- •Аппаратные и программные средства эвм
- •Двоичная арифметика
- •Коды для представления чисел
- •Представление числовой информации (??? Заголовок похож на предыдущий заголовок).
- •Кодирование чисел и алфавитно-цифровой информации.
- •Лекция №3. Представление информации физическими сигналами
- •Элементы и типовые узлы эвм
- •1. Триггеры
- •Синхронный rs-триггер
- •2. Регистры
- •Параллельный регистр
- •Последовательный регистр
- •3. Счетчики
- •Лекция №4. Комбинационные схемы (кс)
- •1. Дешифратор.
- •2. Шифратор.
- •3. Компаратор
- •4. Сумматор
- •5. Мультиплексор
- •6. Демультиплексор
- •Лекция№5. Теория автоматов
- •Классификация автоматов.
- •Способы построения схем автоматов
- •1. Построение схем автоматов с жесткой логикой.
- •Достоинства и недостатки автоматов с жесткой логикой.
- •2. Построение схем автоматов с микропрограммной логикой
- •Достоинства и недостатки автоматов с микропрограммной логикой.
- •3. Построение схем автоматов с программной логикой.
- •Достоинства и недостатки автоматов с программной логикой.
- •Лекция №6. Основные характеристики эвм
- •Запоминающие устройства (зу) Иерархия запоминающих устройств
- •Классификация методов доступа к зу
- •Характеристики зу
- •Классификация зу:
- •Оперативные запоминающие устройства (озу)
- •Постоянные запоминающие устройства (пзу)
- •Пзу и система bios
- •Центральный процессор эвм
- •Основные характеристики цп
- •Лекция №7. Функциональная и структурная организация типового цп
- •Важнейшие этапы этого машинного цикла
- •Виды адресаций
- •Шины эвм
- •Лекция №8. Микропроцессоры и микроконтроллеры
- •Режимы и организация ввода-вывода в эвм
- •Лекция №9. Стандартные внешние интерфейсы эвм
- •Параллельный интерфейс Centronix
- •Последовательный интерфейс rs-232
- •Последовательный интерфейс usb
- •Лекция №10. Особенности организации рабочих станций и серверов
- •Многопроцессорные и многомашинные системы
- •Телекоммуникационные и компьютерные сети. Локальные и глобальные сети. Топологии и стандарты локальных сетей.
- •Стандарты локальных сетей:
- •Модель сетевого взаимодействия osi
- •Семейства протоколов для локальных и глобальных сетей. Способы адресации и маршрутизации в компьютерных сетях.
- •Методы маршрутизации
Запоминающие устройства (зу) Иерархия запоминающих устройств
Структура памяти, в которой можно выделить несколько различных по характеристикам уровней, называется иерархической. При иерархической организации структуры памяти обычно каждый уровень памяти с большим быстродействием имеет меньшую емкость.
ЗУ, использующиеся на самом высоком уровне иерархии, имеют наименьшую информационную ёмкость и наибольшее быстродействие. Эту память часто называют набором регистров и иногда относят к устройствам обработки, она позволяет выполнять некоторые логические и арифметические операции.
На следующей ступени иерархии ЗУ ЭВМ находятся сверхоперативные ЗУ (СОЗУ) – устройства, имеющие быстродействие, соизмеримое с быстродействием процессора, и служащие для хранения информации (чисел и команд), которая наиболее часто встречается в процессе решения задач.
На третьей ступени иерархии находится большая быстрая память, называемая оперативной. Оперативные ЗУ (ОЗУ) имеют более значительную информационную ёмкость и работают с циклом, в несколько раз большим цикла процессора. Для увеличения скорости обмена информацией между процессором и ОЗУ последние иногда разделяют на несколько модулей и обращаются к различным модулям непосредственно или через СОЗУ.
На самом нижнем уровне иерархии находится относительно медленная, но вместительная внешняя память. Во внешнем ЗУ (ВЗУ) обычно хранится вся вводимая в машину информация. Чтобы избежать усложнения конструкции системы, к ВЗУ не предъявляются требования по быстродействию. ВЗУ являются наиболее экономичными для хранения больших массивов информации.
Классификация методов доступа к зу
По способу организации доступа к ЗУ различают:
ЗУ с произвольным доступом. В ЗУ этого типа время доступа и цикл обращения не зависят от места расположения элемента памяти, с которого производится считывание или в который записывается информация. В большинстве случаев это электронные ЗУ, в которых непосредственный доступ реализуется с помощью электронных логических схем. В ЗУ с произвольным доступом цикл обращения составляет от 1-2 микросекунд до единиц наносекунд. Независимость от положения запоминающего элемента в запоминающем массиве имеет место только до определенной частоты обращений процессора к ЗУ. При увеличении частоты обращений до единиц наносекунд начинает сказываться геометрическое положение запоминающего элемента в массиве. Это обусловлено, прежде всего, конечной скоростью распространения электрического сигнала в изолированном проводнике, которая составляет примерно 60% от скорости света. Число разрядов, считываемых или записываемых в память с произвольным доступом параллельно во времени за одну операцию обращения, называется шириной выборки. В других типах ЗУ используют более медленные электромеханические процессы, поэтому и цикл обращения больше.
ЗУ с прямым (циклическим) доступом. К ЗУ этого типа относятся устройства на магнитных, оптических и магнитооптических дисках. Благодаря непрерывному вращению носителя информации возможность обращения к некоторому участку носителя для считывания или записи циклически повторяется. В таких ЗУ время доступа составляет обычно от долей секунды до единиц миллисекунды.
ЗУ с последовательным доступом. К ЗУ этого типа относятся устройства на магнитных лентах. В процессе доступа производится последовательный просмотр участков носителя информации, пока нужный участок не займет некоторое исходное положение. Время доступа в худшем случае составляет минуты.