ðàçðóøåííîé ïðè ñ÷èòûâàíèè èíôîðìàöèè.  ÇÓ áåç ðàçðóøåíèÿ .
Ïðîäîëæèòåëüíîñòü öèêëà îáðàùåíèÿ ê ïàìÿòè ïðè çàïèñè èíôîðìàöèè â îáùåì ñëó÷àå ñîñòîèò èç ñëåäóþùèõ êîìïîíåíò:
,
ãäå – âðåìÿ äîñòóïà ïðè çàïèñè – èíòåðâàë âðåìåíè îò íà÷àëà îáðàùåíèÿ äî ìîìåíòà, êîãäà ñòàíîâèòñÿ âîçìîæåí äîñòóï ê çàïîìèíàþùåìó ýëåìåíòó èëè ó÷àñòêó ïîâåðõíîñòè íîñèòåëÿ, â êîòîðûé ïðîèçâîäèòñÿ çàïèñü;
– èíòåðâàë âðåìåíè, íåîáõîäèìûé äëÿ ïðèâåäåíèÿ â èñõîäíîå ñîñòîÿíèå çàïîìèíàþùèõ ýëåìåíòîâ èëè ó÷àñòêîâ ïîâåðõíîñòè íîñèòåëÿ äëÿ çàïèñè äàííîé åäèíèöû èíôîðìàöèè;
– ïðîäîëæèòåëüíîñòü ñàìîãî ôèçè÷åñêîãî ïðîöåññà çàïèñè, ò.å. âðåìÿ äëÿ èçìåíåíèÿ ôèçè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ çàïîìèíàþùèõ ýëåìåíòîâ èëè ó÷àñòêà ïîâåðõíîñòè íîñèòåëÿ.
 áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ
.
 êà÷åñòâå ïðîäîëæèòåëüíîñòè öèêëà îáðàùåíèÿ ê ïàìÿòè ïðèíèìàåòñÿ âåëè÷èíà
.
Ñëåäóåò èìåòü â âèäó, ÷òî äëÿ õðàíåíèÿ èíôîðìàöèè â ÝÂÌ èñïîëüçóþòñÿ óñòðîéñòâà ïàìÿòè, ïîñòðîåííûå íà ðàçíûõ ïðèíöèïàõ äåéñòâèÿ è èìåþùèå ðàçíîîáðàçíåéøèå òåõíè÷åñêèå è êîíñòðóêòèâíûå ðåàëèçàöèè. Êðîìå òîãî, âñå îíè ÿâëÿþòñÿ ñëîæíåéøèìè ýëåêòðîííûìè óñòðîéñòâàìè. Ïîýòîìó óñòðîéñòâà ïàìÿòè îáëàäàþò ìíîãî÷èñëåííûìè õàðàêòåðèñòèêàìè, ïî êàæäîé èç êîòîðûõ ìîæíî ïðîèçâîäèòü êëàññèôèêàöèþ óñòðîéñòâ. Íèæå áóäóò ðàññìîòðåíû òîëüêî îñíîâíûå êðèòåðèè, ïî êîòîðûì ïðèíÿòî êâàëèôèöèðîâàòü ÇÓ, à èìåííî: ïî ïðèíöèïó äåéñòâèÿ, ïî ðåàëèçàöèè â ïàìÿòè îïåðàöèé îáðàùåíèÿ, ïî ñïîñîáó äîñòóïà ê õðàíèìîé èíôîðìàöèè.
1.Ïðèíöèï äåéñòâèÿ. Ïî ýòîìó ïðèçíàêó îñíîâíûå òèïû ÇÓ, íàèáîëåå øèðîêî èñïîëüçóåìûå â ñîâðåìåííûõ ÝÂÌ, äåëÿòñÿ:
· íà ýëåêòðîííûå, â êîòîðûõ â êà÷åñòâå çàïîìèíàþùèõ ýëåìåíòîâ èñïîëüçóþò ïîëóïðîâîäíèêè;
· ìàãíèòíûå ñ íåïîäâèæíûìè çàïîìèíàþùèìè ýëåìåíòàìè;
· ìàãíèòîìåõàíè÷åñêèå ñ äâèæóùèìèñÿ ìàãíèòíûìè íîñèòåëÿìè èíôîðìàöèè;
· îïòè÷åñêèå ñ äâèæóùèìñÿ íîñèòåëåì èíôîðìàöèè;
· ìàãíèòîîïòè÷åñêèå ñ äâèæóùèìñÿ íîñèòåëåì èíôîðìàöèè.
 êà÷åñòâå âíóòðåííåé ïàìÿòè ÝÂÌ â àáñîëþòíîì áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ èñïîëüçóþòñÿ ýëåêòðîííûå ÇÓ íà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ýëåìåíòàõ.  ðåäêèõ ñëó÷àÿõ â ñïåöèàëèçèðîâàííûõ óïðàâëÿþùèõ ÝÂÌ èñïîëüçóþòñÿ ÇÓ ñ íåïîäâèæíûìè ìàãíèòíûìè çàïîìèíàþùèìè ýëåìåíòàìè. Îñòàëüíûå òèïû óñòðîéñòâ èñïîëüçóþòñÿ â êà÷åñòâå âíåøíèõ ïàìÿòåé ÝÂÌ. Áîëåå ïîäðîáíî ýòè óñòðîéñòâà ðàññìàòðèâàþòñÿ â îòäåëüíîì êóðñå "Ïåðèôåðèéíûå óñòðîéñòâà ÝÂÌ".
