docPodstawy Informatyki JA-L i Pamieci
download 
Reklamacja Transkrypt
Podstawy Informatyki JA-L i Pamieci
Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Podstawy Informatyki JA-L i Pamięci dr inż. Alina MOMOT [email protected] http://zti.polsl.pl/AMomot/pi dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Plan wykładu 1 JA-L Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu 2 Elementy Pamięci Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych 3 Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Symbol Jednostki Arytmetyczno-Logicznej Symbol Pamięci Operacyjnej Operacje na Pamięci Operacyjnej dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Jednostka Arytmetyczno-Logiczna, JAL Składa się z elementarnych operatorów, które można dzielić ze względu 1 na sposób realizacji na szeregowe - operacje są wykonywane na kolejnych bitach słowa równoległe - operacje są wykonywane jednocześnie na wszystkich bitach słowa 2 użyte elementy na kombinacyjne - operacje są wykonywane w jednym takcie (sygnały sterujące są stałe w tym takcie) sekwencyjne - operacje są wykonywane w kilku taktach pod nadzorem układu sterującego (posiadają pamięć, która przechowuje wartości pośrednie) kombinacyjne z wyróżnionym rejestrem - akumulatorem, który przechowuje jeden z argumentów operacji oraz wynik operacji dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Jednostka Arytmetyczno-Logiczna, JAL Składa się z elementarnych operatorów, które można dzielić ze względu 1 na sposób realizacji na szeregowe - operacje są wykonywane na kolejnych bitach słowa równoległe - operacje są wykonywane jednocześnie na wszystkich bitach słowa 2 użyte elementy na kombinacyjne - operacje są wykonywane w jednym takcie (sygnały sterujące są stałe w tym takcie) sekwencyjne - operacje są wykonywane w kilku taktach pod nadzorem układu sterującego (posiadają pamięć, która przechowuje wartości pośrednie) kombinacyjne z wyróżnionym rejestrem - akumulatorem, który przechowuje jeden z argumentów operacji oraz wynik operacji dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Operator elementarny - wersja dwuwejściowa dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Operator elementarny - wersja z akumulatorem dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Proste układy z akumulatorem - przepisywanie zi 0 0 1 1 dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Aki 0 1 0 1 Akinew 0 0 1 1 Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Proste układy z akumulatorem - suma logiczna zi 0 0 1 1 dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Aki 0 1 0 1 Akinew 0 1 1 1 Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Półsumator ai 0 0 1 1 bi 0 1 0 1 si 0 1 1 0 pi 0 0 0 1 dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Półsumator ai 0 0 1 1 bi 0 1 0 1 si 0 1 1 0 pi 0 0 0 1 dr inż. Alina MOMOT si = ai ⊕ bi pi = ai bi JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Półsumator ai 0 0 1 1 bi 0 1 0 1 si 0 1 1 0 pi 0 0 0 1 dr inż. Alina MOMOT si = ai ⊕ bi pi = ai bi JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Sumator ai 0 0 0 0 1 1 1 1 bi 0 0 1 1 0 0 1 1 pi−1 0 1 0 1 0 1 0 1 dr inż. Alina MOMOT si 0 1 1 0 1 0 0 1 pi 0 0 0 1 0 1 1 1 JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Sumator n-bitowy dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Układ dodający dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Realizacja JAL dla pojedynczego bitu dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Operator elementarny Proste układy z akumulatorem Realizacja dodawania Realizacja JAL dla pojedynczego bitu Realizacja JAL dla pojedynczego bitu dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Pamięć Pamięć Urządzenie techniczne umożliwiające przyjmowanie i zapisywanie danych tak, aby w dowolnym momencie można je było włączyć do toczącego się procesu obliczeniowego dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Pamięć Pamięć Urządzenie techniczne umożliwiające przyjmowanie i zapisywanie danych tak, aby w dowolnym momencie można je było włączyć do toczącego się procesu obliczeniowego Na pamięć składają się: punkty pamięci - miejsce przechowywania danej jednobitowej komórki pamięci - uporządkowany zbiór punktów pamięci służący do przechowywania słowa maszynowego dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Parametry pamięci 1 Pojemność - rozmiar pamięci podawany w ustalonej jednostce, np. liczba bajtów 2 Czas dostępu - przedział czasu od chwili rozpoczęcia operacji wyszukania i pobrania danej do chwili, gdy jest ona dostępna 3 Szybkość zapisu lub odczytu - prędkość wprowadzania lub wprowadzania danych podawana w ustalonej jednostce, np. x bajt/s 4 Rodzaj odczytu, tj. niszczący lub nieniszczący 5 Rodzaj dostępu, tj. bezpośredni (do komórki pamięci) lub pośredni (do bloku pamięci) 6 Wrażliwość na zanik zasilania, tj. wrażliwe lub niewrażliwe dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Klasyfikacja pamięci - miejsce w konstrukcji komputera Ze względu na miejsce w konstrukcji komputera pamięci dzieli się na: rejestry procesora, pamięć podręczną, czyli cache, pamięć operacyjną - dostępną bezpośrednio dla procesora, pamięć zewnętrzną - dostępną dla procesora jako urządzenie zewnętrzne, np. stacje dysków, taśm itp. pamięć roboczą podzespołów, np. bufory w kartach sieciowych, pamięć obrazu w kartach grafiki itp. Wraz ze wzrostem pojemności maleje czas dostępu! dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Klasyfikacja pamięci - zapis/odczyt Ze względu na możliwość zapisu i odczytu pamięci dzieli się na: ROM - Read Only Memory, tylko do odczytu, gdzie zapis odbywa się w fazie produkcji, PROM - Programmable ROM, jednokrotnego zapisu, EPROM - Erasable PROM, możliwe jest jej skasowanie poprzez naświetlanie ultrafioletem EEPROM - Electrically Erasable PROM, pamięć kasowalna i programowalna elektrycznie, Flash EEPROM, wymagająca kasowania przed zapisem nowych danych. dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Klasyfikacja pamięci - technologia produkcji Ze względu na technologię produkcji pamięci można podzielić na: Magnetyczne Ruchome, np. pamięci dyskowe, taśmowe itp. Nieruchome, np. pamięci ferrytowe, Półprzewodnikowe Statyczne, bity przechowywane są w przerzutnikach SR, Dynamiczne, bity przechowywane są w kondensatorach, Optyczne, do składowania i odtwarzania danych z nośnika optycznego (dyski CD-ROM, DVD-ROM, Blu-ray itp.) wykorzystywany jest laser. dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Pamięć półprzewodnikowa statyczna dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Pamięć półprzewodnikowa statyczna - zapis dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Pamięć półprzewodnikowa statyczna - odczyt dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Pamięć półprzewodnikowa dynamiczna Informacja przechowywana w postaci ładunku zgromadzonego na kondensatorze W odróżnieniu od pamięci statycznych nie potrzebuje stałego zasilania jedynie wymaga odświeżania Pamięci znacznie wolniejsze od statycznych Dzięki prostej budowie tanie i łatwo poddające się scalaniu Wykorzystywane są m.in. do produkcji pamięci operacyjnych komputerów i pamięci kart graficznych dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Punkt pamięci półprzewodnikowej dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Matryca pamięci półprzewodnikowej dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Matryca pamięci półprzewodnikowej Dekoder otrzymuje na wejściu liczbę binarną, dekoduje ją a następnie podaje sygnał na jedną z linii wyjściowych. dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Parametry pamięci Klasyfikacja pamięci Pamięci półprzewodnikowe Organizacja pamięci półprzewodnikowych Matryca pamięci półprzewodnikowej Układ pamięci o N-bitowym słowie składa się z N matryc ułożonych warstwowo. Dekodery adresu są wspólne dla wszystkich matryc. dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Symbol Jednostki Arytmetyczno-Logicznej Symbol Pamięci Operacyjnej Operacje na Pamięci Operacyjnej Symbol Jednostki Arytmetyczno-Logicznej dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Symbol Jednostki Arytmetyczno-Logicznej Symbol Pamięci Operacyjnej Operacje na Pamięci Operacyjnej Symbol Pamięci Operacyjnej dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Symbol Jednostki Arytmetyczno-Logicznej Symbol Pamięci Operacyjnej Operacje na Pamięci Operacyjnej Odczyt z Pamięci Operacyjnej dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci Plan wykładu JA-L Elementy Pamięci Oznaczenia symboliczne JAL i PaO Symbol Jednostki Arytmetyczno-Logicznej Symbol Pamięci Operacyjnej Operacje na Pamięci Operacyjnej Zapis do Pamięci Operacyjnej dr inż. Alina MOMOT JA-L i Pamięci
