Теормин, страница 4

Каждое состояние триггера легко распознаётся по значению выходногонапряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам — их активныеэлементы (транзисторы, лампы) работают в ключевом режиме, а смена состояний длится оченькороткое время.Конденсатор — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омическойпроводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.Энергонезависимая память — любое устройство компьютерной памяти, или его часть,сохраняющее данные вне зависимости от подачи питающего напряжения.

Однако попадающиепод это определение носители информации, ПЗУ, ППЗУ, устройства с подвижным носителеминформации (диски, ленты) и другие носят свои, более точные названия.Энергозависимая память — компьютерная память, которая требует постоянного использованияэлектропитания для возможности удерживать записанную на неё информацию. Подавляющеебольшинство современных видов оперативной памяти с произвольным доступом являютсяэнергозависимыми. Сюда относятся динамическая (DRAM) и статическая (SRAM) память спроизвольным доступом.23. Энергозависимая и энергонезависимая память.

Статическое оперативноезапоминающее устройство (СОЗУ). Принципы работы. Применение СОЗУ в ЭВМ.Энергонезависимая память — любое устройство компьютерной памяти, или его часть,сохраняющее данные вне зависимости от подачи питающего напряжения. Однако попадающиепод это определение носители информации, ПЗУ, ППЗУ, устройства с подвижным носителеминформации (диски, ленты) и другие носят свои, более точные названия.Энергозависимая память — компьютерная память, которая требует постоянного использованияэлектропитания для возможности удерживать записанную на неё информацию. Подавляющеебольшинство современных видов оперативной памяти с произвольным доступом являютсяэнергозависимыми.

Сюда относятся динамическая (DRAM) и статическая (SRAM) память спроизвольным доступом.ОЗУ, которое не надо регенерировать (и обычно схемотехнически собранное на триггерах),называется статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью.Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры собраны на вентилях, а времязадержки вентиля очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро.Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в составтриггера, обходится дороже, даже если они вытравляются миллионами на одной кремниевойподложке. Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше места, поскольку междутранзисторами, которые образуют триггер, должны быть вытравлены линии связи. Используетсядля организации сверхбыстрого ОЗУ, критичного к скорости работы.24.

Общая организация памяти. Характеристики памяти: стоимость, емкость,быстродействие, потребляемая мощность, возможность доступа.Время доступа – это промежуток времени, за который может быть записано или прочитаносодержимое ячейки памяти после подачи её адреса и соответствующего управляющего сигнала.Ёмкость определяет количество ячеек или битов в устройстве памяти.Стоимость измеряется денежными затратами в расчете на единицу ёмкости памяти.В зависимости от того, в каком порядке может записываться или читаться информация,существуют две разновидности ОЗУ:ОЗУ с параллельным или произвольным доступом (это наиболее универсальная схема);ОЗУ с последовательным доступом (это более специфическая схема).Основная память потребляет около четверти мощности, необходимой для работы компьютера.25. Энергозависимая и энергонезависимая память.

Динамическое оперативноезапоминающее устройство (ДОЗУ). Принципы работы и методы регенерации.Применение ДОЗУ в ЭВМ.Энергонезависимая память — любое устройство компьютерной памяти, или его часть,сохраняющее данные вне зависимости от подачи питающего напряжения. Однако попадающиепод это определение носители информации, ПЗУ, ППЗУ, устройства с подвижным носителеминформации (диски, ленты) и другие носят свои, более точные названия.Энергозависимая память — компьютерная память, которая требует постоянного использованияэлектропитания для возможности удерживать записанную на неё информацию.

Подавляющеебольшинство современных видов оперативной памяти с произвольным доступом являютсяэнергозависимыми. Сюда относятся динамическая (DRAM) и статическая (SRAM) память спроизвольным доступом.ДОЗУ: Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема,состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариациях конденсаторовдва).

Память на основе конденсаторов работает медленнее, поскольку если в SRAM изменениенапряжения на входе триггера сразу же приводит к изменению его состояния, то для того чтобыустановить в единицу один разряд (один бит) памяти на основе конденсатора, этот конденсаторнужно зарядить, а для того чтобы разряд установить в ноль, соответственно, разрядить. За то, чторазряды в ней хранятся не статически, а «стекают» динамически во времени, память наконденсаторах получила своё название динамическая память. В связи с этим обстоятельством,дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов для восстановления необходимо«регенерировать» через определённый интервал времени. Регенерация выполняетсяцентральным микропроцессором или контроллером памяти, за определённое количество тактовсчитывания при адресации по строкам.