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ðàçðàáàòûâàþòñÿ è èññëåäóþòñÿ ìíîãî÷èñëåííûå "íåòðàäèöèîííûå" ÇÓ, à èìåííî: ÇÓ íà ïðèáîðàõ ñ çàðÿäîâîé ñâÿçüþ, àêóñòîýëåêòðîííûå ÇÓ, ïüåçîýëåêòðîííûå ÇÓ, ìàãíèòîýëåêòðîííûå ÇÓ è ò.ä.
2. Ñïîñîá ðåàëèçàöèè â ïàìÿòè îïåðàöèé îáðàùåíèÿ. Ïî ýòîìó ïðèçíàêó ðàçëè÷àþò:
· Ïàìÿòü ñ ïðîèçâîëüíûì îáðàùåíèåì, äîïóñêàþùóþ êàê ñ÷èòûâàíèå, òàê è çàïèñü èíôîðìàöèè (RAM). Ýòî ýíåðãîçàâèñèìûå ÇÓ (èíôîðìàöèÿ â íèõ ñîõðàíÿåòñÿ òîëüêî ïðè íàëè÷èè ïèòàíèÿ), êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïîñòðîåíèÿ ÎÇÓ, êýø, ÑÎÏ è ò.ä.
· Ïàìÿòü ïîñòîÿííàÿ, äîïóñêàþùàÿ òîëüêî ñ÷èòûâàíèå èíôîðìàöèè, çàëîæåííîé â íåå â ïðîöåññå èçãîòîâëåíèÿ èëè íàñòðîéêè (ROM). Ýòî ýíåðãîíåçàâèñèìûå ÇÓ (èíôîðìàöèÿ â íèõ ñîõðàíÿåòñÿ ïðè îòñóòñòâèè ïèòàíèÿ), êîòîðûå, â ñâîþ î÷åðåäü, äåëÿòñÿ íà ïîñòîÿííûå ÇÓ (ÏÇÓ, EPROM) è ïåðåïðîãðàììèðóåìûå ÇÓ (ÏÏÇÓ, EEPROM). Áûñòðîäåéñòâèå RAM è ROM ïðèìåðíî îäèíàêîâîå.
· Ôëýø ÏÏÇÓ (Flash EEPROM) – ýíåðãîíåçàâèñèìûå ïåðåïðîãðàììèðóåìûå ÇÓ, èíôîðìàöèÿ â êîòîðûõ ñîõðàíÿåòñÿ äî íåñêîëüêèõ ëåò. Îáðàùåíèÿ ê íèì âîçìîæíî êàê äëÿ çàïèñè, òàê è äëÿ ÷òåíèÿ. Îäíàêî áûñòðîäåéñòâèå ýòèõ ÇÓ íèæå, ÷åì ó RAM è ROM. Îáû÷íî ôëýø èñïîëüçóþòñÿ äëÿ íàêîïëåíèÿ èíôîðìàöèè. ×èñëî ïåðåçàïèñåé ôëýø îãðàíè÷åíî.
3. Ñïîñîá îðãàíèçàöèè äîñòóïà. Ïî ýòîìó ïðèçíàêó ðàçëè÷àþò ÇÓ ñ íåïîñðåäñòâåííûì (ïðîèçâîëüíûì), ñ ïðÿìûì (öèêëè÷åñêèì) è ïîñëåäîâàòåëüíûì äîñòóïîì.
· Íåïîñðåäñòâåííûé (ïðîèçâîëüíûé) äîñòóï.  ÇÓ ýòîãî òèïà âðåìÿ äîñòóïà, à ïîýòîìó è öèêë îáðàùåíèÿ íå çàâèñÿò îò ìåñòà ðàñïîëîæåíèÿ ýëåìåíòà ïàìÿòè, ñ êîòîðîãî ïðîèçâîäèòñÿ ñ÷èòûâàíèå èëè â êîòîðûé çàïèñûâàåòñÿ èíôîðìàöèÿ.  áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ýòî ýëåêòðîííûå ÇÓ, â êîòîðûõ íåïîñðåäñòâåííûé äîñòóï ðåàëèçóåòñÿ ñ ïîìîùüþ ýëåêòðîííûõ ëîãè÷åñêèõ ñõåì.  ÇÓ ñ ïðîèçâîëüíûì äîñòóïîì öèêë îáðàùåíèÿ ñîñòàâëÿåò îò 1-2 ìêñ äî åäèíèö
íàíîñåêóíä.
