Архитектура компьютера

Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Мая 2011 в 18:17, практическая работа

Краткое описание

Компактная микроэлектронная “память” широко применяется в современной аппаратуре самого различного назначения. Но тем не менее разговор о классификации памяти, её видах следует начать с определения места и роли, отведённой памяти в ЭВМ

Оглавление

1. Память компьютера:

1.1 виды памяти;

1.2 характеристика;

1.3 прайс-лист цен за 2007-08 гг со всеми параметрами (своего города).


2. Привести пример сборки компьютера с нуля для работы салона красоты (в ценовом эквиваленте до 2,900 грн):

2.1 перечислить все компоненты для системного блока и их основные характеристики;

2.2 монитор, мышка, клавиатура, колонки, блок бесперебойного питания и т.д.;

2.3 обосновать выбор той или иной составляющей;

2.4 прайс-лист магазина с ценами (в своем городе);

2.5 описать набор программ, необходимых для работы в салоне.


3 Решить задание:

3.1 Перевести из одной системы исчисления в другую:

10111(2) → N(10)

3.2 С помощью карт Карно минимизировать функцию и построить ее электронно-логическую схему

Файлы: 1 файл

контрольная АК1.doc

— 342.50 Кб (Скачать)

ПЛАН  РАБОТЫ 
 
 

 

Задание

 

Вариант 2 

1. Память  компьютера:

1.1 виды  памяти;

1.2 характеристика;

1.3 прайс-лист  цен за 2007-08 гг со всеми параметрами (своего города). 

2. Привести пример сборки компьютера с нуля для работы салона красоты (в ценовом эквиваленте до 2,900 грн):

2.1 перечислить все компоненты для системного блока и их основные характеристики;

2.2 монитор,  мышка, клавиатура, колонки, блок бесперебойного питания и т.д.;

2.3 обосновать  выбор той или иной составляющей;

2.4 прайс-лист  магазина с ценами (в своем  городе);

2.5 описать  набор программ, необходимых для  работы в салоне. 

3 Решить  задание:

3.1 Перевести  из одной системы исчисления в другую:

10111(2) → N(10)

3.2 С  помощью карт Карно минимизировать  функцию и построить ее электронно-логическую  схему

         _ _ _    _    _ _    _ _ _ _            _       _    _                   _    _

F = a b c d + a b c d + a b c d + a b c d + a b c d + a b c d + a b c d

 

Задание 1

 

     1. Память компьютера

     Компактная  микроэлектронная “память” широко применяется  в современной аппаратуре самого различного назначения. Но тем не менее  разговор о классификации памяти, её видах следует начать с определения места и роли, отведённой памяти в ЭВМ. Память является одной из самых главных функциональных частей машины, предназначенной для записи, хранения и выдачи команд и обрабатываемых данных. Следует сказать, что команды и данные поступают в ЭВМ через устройство ввода, на выходе которого они получают форму кодовых комбинаций 1 и 0. Основная память как правило состоит из запоминающих устройств двух видов оперативного (ОЗУ) и постоянного (ПЗУ).

     Память - среда или функциональная часть  ЭВМ, предназначенная для приема, хранения и избирательной выдачи данных. Различают оперативную (главную, основную, внутреннюю), регистровую, кэш- и внешнюю память.

     Запоминающее  устройство, ЗУ - технической средство, реализующее функции памяти ЭВМ.

     Ячейка  памяти - минимальная адресуемая область памяти (в том числе запоминающего устройства и регистра).

     ОЗУ предназначено для хранения переменной информации; оно допускает изменение  своего содержимого в ходе выполнения вычислительного процесса. Таким  образом, процессор берёт из ОЗУ  код команды и, после обработки каких-либо данных, результат обратно помещается в ОЗУ. Причем возможно размещение в ОЗУ новых данных на месте прежних, которые при этом перестают существовать. В ячейках происходит стирание старой информации и запись туда новой. Из этого видно, что ОЗУ является очень гибкой структурой и обладает возможностью перезаписывать информацию в свои ячейки неограниченное количество раз по ходу выполнения программы. Поэтому ОЗУ играет значительную роль в ходе формирования виртуальных адресов.

