- •Комп’ютерна схемотехніка. Архітектура комп’ютерів 2 зміст
- •2.1. Класифікація, призначення та основні характеристики пам'яті
- •2.2. Оперативна пам’ять (оп)
- •2.2.2. Статична пам'ять на біполярних транзисторах
- •2.3. Постійна пам'ять (пп)
- •2.9. Зовнішня оптична пам'ять
- •1. Представлення та обробка інформації
- •Класифікація засобів обчислювальної техніки
- •1.2. Класифікація комп’ютерів
- •1.3. Структурна схема компю’терів, що використовують спільну шину
- •1.4. Системи числення
- •1.4.1. Базові параметри та класифікація систем числення
- •1.4.2.Загальні принципи побудови систем з послідовним обчисленням символів
- •1.4.3. Загальні принципи побудови систем числення з паралельним обчисленням символів
- •1.5. Кодування знакозмінної інформації. Коротка характеристика груп кодів, родинних прямому, зворотному, додатковому. Особливості застосування в комп'ютерах
- •1.6. Формати даних і команд сучасних комп’ютерів
- •1.7. Процесори
- •1.7.1. Склад і призначення пристроїв
- •1.7.2. Блок додавання чисел у формі з фіксованою крапкою
- •1.7.3. Особливості виконання складання чисел у формі з плаваючою крапкою
- •1.7.4. Реалізація процесора двійкового множення. Загальні положення
- •1.7.5. Реалізація множення в прямому коді
- •I варіант.
- •II варіант.
- •III варіант.
- •IV варіант
- •1.7.6. Реалізація в процесорі операції множення в додатковому коді
- •1.7.7. Реалізація методів прискореного множення в процесорах
- •1.7.8. Схемні методи прискореного множення
- •1.7.9. Особливості виконання множення чисел з плаваючою крапкою
- •1.8. Реалізація двійкового ділення в процесорі
- •1.8.1. Реалізація ділення чисел з фіксованою крапкою в прямому коді
- •1.8.2. Особливості ділення чисел у формі з плаваючою крапкою
- •1.9. Добування квадратного кореня
- •Частина 2. Пам'ять комп'ютерів
- •2.1. Класифікація, призначення та основні характеристики пам'яті
- •2.2 Оперативна пам’ять (оп)
- •2.2.1 Внутрішня організація оп
- •2.2.2.Статична пам'ять на біполярних транзисторах
- •2.2.3. Статична пам'ять на езл-інтегральних схемах (іс)
- •2.2.4. Статична пам'ять на уніполярних транзисторах (на мон іс)
- •2.2.5. Динамічна пам’ять (дп) на моп транзисторах
- •2.2.6. Побудова пам’яті необхідної розмірності
- •2.3. Постійна пам'ять (пп)
- •2.3.1. Типи пп
- •2.3.2. Масочні пп (мпп)
- •2.3.3. Однократнопрограмована пам'ять
- •2.3.4. Репрограмована пам'ять
- •2.3.5. Flash-пам'ять
- •2.4. Зп с послідовним доступом(зппд)
- •2.4.1. Зппд на регістрах зсуву
- •2.4.2. Елемент зп з послідовним доступом на мон-транзисторах
- •2.4.3. Буферний зп типу "черга" (бп)
- •2.4.4. Пам'ять типу "список"/"стек"
- •2.5. Асоціативна пам'ять
- •2.6. Зовнішня пам'ять (зп)
- •2.6.1. Типи зп
- •2.6.2. Зовнішня магнітна пам'ять (змп)
- •2.6.3. Способи цифрового магнітного запису
- •2.7. Зовнішня пам'ять з прямим доступом(зпПрД)
- •2.7.1. Накопичувачі на гнучких магнітних дисках(нгмд)
- •2.7.2. Накопичувачі на жорстких магнітних дисках(нжмд)
- •2.7.3. Raid – дискові масиви
- •2.8. Зовнішні зп з послідовним доступом. Накопичувачі на магнітних стрічках(нмс). Стримери
- •2.9. Зовнішня оптична пам'ять
- •2.9.1. Оптичні диски типу cd
- •2.9.2. Оптичні диски типу dvd
- •2.10. Контроль роботи пристроїв пам’яті
- •3.1. Пристрій управління
- •3.1.1 Склад пристрою управління
- •3.1.2. Пу з жорсткою логікою
- •3.1.3. Мікропрограмний пристрій управління (пристрій управління з гнучкою логікою)
- •3.1.4. Мікропрограмний пристрій управління зі змінною тривалістю реалізації мікрокоманд.