Íåçàâèñèìîñòü îò ïîëîæåíèÿ çàïîìèíàþùåãî ýëåìåíòà â çàïîìèíàþùåì ìàññèâå èìååò ìåñòî òîëüêî äî îïðåäåëåííîé ÷àñòîòû îáðàùåíèé ïðîöåññîðà ê ÇÓ. Ïðè óâåëè÷åíèè ÷àñòîòû îáðàùåíèé äî åäèíèö íàíîñåêóíä íà÷èíàåò ñêàçûâàòüñÿ ãåîìåòðè÷åñêîå ïîëîæåíèå çàïîìèíàþùåãî ýëåìåíòà â ìàññèâå. Ýòî îáóñëîâëåíî, ïðåæäå âñåãî, êîíå÷íîé ñêîðîñòüþ ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ñèãíàëà â èçîëèðîâàííîì ïðîâîäíèêå, êîòîðàÿ ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 60 % îò ñêîðîñòè ñâåòà.
×èñëî ðàçðÿäîâ, ñ÷èòûâàåìûõ èëè çàïèñûâàåìûõ â ïàìÿòü ñ ïðîèçâîëüíûì äîñòóïîì ïàðàëëåëüíî âî âðåìåíè çà îäíó îïåðàöèþ îáðàùåíèÿ, íàçûâàåòñÿ øèðèíîé âûáîðêè.
 äðóãèõ òèïàõ ÇÓ èñïîëüçóþò áîëåå ìåäëåííûå ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèå ïðîöåññû, ïîýòîìó è öèêë îáðàùåíèÿ áîëüøå.
· Ïðÿìîé (öèêëè÷åñêèé) äîñòóï. Ê ÇÓ ýòîãî òèïà îòíîñÿòñÿ óñòðîéñòâà íà ìàãíèòíûõ, îïòè÷åñêèõ è ìàãíèòîîïòè÷åñêèõ äèñêàõ, à òàêæå íà ìàãíèòíûõ áàðàáàíàõ (ïîñëåäíèå â íàñòîÿùåå âðåìÿ èñïîëüçóþòñÿ î÷åíü ðåäêî). Áëàãîäàðÿ íåïðåðûâíîìó âðàùåíèþ íîñèòåëÿ èíôîðìàöèè âîçìîæíîñòü îáðàùåíèÿ ê íåêîòîðîìó ó÷àñòêó íîñèòåëÿ äëÿ ñ÷èòûâàíèÿ èëè çàïèñè öèêëè÷åñêè ïîâòîðÿåòñÿ.  òàêèõ ÇÓ âðåìÿ äîñòóïà ñîñòàâëÿåò îáû÷íî îò äîëåé ñåêóíäû äî åäèíèö ìèëëèñåêóíäû.
· Ïîñëåäîâàòåëüíûé äîñòóï. Ê ÇÓ ýòîãî òèïà îòíîñÿòñÿ óñòðîéñòâà íà ìàãíèòíûõ ëåíòàõ.  ïðîöåññå äîñòóïà ïðîèçâîäèòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíûé ïðîñìîòð ó÷àñòêîâ íîñèòåëÿ èíôîðìàöèè, ïîêà íóæíûé ó÷àñòîê íå çàéìåò íåêîòîðîå èñõîäíîå ïîëîæåíèå. Âðåìÿ äîñòóïà â õóäøåì ñëó÷àå ñîñòàâëÿåò ìèíóòû, ïîñêîëüêó ìàãíèòîôîí áóäåò âûíóæäåí îñóùåñòâèòü ïåðåìîòêó âñåé êàññåòû.
– Êîíåö ðàáîòû –
Ýòà òåìà ïðèíàäëåæèò ðàçäåëó:
ÂÛ×ÈÑËÈÒÅËÜÍÛÅ ÌÀØÈÍÛ... êîíñïåêò ëåêöèé...