     ПЗУ содержит такой вид информации, которая  не должна изменяться в ходе выполнения процессором программы. Такую информацию составляют стандартные подпрограммы, табличные данные, коды физических констант и постоянных коэффициентов. Эта информация заносится в ПЗУ предварительно, и блокируется путем пережигания легкоплавких металлических перемычек в структуре ПЗУ. В ходе работы процессора эта информация может только считываться. Таким образом ПЗУ работает только в режимах хранения и считывания.

     Из  приведённых выше характеристик видно, что функциональные возможности ОЗУ шире чем ПЗУ: оперативное запоминающее устройство может работать в качестве постоянного, то есть в режиме многократного считывания однократно записанной информации, а ПЗУ не может быть использовано в качестве ОЗУ. Это заключение, в свою очередь, приводит к выводу, что ПЗУ не участвует в процессе формирования виртуальной памяти. Но бесспорно, ПЗУ имеет свои достоинства, например сохранять информацию при сбоях, отключении питания (свойство энергонезависимости). Для обеспечения надежной работы ЭВМ при отказах питания нередко ПЗУ используется в качестве памяти программ. В таком случае программа заранее “зашивается” в ПЗУ.

1.1 Виды памяти.

     1. В зависимости от возможности записи и перезаписи данных, устройства памяти подразделяются на следующие типы:- память (ЗУ) с записью-считыванием (read/write memory) - тип памяти, дающей возможность пользователю помимо считывания данных производить их исходную запись, стирание и/или обновление. К этому виду могут быть отнесены оперативная память, а также ППЗУ;

     - постоянная память, постоянное ЗУ, ПЗУ (Read Only Memory, ROM) - типа памяти (ЗУ), предназначенный для хранения  и считывания данных, которые  никогда не изменяются. Запись  данных на ПЗУ производится  в процессе его изготовления, поэтому пользователем изменяться не может. Наиболее распространены ПЗУ, выполненные на интегральных микросхемах (БИС, СБИС) и оптических (компакт-) дисках;

     - программируемая постоянная память, программируемое ПЗУ, ППЗУ (PROM, Programmable Read-Only Memory)

     - постоянная память или ПЗУ,  в которых возможна запись  или смена данных путем воздействия  на носитель информации электрическими, магнитными и/или электромагнитными  (в том числе ультрафиолетовыми  или другими) полями под управлением  специальной программы. Различают ППЗУ с однократной записью и стираемые ППЗУ (EPROM, Erasable PROM), в том числе:

     - электрически программируемое ПЗУ, ЭППЗУ (EAROM, Alterable Read Only Memory);

     - электрически стираемое программируемое ПЗУ, ЭСПЗУ (EEPROMб, Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). К стираемым ППЗУ относятся микросхемы флэш-памяти, отличающиеся высокой скоростью доступа и возможностью быстрого стирания данных.

     2. Виды памяти, различаемые по признаку  зависимости сохранения записи  при снятии электропитания:

     - энергозависимая (не разрушаемая)  память (ЗУ) (non-volatile storage) - память или  ЗУ, записи в которых не стираются  (не разрушаются) при снятии  электропитания;

     - динамическая память (dynamic storage) - разновидность  энергозависимой полупроводниковой памяти, в которой хранимая информация с течением времени разрушается, поэтому для сохранения записей, необходимо производить их периодическое восстановление (регенерацию), которое выполняется под управлением специальных внешних схемных элементов.

     3. Различия видов памяти по виду  физического носителя и способа  записи данных:

     - акустическая память (acoustic storage) - вид  памяти (ЗУ), использующий в качестве  среды для записи и хранения  данных замкнутые акустические  линии задержки;

     - голографическая память (holographic storage) - вид памяти (ЗУ), использующий в качестве среды для записи и хранения графической объемной (пространственной) информации голограмм;

     - емкостная память (capacitor storage) - вид  памяти (ЗУ), использующий в качестве  среды для записи и хранения данных конденсаторы;

     - криогенная память (cryogenic storage) - вид  памяти (ЗУ), использующий в качестве  среды для записи и хранения  данных материалы, обладающие  сверхпроводимостью;

     - лазерная память (laser storage) - вид памяти (ЗУ), в котором запись и считывание данных производятся лучом лазера;