- •3.2. Системи переривань
- •3.2.1. Типи і основні характеристики системи переривань
- •3.3. Система управління вводом/виводом
- •3.4. Організація мультипрограмного режиму роботи в сучасних комп’ютерах
- •3.4.1. Форми обслуговування користувачів і види мультипрограмування (мпр)
- •3.4.2. Динамічний розподіл пам'яті
- •3.4.3. Система захисту пам’яті (сзп)
- •0 1 2 3 4 5 6 7
- •3.5. Системи автоматичного контролю
- •3.5.1. Види помилок і способи контролю
- •3.5.2. Контроль передачі кодів
- •3.5.3. Контроль роботи комбінаційних схем
- •3.5.4. Контроль виконання операцій в процесорах
- •3.5.5. Контроль роботи процесорів по модулю 3
2.4.4. Пам'ять типу "список"/"стек"
Рис. 2.39 Пам'ять типу «стек»
В лічильнику зберігається інформація – адреса вершини стека. Стек буває нормальний та перевернутий. В перевернутому при запису в лічильник додається 1, при читанні - -1. В нормальному – початкова адреса в лічильнику відповідає першій комірці.
Це ЗППД, в якому порядок запису обернений до порядку читання. Стек може бути програмним або апаратним. Апаратний стек складається з групи реверсивних регістрів зсуву. Запис та читання інформації в цей стек виконується через верхній регістр Рг1. При запису стек піднімається, при читанні – опускається. Програмний стек – группа комірок пам'яті та программно сформований реверсивний лічильник.
Рис. 2.40 Програмний стек
2.5. Асоціативна пам'ять
Асоціативну пам'ять (АП) зручно використовувати в інформаційних пошукових системах. Пошук інформації відбувається не по адресі, а по деяким ознакам шуканого числа, припускаючи, що в якості такої ознаки може слугувати співпадіння одного розряду, групи розрядів або всіх розрядів.
Структура АП приведена на рис. 2.41.
Рис. 2.41 Структура АЗУ
В АП входять: ЗМ, який містить р n-разрядных комірок, регістр ознаки опитування (РгОО), в Рг ОО записується слово або його частина як ознака пошуку інформації, регістр індикації адреси (РгІА), р елементів порівнювання (ЕП). Зручно припустити, що ми обрали одиничний стан Рг ІА, то кожен ЕП повинен виконувати операцію логічної нерівнозначності, тобто на виході ЕП буде високий потенціал при неспувпадінні інформації на його входах.
При цьому якщо за допомогою АП вирішується задача пошуку числа рівного заданному, аналіз розрядів РгІА дає відповідь на поставлене запитання. Якщо в РгІА залишилось декілька одиниць, в пам'яті є число рівне заданному. Запис інформації в АП відбувається аналогічно запису в адресну пам'ять. При чому інформація записується в першу вільну комірку. Для полегшення процедури пошуку вільних комірок достатньо часто в таких пристроях додається 1 чи 2 розряди. Один з розрядів позначається z та містить ознаку зайнятості комірки, другий позначається t та містить ознаку активності комірки. В z записується 1, коли в комірку заноситься інформація. В другу комірку записується 1 кожен раз, коли до неї звертаються. Якщо всі комірки зайняті, то необхідно аналізувати ознаку активності.
2.6. Зовнішня пам'ять (зп)
2.6.1. Типи зп
В сучаних комп’ютерах поруч з ОП високої швидкодії та обмеженого об’єму використовуються різноманітні типи ЗП майже необмеженої міскості.
Типи ЗП приведені на рис. 2.42.
Рис. 2.42 Види зовнішньої пам'яті
2.6.2. Зовнішня магнітна пам'ять (змп)
В основу роботи ЗМП покладено принцип взаємодії рухомих відносно один одного магнітного середовища та магнітних головок. Запам'ятовувальне середовище представляє собою шар магнітного матеріалу (феромагнетика), який наноситься на інертний в магнітному відношенні носій. Магнітна головка представляє собою мініатюрний електромагніт підковоподібної форми, який має обмотку запису та обмотку зчитування. Магнітний потік, який створюється за рахунок струму в обмотці зчитування, намагнічує магнітне середовище, а стан намагніченого середовища потім буде визначатись щляхом зчитування відповідного сигналу в обмотці зчитування. В магнітних носіях застосовуються як контактний, так і безконтакний спосіб запису.
Основні характеристики: загальна місткість, швидкодія (видачі даних, часу доступу), щільність запису – поверхнева, поперечна, подовжня.
Поверхнева щільність s=eg
Подовжня щільність (e) – кількість двійкових розрядів, яка приходиться на одиницю довжини.
Поперечна щільність (g) – кількість доріжок на одиницю ширини.
Швидкість передачі інформації -vпи= e vн
Введемо поняття бітового інтервалу (проміжку) – це ділянка поверхні магнітного носія, на якому розміщується 1 біт інформації.