Åñëè Âàì íóæíî äîïîëíèòåëüíûé ìàòåðèàë íà ýòó òåìó, èëè Âû íå íàøëè òî, ÷òî èñêàëè, ðåêîìåíäóåì âîñïîëüçîâàòüñÿ ïîèñêîì ïî íàøåé áàçå ðàáîò:
ÏÐÈÍÖÈÏÛ ÏÎÑÒÐÎÅÍÈß ÓÑÒÐÎÉÑÒÂ ÂÍÓÒÐÅÍÍÅÉ ÏÀÌßÒÈ
×òî áóäåì äåëàòü ñ ïîëó÷åííûì ìàòåðèàëîì:
Åñëè ýòîò ìàòåðèàë îêàçàëñÿ ïîëåçíûì ëÿ Âàñ, Âû ìîæåòå ñîõðàíèòü åãî íà ñâîþ ñòðàíè÷êó â ñîöèàëüíûõ ñåòÿõ:
Âñå òåìû äàííîãî ðàçäåëà:
×ÀÑÒÜ 2
Íàñòîÿùèé êîíñïåêò ëåêöèé ïðîäîëæàåò ìàòåðèàë, èçëîæåííûé â ïåðâîé ÷àñòè. Êîíñïåêò ïîñâÿùåí èçó÷åíèþ îñíîâ îðãàíèçàöèè è ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ÝÂÌ â öåëîì è åå îòäåëüíûõ óçëîâ, âçàèìîäåé
ÑÒÐÓÊÒÓÐÀ ÏÀÌßÒÈ ÝÂÌ
Êëàññè÷åñêàÿ ïÿòèáëî÷íàÿ ñòðóêòóðà Íåéìàíà, ðàññìîòðåííàÿ ðàíåå, ïðåäïîëàãàëà íàëè÷èå òîëüêî îäíîãî óñòðîéñòâà ïàìÿòè – ÎÏ. Îäíàêî ñîâðåìåííûå ÝÂÌ èìåþò èåðàðõè÷åñêóþ ñòðóêòóðó ïàìÿòè, êàæäûé óðîâå
ÀÄÐÅÑÍÀß ÏÀÌßÒÜ
 ïàìÿòè ñ àäðåñíîé îðãàíèçàöèåé ðàçìåùåíèå è ïîèñê èíôîðìàöèè â ÇÌ îñíîâàíû íà èñïîëüçîâàíèè àäðåñà õðàíåíèÿ åäèíèöû èíôîðìàöèè, êîòîðóþ â äàëüíåéøåì äëÿ êðàòêîñòè áóäåì íàçûâàòü ñëîâîì. Àä
ÀÑÑÎÖÈÀÒÈÂÍÀß ÏÀÌßÒÜ
 ïàìÿòè ýòîãî òèïà ïîèñê èíôîðìàöèè ïðîèñõîäèò íå ïî àäðåñó, à ïî åå ñîäåðæàíèþ. Ïîä ñîäåðæàíèåì èíôîðìàöèè â äàííîì ñëó÷àå ïîíèìàåòñÿ íå ñìûñëîâàÿ íàãðóçêà ëåæàùåãî íà õðàíåíèè â ÿ÷åéêå ïàìÿòè ñë
ÑÒÅÊÎÂÀß ÏÀÌßÒÜ (ÌÀÃÀÇÈÍÍÀß)
Ñòåêîâàÿ ïàìÿòü, òàê æå êàê è àññîöèàòèâíàÿ, ÿâëÿåòñÿ áåçàäðåñíîé. Ñòåêîâàÿ ïàìÿòü ìîæåò áûòü îðãàíèçîâàíà êàê àïïàðàòíî, òàê è íà îáû÷íîì ìàññèâå àäðåñíîé ïàìÿòè.
 ñëó÷àå àïïàðàòíîé ðåàë
ÑÒÐÓÊÒÓÐÛ ÀÄÐÅÑÍÛÕ ÇÓ
Àäðåñíûå ÇÓ íàèáîëåå øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â ñîâðåìåííûõ ÝÂÌ äëÿ ïîñòðîåíèÿ ñàìûõ ðàçíîîáðàçíûõ óñòðîéñòâ ïàìÿòè. Â ïðîöåññå ýâîëþöèè ÝÂÌ ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ è àïïàðàòíàÿ ðåàëèçàöèÿ äàííûõ ÇÓ ïðîøëè
ÇÓ ÒÈÏÀ 2D
Îðãàíèçàöèÿ ÇÓ òèïà 2D îáåñïå÷èâàåò äâóõêîîðäèíàòíóþ âûáîðêó êàæäîãî ÇÝ ÿ÷åéêè ïàìÿòè. Îñíîâó ÇÓ ñîñòàâëÿåò ïëîñêàÿ ìàòðèöà èç ÇÝ, ñãðóïïèðîâàííûõ â 2k ÿ÷ååê ïî n ðàçðÿäîâ. Îáðàùåíèå ê ÿ
ÇÓ ÒÈÏÀ 3D
Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ÇÓ áîëüøèõ îáúåìîâ èñïîëüçóþò äðóãóþ ñõåìó è äðóãèå òèïû ÇÝ, êîòîðûå èìåþò íå îäèí, à äâà êîíúþíêòèâíî ñâÿçàííûõ âõîäà âûáîðêè.  ýòîì ñëó÷àå àäðåñíàÿ âûáîðêà îñóùåñòâëÿåòñÿ òîëüêî ï
ÇÓ ÒÈÏÀ 2D-Ì
 ÇÓ òèïà 2D-M ÇÌ äëÿ çàïèñè n-ðàçðÿäíûõ äâîè÷íûõ ÷èñåë ñîñòîèò èç n ïëîñêèõ ìàòðèö äëÿ îäíîèìåííûõ ðàçðÿäîâ âñåõ ÷èñåë, ÷òî èìååò ìåñòî â ÇÓ òèïà 3D. Îäíàêî ïðîöåññ çàïèñè è ñ÷èòûâàíèÿ èíôîðìàöèè