Так как для регенерации памяти периодическиприостанавливаются все операции с памятью, это значительно снижает производительностьданного вида ОЗУ.Области возможного применения ДОЗУ:хранение видеоизображений, генерируемых бортовым графическим контроллером;хранение данных, передаваемых по сетевому интерфейсу;использование в качестве системной оперативной памяти ЭВМ иного назначения, например,персональной;применение в других вычислительных устройствах, предъявляющих жесткие требования к объемуоперативной памяти и ее быстродействию.26.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Элементы на основе структур сплавающим затвором. Стирание информации. Применение ПЗУ в ЭВМ. Сравнительныехарактеристики и перспективы развития ПЗУ: Flash-память. MRAM.Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется дляхранения массива неизменяемых данных.В постоянную память часто записывают микропрограмму управления техническим устройством:телевизором, сотовым телефоном, различными контроллерами, или компьютером (BIOS илиOpenBoot на машинах SPARC).Программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ) делятся на однократнопрограммируемые (например, биполярные ПЗУ с плавкими соединениями) и рассматриваемыездесь многократно электрически программируемые МОП ПЗУ. Это полевой транзистор сплавающим затвором и МДОП (металл-диэлектрик-оксид полупроводник) транзистор.

Обычно вкачестве диэлектрика используют нитрид кремния.ПЗУ со стиранием информации ультрафиолетовым излучением в настоящее время наиболеешироко используются в микропроцессорных системах.Флеш-память (англ. flash memory) — разновидность полупроводниковой технологии электрическиперепрограммируемой памяти (EEPROM).Благодаря компактности, дешевизне, механической прочности, большому объёму, скоростиработы и низкому энергопотреблению, флеш-память широко используется в цифровыхпортативных устройствах и носителях информации. Срок хранения заряда, заявляемыйбольшинством производителей для бытовых изделий — 10-20 лет.Магниторезистивная оперативная память (MRAM — англ. magnetoresistive random-access memory)— запоминающее устройство с произвольным доступом, которое хранит информацию припомощи магнитных моментов, а не электрических зарядов.Важнейшее преимущество этого типа памяти — энергонезависимость, то есть способностьсохранять записанную информацию (например, программные контексты задач в системе исостояние всей системы) при отсутствии внешнего питания.

Её сторонники верят, что благодаряряду преимуществ, она в конечном счёте заменит все типы компьютерной памяти, и станет понастоящему «универсальной» компьютерной памятью.27. Роль и место различных типов памяти в ЭВМ.Энергонезависимая память — память, реализованная ЗУ, записи в которых не стираются приснятии электропитания. К этому типу памяти относятся все виды памяти на ПЗУ и ППЗУ;Энергозависимая память — память, реализованная ЗУ, записи в которых стираются при снятииэлектропитания. К этому типу памяти относятся память, реализованная на ОЗУ, кэш-память.Статическая память — энергозависимая память, которой для хранения информации достаточносохранения питающего напряжения;Динамическая память — энергозависимая память, в которой информация со временемразрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить еёпериодическое восстановление (регенерацию).28.

Функции интерфейса ввода-вывода. Информационная, электрическая иконструктивная совместимость интерфейсов.Под стандартным интерфейсом понимается совокупность аппаратных, программных иконструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различныхфункциональных компонентов в системах и направленные на обеспечение информационной,электрической и конструктивной совместимости компонентов.Основными элементами интерфейса являются:Совокупность правил обмена информации (временные диаграммы и диаграммы состоянийсигналов интерфейса), аппаратная реализация (физическая реализация) (контроллеры),программное обеспечение интерфейса (драйверы).Общение процессора с внешними устройствами происходит по шинам.

Системная шинасоединяет между собой штатные устройства, а внешние устройства соединяются со штатнымипосредством шин ввода - вывода. Кроме того, для связи с внешним устройством необходимконтроллер, который знает, какое конкретное устройство он обслуживает, и соединяется с шинойдля данного типа устройств. Контроллер согласует линии передачи данных, сигналы, временныетакты сигналов и т.п.Регистры контроллера: данных, состояния, управления.Информационная совместимость – согласованность взаимодействий функциональных элементовсистемы в соответствии с совокупностью логических условий.Электрическая совместимость – согласование статических и динамических параметровэлектрических сигналов в системе шин с учетом ограничений на пространство размещенияустройств интерфейса и техническая реализация приемо-передающих элементов.Конструктивная совместимость – согласование конструктивных элементов интерфейса,предназначена для обеспечения механического контакта электрического соединения имеханической замены схемных элементов.29.

Устройство типичного интерфейса. Функциональная и управляющая частиинтерфейса. Методы доступа FIFO и LIFO.Составными элементами связи интерфейса являются электрические цепи (линии интерфейса).Часть линий сгруппированных по функциональному назначению – шина (BUS), совокупность всехлиний – магистраль.