Устройство памяти компьютера

Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов — битов, объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. (Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации). Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.

Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова — два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использования ячеек памяти другой длины (например, полуслово, двойное слово). Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации. Разбиение памяти на слова для четырехбайтовых компьютеров представлено в таблице 3.1

Разбиение памяти на слова для четырехбайтовых компьютеров

Таблица 3. 1.

Байт 0	Байт 1	Байт 2	Байт 3	Байт 4	Байт 5	Байт 6	Байт 7
ПОЛУСЛОВО	ПОЛУСЛОВО	ПОЛУСЛОВО	ПОЛУСЛОВО
СЛОВО	СЛОВО
ДВОЙНОЕ СЛОВО

Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, временным характеристикам, объёму хранимой информации и стоимости хранения одинакового объёма информации. Различают два основных вида памяти — внутреннюю (оперативную - ОЗУ) и внешнюю (ВЗУ).

Оперативная память с произвольным доступом — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует, примерно, по следующей цепочке (рис. 3.6):

Рис. 3. 6. Циркуляция информации от ВЗУ к процессору и обратно

Перечень устройств, принципы работы внутренней и внешней памяти будет подробно рассмотрены в следующей четвертой главе.

Далее перейдем к рассмотрению устройства современного компьютера на примере персонального компьютера.

Вопросы для ПОВТОРЕНИЯ И самоконтроля

1. Что подразумевается под термином " компьютер "?

2. На какие два основных класса делятся все компьютеры? В чем их различие?

3. Как расшифровывается термин " HardWare "?

4. Как расшифровывается термин " SoftWare "?

5. Что такое система команд крмпьютера?

6. Перечислите основные устройства компьютера.

7. Попробуйте нарисовать общую схему компьютера.

8. Основные функции памяти компьютера – это…?

9. Основные функции процессора компьютера – это…?

10. Что такое процессор, и из каких основных устройств он состоит?

11. Каким образом между собой связаны регистры и тригеры?

12. Специализированные регистры и их назначение?

13. Назовите основные принципы построения компьютера, сформулированные Фон Нейманом.

14. Расскажите о принципе программного управления компьютером.

15. Расскажите о принципе однородности памяти компьютера.

16. Расскажите о принципе адресности памяти компьютера.

17. Существуют ли компьютеры, принципы работы которых, отличаются от Фон Неймановских?

18. Какая информация содержится в команде компьютера?

19. Опишите основные варианты выполнения операции в одно, двух и трехадресных компьютерах. В каких компьютерах (с одинаковой тактовой частотой) вычислительные операции выполняются быстрее и почему?

20. Опишите процесс выполнения команды процессора.

21. Что такое " архитектура ", а что "структура" компьютера?

22. Классическая архитектура компьютера.

23. Многопроцессорная архитектура компьютера.

24. Многомашинная архитектура компьютера.

25. Архитектура компьютера с параллельным процессором.

26. Что такое машинное слово?

27. Нарисуйте схему разбиения памяти на слова для четырехбайтового компьютера.

28. В чем различие оперативной и внешней памяти? Нарисуйте схему циркуляции информации от внешних запоминающих устройств к процессору и обратно.

Глава 4. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА [2]

Рис. 4.1. Структура аппаратного обеспечения ПК

Структура аппаратного обеспечения современного ПК приведена на рис 4.1, а расположение основных устройств, входящих в состав ПК, на рис. 4.2. Группировка устройств ПК – в табл. 4.1. [3]

1. Монитор 2. Материнская плата 3. Процессор 4. IDE-слот 5. Оперативная память 6. Платы расширения (видео, звуковая…) 7. Блок питания 8. Привод для дисков (CD/ DVD) 9. Винчестер 10. Клавиатура 11. Мышь

Рис. 4.2. Расположение основных устройств, входящих в состав ПК

Группировка устройств персонального компьютера

Таблица 4. 1

Наименование групп блоков и устройств	Блоки и устройства
Основные блоки	системный блок | монитор | устройства ввода-вывода
Устройства в составе системного блока	материнская плата | центральный процессор | оперативная память | жёсткий диск | графическая плата | звуковая плата | сетевая плата | дисковод | CD-привод | DVD-привод | TV-тюнер
Периферийные (внешние) устройства	принтер | сканер | графопостроитель (плоттер) | модем | микрофон | акустика | ИБП – источник бесперебойного питания | клавиатура | мышь | графический планшет | тачпад | вебкамера | фотокамера | видеокамера