ÇÝ ÍÀ ÔÅÐÐÈÒÎÂÛÕ ÊÎËÜÖÀÕ
Ïàìÿòè íà ìàãíèòíûõ (ôåððèòîâûõ) ñåðäå÷íèêàõ ñ ïðÿìîóãîëüíîé ïåòëåé ãèñòåðåçèñà ïîÿâèëèñü â íà÷àëå 50-õ ãîäîâ è ñûãðàëè áîëüøóþ ðîëü â óâåëè÷åíèè îáúåìîâ ÎÏ è ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ÝÂÌ. Îäíàêî ïîÿâèâø
ÇÝ ÍÀ ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÛÕ ÝËÅÌÅÍÒÀÕ
Àáñîëþòíîå áîëüøèíñòâî ÇÓ âíóòðåííåé ïàìÿòè ñîâðåìåííûõ ÝÂÌ (à â óíèâåðñàëüíûõ ÝÂÌ îáùåãî íàçíà÷åíèÿ – 100%) ïîñòðîåíî íà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ÇÝ. Ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè òèïàìè ÇÝ ïîëóïðîâîäíèêîâûå ÇÝ
ÏÎÑÒÎßÍÍÛÅ ÇÓ (ÏÇÓ, ÏÏÇÓ)
Ïîñòîÿííûå ÇÓ â ðàáî÷åì ðåæèìå ÝÂÌ äîïóñêàþò òîëüêî ñ÷èòûâàíèå õðàíèìîé èíôîðìàöèè.  çàâèñèìîñòè îò òèïà ÏÇÓ çàíåñåíèå â íåãî èíôîðìàöèè ïðîèçâîäèòñÿ èëè â ïðîöåññå èçãîòîâëåíèÿ, èëè â ýêñïëóàòàöè
ÔËÝØ-ÏÀÌßÒÜ
Ôëýø-ïàìÿòü (flash-memory) ïî òèïó çàïîìèíàþùèõ ýëåìåíòîâ è îñíîâíûì ïðèíöèïàì ðàáîòû ïîäîáíà ïàìÿòè òèïà EEPROM (ÏÏÇÓ) ñ ýëåêòðè÷åñêèì ïåðåïðîãðàììèðîâàíèåì. Îäíàêî ðÿä àðõèòåêòóðíûõ è ñòðóêòóðíûõ
ÊÎÍÒÐÎËÜÍÛÅ ÇÀÄÀÍÈß
1. Íà ëèñòàõ îòâåòà äîëæíû áûòü óêàçàíû íîìåð ãðóïïû, ôàìèëèÿ ñòóäåíòà è íîìåð åãî âàðèàíòà.
2. Íîìåðà âîïðîñîâ âûáèðàþòñÿ ñòóäåíòîì â ñîîòâåòñòâèè ñ äâóìÿ ïîñëåäíèìè öèôðàìè â åãî çà÷åòíî
ÎÁÙÈÅ ÇÀÌÅ×ÀÍÈß
Ïðè ðàññìîòðåíèè ðàáîòû ïðîöåññîðà ïîä÷åðêèâàëîñü, ÷òî èíôîðìàöèÿ î òîì, êàêóþ ìàøèííóþ îïåðàöèþ íàäî âûïîëíèòü â äàííûé ìîìåíò, íàä êàêèìè îïåðàíäàìè è êóäà ïîìåñòèòü ðåçóëüòàò, çàäàåòñÿ ìàøèíí
ÂÎÇÌÎÆÍÛÅ ÑÒÐÓÊÒÓÐÛ ÌÀØÈÍÍÛÕ ÊÎÌÀÍÄ
Ïðîöåññ ýâîëþöèè ÝÂÌ è ðàñøèðåíèå ñôåðû èõ öåëåâîãî èñïîëüçîâàíèÿ, ñîâåðøåíñòâîâàíèå àïïàðàòíîãî è ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ÝÂÌ ïðèâåëè ê ñîçäàíèþ ìàøèííûõ êîìàíä î÷åíü ñëîæíîé ñòðóêòóðû. Îäíàêî, å
ÑÏÎÑÎÁÛ ÀÄÐÅÑÀÖÈÈ
Îïðåäåëèìñÿ ñ òåðìèíàìè, êîòîðûå áóäóò èñïîëüçîâàòüñÿ íèæå.
Àäðåñíûé êîä (ÀÊ) – ýòî èíôîðìàöèÿ îá àäðåñå îïåðàíäà, ñîäåðæàùàÿñÿ â êîìàíäå.
Èñïîëíèòåëüíûé àäðåñ (ÀÈ)
ÊÎÌÀÍÄÛ ÏÅÐÅÄÀ×È ÓÏÐÀÂËÅÍÈß
Ðàíåå óæå îòìå÷àëîñü, ÷òî ïîðÿäîê âûïîëíåíèÿ êîìàíä ìîæåò áûòü åñòåñòâåííûì è ïðèíóäèòåëüíûì. Ïðè åñòåñòâåííîì ïîðÿäêå ïîñëå âûïîëíåíèÿ î÷åðåäíîé êîìàíäû âûáèðàåòñÿ êîìàíäà, ðàñïîëîæåííàÿ â ñëåäóþù
ÊÎÌÀÍÄÛ ÁÅÇÓÑËÎÂÍÎÃÎ ÏÅÐÅÕÎÄÀ (ÁÏ)
Îáùàÿ ñòðóêòóðà êîìàíäû áåçóñëîâíîãî ïåðåõîäà èçîáðàæåíà íà ðèñ. 5.11. Ïðè èñïîëíåíèè ýòîé êîìàíäû ïåðåõîä îñóùåñòâëÿåòñÿ âñåãäà íåçàâèñèìî îò êàêèõ-ëèáî óñëîâèé.
