Специальная память

К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом “ зашивается ” в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для:

• автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера;
• загрузки операционной системы в оперативную память.

Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры (Hardware), а с другой строны — важный модуль любой операционной системы (Software).

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up — устанавливать, читается "сетап").

Для хранения графической информации используется видеопамять.

Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Иерархия памяти ЭВМ – совокупность связанных между собой ЗУ, где одни устройства имеют большое быстродействие, но сравнительно небольшую емкость, другие – большую емкость, но сравнительно небольшое быстродействие.

Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

1) между микропроцессором и основной памятью;

2) между микропроцессором и портами введения-выведения внешних устройств;

3) между основной памятью и портами введения-выведения внешних устройств (в режиме прямого доступа к памяти).

Все блоки, а точнее их порты введения-выведения, через соответствующие унифицированные розьеми (стыки) подключаются к шине однообразно: или непосредственно через контролеры (адаптеры). Управление системной шиной осуществляется микропроцессором либо непосредственно, либо, что чаще, через дополнительную микросхему – контролер шины, что формирует основные сигналы управления. Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется АЗСП-кодов.

Шина адресов — часть системной шины для передачи адресов операндов, команд и записи результатов операции в ПК.

Шина данных — часть системной шины для передачи операн­дов и результатов выполнения операции в ПК.

Шина управления — часть системной шины для передачи уп­равляющих сигналов от УУ микропроцессора к дру­гим устройствам ПК.

Центральный процессор — процессор вычислительной систе­мы, который выполняет основные операции по обра­ботке информации и управляет работой других (вспо­могательных) процессоров.

Сопроцессор — специализированный процессор, выполняющий только определенные функции и повышающий быст­родействие ПК.

Графический сопроцессор — устанавливаемый в ПК дополни­тельно к центральному универсальному процессору специализированный процессор для повышения ско­рости обработки графической информации.

Интерфейс — совокупность технических, программных и мето­дических (протоколов, правил, соглашений) средств для сопряжения в вычислительной системе пользова­телей с устройствами и программами, а также уст­ройств с другими устройствами и программами.

Интерфейс графический — вид диалогового взаимодействия пользователя с ПК, при котором используются раз­личные графические изображения (значки, пикто­граммы, иконки, рисунки) объектов на экране (На­пример: ОС Windows).

Интерфейс командный — вид диалогового взаимодействия пользователя с ПК, при котором используются раз­личные команды, набираемые на клавиатуре и ото­бражаемые на экране. Например: ОС MS DOS).

Конфигурация ПК — совокупность аппаратных средств и соединений между ними в ПК. Основы конфигурации ПК содержатся в рекламных объявлениях. Например: рекламное объявление: 486DX2,-66/VLB/256/4/HDD 600/ FDD 1,2/1,44/SVGA 512, 0.28, green означает: микропроцессор фирмы Intel I 80486DX2 с тактовой частотой 66 МГц; локальная шина типа VLB; КЭШ — память емкостью 256 Кбайт; ОЗУ ем­костью 4 Мбайт; накопитель на жестком диске емко­стью 600 Мбайт; накопители на гибких магнитных дисках емкостью 1,2 Мбайт (5,25") и 1,44 Мбайт (3,5"); видеопамять емкостью 512 Кбайт; дисплей с размером точки 0,28 мм и пониженным излучением.

Материнская плата – плата системного блока ПК, на которой расположены микропроцессор, сопроцессоры, оперативная память, системная и локальная шины, а также разъемы для подключения адаптеров.

Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Центральный процессор в общем случае содержит в себе:

· арифметико-логическое устройство;

· шины данных и шины адресов;

· регистры;

· счетчики команд;

· кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт);

· математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров. Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.

Процессор (Пр) – устройство ЭВМ, выполняющее арифметические и логические операции над входными даннями в соответствии с программой обработки и управляющее другими техническими средствами ЭВМ. основные составляющие Пр: арифметико-логическое устройство (Алу), устройство управления (УУ), регистры (Рг).

Микропроцессор (МПр) - процессор ПК, элементной базой которого являются ИМС. Состав и основные связи МПр показаны на рис.

Рисунок – Схема микропроцессора

В вычислительной системе может быть несколько параллельно работающих процессоров; такие системы называются многопроцессорными.

УУ (устройство управления) — составная часть процессора, задающая последовательность действий АЛУ и управ­ляющая работой УВв и УВыв.

АЛУ (арифметическо-логическое устройство) — составная часть процессора, выполняющая арифметические, ло­гические и другие операции над данными, представ­ленными в двоичном коде.

Рг (регистр) — быстродействующее ЗУ на электронных пере­ключающих элементах, входящее в состав процессо­ра и адаптеров и предназначенное для временного хранения адресов операндов и команд, самих операн­дов и команд, результатов операций и др. Емкость регистра равна машинному слову или части его.

Операнд – элемент данных, участвующий в выполнении операций процессором.