     - магнитная память (magnetic storage) - вид  памяти (ЗУ), использующий в качестве  среды для записи и хранения  данных магнитный материал. Наиболее  широко использующимися устройствами  реализации магнитной памяти в современных ЭВМ являются накопители на магнитных лентах (НМЛ), магнитных (жестких и гибких) дисках (НЖМД и НГМД);

     - магнитооптическая память (magneto-optic storage) - вид памяти, использующий магнитный  материал, запись данных на которые  возможна только при нагреве до температуры Кюри, осуществляемом в точке записи лучом лазера;

     - молекулярная память (molecular storage) - вид  памяти, использующей технологию  «атомной туннельной микроскопии», в соответствии с которой запись  и считывание данных производится на молекулярном уровне. Носителями информации являются специальные виды пленок. Головки, считывающие данные, сканируют поверхность пленок. Их чувствительность позволяет определять наличие или отсутствие в молекулах отдельных атомов, на чем и основан принцип записи/считывания данных;

     - полупроводниковая память (semiconductor storage) - вид памяти (ЗУ), использующий  в качестве средств записи  и хранения данных микроэлектронные  интегральные схемы. Преимущественное  применение этот вид памяти  получил в постоянных запоминающих устройствах и, в частности, в качестве оперативной памяти ЭВМ, поскольку он характеризуется высоким быстродействием;

     - электростатическая память (electrostatic storage) - вид памяти (ЗУ), в котором  носителями данных являются накопленные заряды статического электричества на поверхности диэлектрика.

     4. По назначению, организации памяти  и/или доступа к ней различают  следующие виды памяти:

     - автономная память, автономное ЗУ (off-line storage) - вид памяти (ЗУ), не допускающий  прямого доступа к ней а также управление центрального процессора: обращение к ней, а также управление ею производится вводом в систему специальных команд и через посредство оперативной памяти;

     - адресуемая память (addressed memory) - вид  памяти (ЗУ), к которой может непосредственно обращаться центральный процессор;

     - ассоциативная память, ассоциативное  ЗУ (АЗУ) (associative memory, content-addressable memory (CAM)) - вид памяти (ЗУ), в котором адресация  осуществляется на основе содержания  данных, а не их местоположения, чем обеспечивается ускорение поиска необходимых записей. С указанной целью поиск в ассоциативной памяти производится на основе определения содержания в той или иной ее области (ячейке памяти) слова, словосочетания, символа и т.п., являющихся поисковым признаком.

     - буферная память, буферное ЗУ (buffer storage) - вид памяти (ЗУ), предназначенный  для временного хранения данных  при обмене ими между различными  устройствами ЭВМ;

     - виртуальная память (virtual memory): 1)способ  организации памяти, в соответствии с которым часть внешней памяти ЭВМ используется для расширения ее внутренней (основной) памяти; 2) область памяти, предоставляемая отдельному пользователю или группе пользователей и состоящая из основной и внешней памяти ЭВМ, между которыми организован так называемый постраничный обмен данными;

     - временная память (temporary storage) - специальное  запоминающее устройство или  часть оперативной памяти, резервируемые  для хранения промежуточных результатов  обработки;

     - вспомогательная память (auxiliary storage) - часть памяти ЭВМ, охватывающая внешнюю и нарощенную оперативную память;

     - вторичная память (secondary storage) - вид  памяти, который в отличие от  основной памяти имеет большее  время доступа, основывается на  большем обмене, характеризуется  большим объемом и служит для разгрузки основной памяти;

     - гибкая память (elastic storage) - вид памяти, позволяющей хранить переменное  число данных, пересылать (выдавать) их в той же последовательности, в которой принимает и варьировать  скорость вывода и т.п.

1.2 Характеристика памяти

    По  мере усложнения программ и увеличения их функций, а также появления  мультимедиа-приложений растет информационный объем программ и данных. Если в  середине 80-х годов обычный объем  программ и данных составлял десятки  и лишь иногда сотни килобайт, то в середине 90-х годов он стал составлять мегабайты и десятки мегабайт. Соответственно растет объем оперативной памяти. В школьном компьютере БК-0010 (1986 г.) объем оперативной памяти составлял 64 Кб, в современных персональных компьютерах он обычно составляет 16 Мбайт и более.

Информация о работе Архитектура компьютера