ÊÎÌÀÍÄÛ ÓÑËÎÂÍÎÃÎ ÏÅÐÅÕÎÄÀ (ÓÏ)
 ýòîì ñëó÷àå àäðåñ ñëåäóþùåé êîìàíäû çàâèñèò îò âûïîëíåíèÿ íåêîòîðîãî óñëîâèÿ. Îáû÷íî åñëè óñëîâèå âûïîëíÿåòñÿ, òî ïðîèñõîäèò ïåðåäà÷à óïðàâëåíèÿ. Åñëè óñëîâèå íå âûïîëíÿåòñÿ, òî áåðåòñÿ ñëåäóþùàÿ
ÊÎÌÀÍÄÛ ÏÅÐÅÕÎÄÀ ÍÀ ÏÎÄÏÐÎÃÐÀÌÌÓ
Ïîäïðîãðàììà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ôðàãìåíò ïðîãðàììû, îáðàùåíèå ê êîòîðîìó ìîæåò èìåòü ìåñòî â ëþáîé òî÷êå ãëàâíîé ïðîãðàììû. Äëÿ ïåðåõîäà ê ïîäïðîãðàììå â ÝÂÌ ñóùåñòâóþò êîìàíäû áåçóñëîâíîãî
ÈÍÄÅÊÑÀÖÈß
Õàðàêòåðíûì ìîìåíòîì â ïðîöåññå ïåðåðàáîòêè èíôîðìàöèè â ÝÂÌ ÿâëÿåòñÿ öèêëè÷íîñòü âû÷èñëèòåëüíûõ ïðîöåññîâ, ïðè êîòîðûõ îäíè è òå æå îïåðàöèè ìîãóò âûïîëíÿòüñÿ íàä ðàçëè÷íûìè îïåðàíäàìè, ðàñïîëîæåí
ÊÎÍÒÐÎËÜÍÛÅ ÇÀÄÀÍÈß
1. Íà ëèñòàõ îòâåòà äîëæíû áûòü óêàçàíû íîìåð ãðóïïû, ôàìèëèÿ ñòóäåíòà è íîìåð åãî âàðèàíòà.
2. Íîìåðà âîïðîñîâ âûáèðàþòñÿ ñòóäåíòîì â ñîîòâåòñòâèè ñ äâóìÿ ïîñëåäíèìè öèôðàìè â åãî çà÷åòíî
ÏÐÈÍÖÈÏÛ ÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈÈ ÑÈÑÒÅÌ ÏÐÅÐÛÂÀÍÈß ÏÐÎÃÐÀÌÌ
 ïðîöåññå âûïîëíåíèÿ ïðîãðàìì âíóòðè ÝÂÌ èëè âî âíåøíåé ñðåäå ìîãóò âîçíèêíóòü ñîáûòèÿ, òðåáóþùèå íåìåäëåííîé ðåàêöèè ñî ñòîðîíû ïðîöåññîðà. Ðåàêöèÿ ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïðîöåññîð ïðåðûâàåò îáðàáîòê
ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÈ ÑÈÑÒÅÌ ÏÐÅÐÛÂÀÍÈß
Ýôôåêòèâíîñòü ñèñòåì ïðåðûâàíèÿ ÝÂÌ ìîæåò îöåíèâàòüñÿ ïî âåñüìà ìíîãî÷èñëåííûì õàðàêòåðèñòèêàì, êîòîðûå îòðàæàþò îñîáåííîñòè èõ òåõíè÷åñêîé ðåàëèçàöèè. Îäíàêî äëÿ èçó÷åíèÿ îáùèõ ïðèíöèïîâ ïîñòðîåíè
ÂÎÇÌÎÆÍÛÅ ÑÒÐÓÊÒÓÐÛ ÑÈÑÒÅÌ ÏÐÅÐÛÂÀÍÈß
Êîíêðåòíûå òåõíè÷åñêèå ðåàëèçàöèè ñèñòåì ïðåðûâàíèÿ èìåþò ìíîæåñòâî âàðèàíòîâ è çàâèñÿò îò òèïà èñïîëüçóåìîãî ïðîöåññîðà, ñòðóêòóðû ñèñòåìíîãî èíòåðôåéñà, öåëåâîãî íàçíà÷åíèÿ ÝÂÌ.  òî æå âðåìÿ âñå
ÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈß ÏÅÐÅÕÎÄÀ Ê ÏÐÅÐÛÂÀÞÙÅÉ ÏÐÎÃÐÀÌÌÅ
Êîíêðåòíûå ðåàëèçàöèè ïðîöåäóð ïåðåõîäà ê ïðåðûâàþùåé ïðîãðàììå âî ìíîãîì çàâèñÿò îò ñòðóêòóðû ñèñòåìû ïðåðûâàíèÿ è òèïà èñïîëüçóåìîãî ïðîöåññîðà. Ìåæäó òåì ìîæíî ñôîðìóëèðîâàòü íåêîòîðûå îáùèå ïðè
ÐÅÀËÈÇÀÖÈß ÔÈÊÑÈÐÎÂÀÍÍÛÕ ÏÐÈÎÐÈÒÅÒÎÂ
Ðàññìîòðèì òîëüêî ïðîñòåéøèé ñëó÷àé óñòàíîâêè ïðèîðèòåòíûõ ñîîòíîøåíèé, ñîñòîÿùèé â òîì, ÷òî óðîâåíü ïðèîðèòåòà îïðåäåëÿåòñÿ ïîðÿäêîì ïðèñîåäèíåíèÿ ËÇÏ ê âõîäàì ñèñòåìû ïðåðûâàíèÿ, ò.å. ðàçðÿäàì Ðã
ÐÅÀËÈÇÀÖÈß ÏÐÎÃÐÀÌÌÍÎ-ÓÏÐÀÂËßÅÌÛÕ ÏÐÈÎÐÈÒÅÒÎÂ
Ñóùåñòâóþò òðè îñíîâíûõ ìåòîäà ðåàëèçàöèè â ÝÂÌ ñèñòåì ïðîãðàììíî-óïðàâëÿåìûõ ïðèîðèòåòîâ – ïîðîã ïðåðûâàíèÿ, ìàñêà ïðåðûâàíèÿ è ñìåíà ïðèîðèòåòîâ. Ïåðâûé èñïîëüçóåòñÿ, â îñíîâ
ÊÎÍÒÐÎËÜÍÛÅ ÇÀÄÀÍÈß
1. Íà ëèñòàõ îòâåòà äîëæíû áûòü óêàçàíû íîìåð ãðóïïû, ôàìèëèÿ ñòóäåíòà è íîìåð åãî âàðèàíòà.
2. Íîìåðà âîïðîñîâ âûáèðàþòñÿ ñòóäåíòîì â ñîîòâåòñòâèè ñ äâóìÿ ïîñëåäíèìè öèôðàìè â åãî çà÷åòíî
ÏÐÎÑÒÅÉØÀß ÌÈÊÐÎÝÂÌ
 çàâèñèìîñòè îò öåëåâîãî íàçíà÷åíèÿ è èñïîëüçóåìîãî ïðîöåññîðà ÝÂÌ ñóùåñòâåííî ðàçëè÷àþòñÿ ïî ñâîèì âû÷èñëèòåëüíûì âîçìîæíîñòÿì, ðàçìåðàì, ñòîèìîñòè êîíñòðóêöèè. Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî ïðèíöèïû ôóíêöè
ÑÈÑÒÅÌÍÛÉ ÈÍÒÅÐÔÅÉÑ ÌÈÊÐÎÝÂÌ. ÖÈÊË ØÈÍÛ
Ñîâðåìåííûå ïðîöåññîðû êîíñòðóêòèâíî âûïîëíÿþòñÿ ëèáî â âèäå îäíîé ÁÈÑ (ÑÁÈÑ), ëèáî â âèäå íåñêîëüêèõ ÁÈÑ, óñòàíîâëåííûõ íà ïëàòå ìîäóëÿ ïðîöåññîðà â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè äðóã îò äðóãà. Êðîìå
ÏÐÎÌÅÆÓÒÎ×ÍÛÉ ÈÍÒÅÐÔÅÉÑ
Ê ïðîöåññîðó ìèêðîÝÂÌ îáû÷íî ïîäêëþ÷àåòñÿ äîñòàòî÷íî ìíîãî ÏÓ. Ýòî êëàâèàòóðà, èíäèêàòîðû, ïå÷àòàþùèå óñòðîéñòâà, íàêîïèòåëè, ðàçëè÷íûå äàò÷èêè è èñïîëíèòåëüíûå óñòðîéñòâà ñèñòåì óïðàâëåíèÿ è ò.ä.
ÌÏ Ñ ÔÈÊÑÈÐÎÂÀÍÍÎÉ ÑÈÑÒÅÌÎÉ ÊÎÌÀÍÄ
 ï. 3 óæå ðàññìàòðèâàëèñü ïðèíöèïû ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ýëåìåíòàðíîãî ãèïîòåòè÷åñêîãî ìèêðîïðîöåññîðà (òåðìèí "ìèêðîïðîöåññîð" è "ïðîöåññîð" äàëåå èñïîëüçóþòñÿ êàê ñèíîíèìû). Ìåæäó
ÐÅÃÈÑÒÐÛ ÄÀÍÍÛÕ
Äëÿ õðàíåíèÿ ó÷àñòâóþùèõ â îïåðàöèè äàííûõ ïðåäóñìîòðåíû ñåìü 8-ðàçðÿäíûõ ðåãèñòðîâ. ÐãÀ, íàçûâàåìûé àêêóìóëÿòîðîì, ïðåäíàçíà÷åí äëÿ îáìåíà èíôîðìàöèåé ñ ïàìÿòüþ è ÏÓ, ò.å. åãî ñîäåðæèìîå ìîæåò áû
ÐÅÃÈÑÒÐ ÏÐÈÇÍÀÊÎÂ
Ðàíåå îòìå÷àëîñü, ÷òî ÐãÏ íàçûâàþò åùå ðåãèñòðîì ôëàæêîâ è îáîçíà÷àþò ÷àñòî áóêâàìè Ô èëè F. Ýòî 8-ðàçðÿäíûé ðåãèñòð, â êîòîðîì èñïîëüçóþòñÿ òîëüêî 5 ðàçðÿäîâ. Îí ïðåäíàçíà÷åí äëÿ õðàíåíèÿ ðÿäà ïðè
ÌÏ Ñ ÒÎ×ÊÈ ÇÐÅÍÈß ÏÐÎÃÐÀÌÌÈÑÒÀ
Ñ òî÷êè çðåíèÿ ïîëüçîâàòåëÿ, ðåàëèçàöèÿ ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîòåêàþùèõ â ìèêðîñõåìå, íå ïðåäñòàâëÿåò îñîáîãî èíòåðåñà, êàê è ôèçè÷åñêàÿ ðåàëèçàöèÿ îòäåëüíûõ óçëîâ ÌÏ.  ðàñïîðÿæåíèå ïîëüçîâàòåëÿ
ÌÏ-ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ ÌÏ ÊÐ580ÂÌ80À
Óïðîùåííàÿ ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà âû÷èñëèòåëüíîãî óñòðîéñòâà íà áàçå ÌÏ I8080 (ÊÐ580ÂÌ80À) ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 7.9. Ýòî ïðîñòåéøàÿ ìèêðîÝÂÌ ìèíèìàëüíîé êîíôèãóðàöèè, ñòðóêòóðà êîòîðîé ÿâëÿåòñÿ ÷àñòíûì
ÔÎÐÌÀÒÛ ÄÀÍÍÛÕ ÌÏ ÊÐ580
Îñíîâíîé ôîðìàò äàííûõ èçîáðàæåí íà ðèñ. 7.11.
 ìèêðîÝÂÌ áàéò äàííûõ ìîæåò èíòåðïðåòèðîâ
ÔÎÐÌÀÒÛ ÊÎÌÀÍÄ ÌÏ 580ÂÌ80
Äëÿ êîìàíä èñïîëüçóþòñÿ îäíî-, äâóõ-, òðåõáàéòîâûå ôîðìàòû, ïðè÷åì êîä îïåðàöèè (ÊÎÏ) çàíèìàåò âñåãäà 1 áàéò. Êðîìå òîãî, ñëåäóåò ïîìíèòü, ÷òî ØÀ èìååò 16 ðàçðÿäîâ, ò.å. ïîçâîëÿåò àäðåñîâàòüñÿ ê ïà
ÑÏÎÑÎÁÛ ÀÄÐÅÑÀÖÈÈ
Ñïîñîáû àäðåñàöèè ðàññìîòðèì î÷åíü êîðîòêî, ïîñêîëüêó âñå òèïû àäðåñàöèè â îáùåì âèäå ðàçîáðàíû ðàíåå.
Ïðÿìàÿ àäðåñàöèÿ
 ýòîì ñëó÷àå èñòî÷íèêîì èëè ïðèåìíè
ÑÈÑÒÅÌÀ ÊÎÌÀÍÄ ÌÏ 580
Äëÿ ïðîãðàììèðîâàíèÿ ìèêðîÝÂÌ íà áàçå ÌÏ êîìïëåêòà ÊÐ580 èñïîëüçóåòñÿ 244 êîìàíäû. Íèæå î÷åíü êîðîòêî áóäåò ðàññìîòðåíà òîëüêî ÷àñòü êîìàíä, íåîáõîäèìàÿ äëÿ ïðîãðàììèðîâàíèÿ ïðîñòûõ çàäà÷. Òàáëèöû
ÊÎÌÀÍÄÛ ÓÏÐÀÂËÅÍÈß
Êîìàíäû ýòîé ãðóïïû íå èçìåíÿþò ñîäåðæèìîãî ÐãÏ (F).
Êîìàíäû áåçóñëîâíîãî ïåðåõîäà
Ïî ïðÿìîìó àäðåñó
JMP @, ãäå @ – äâóõáàéòîâûé àäðå
ÊÎÍÒÐÎËÜÍÛÅ ÇÀÄÀÍÈß
1. Íà ëèñòàõ îòâåòà äîëæíû áûòü óêàçàíû íîìåð ãðóïïû, ôàìèëèÿ ñòóäåíòà è íîìåð åãî âàðèàíòà.
2. Íîìåðà âîïðîñîâ âûáèðàþòñÿ ñòóäåíòîì â ñîîòâåòñòâèè ñ äâóìÿ ïîñëåäíèìè öèôðàìè â åãî çà÷åòíî
Íîâîñòè è èíôî äëÿ ñòóäåíòîâ