Контрольна робота
Цифрові та мікропроцесорні пристрої
1. Пам'ять мікрокомп'ютера. Комп'ютери гарвардського і фон-Нейманского типів
Комп'ютер обробляє інформацію, подану у вигляді чисел або символів. Інформацією, що зберігається в пам'яті комп'ютера, можуть бути програми, написані на машинній мові, вхідні дані, проміжні та остаточні результати. У комп'ютерній пам'яті така інформація завжди зберігається групами у вигляді двійково-кодованих слів або частин слів.
Двійкова цифра може приймати значення 0 або 1. Використання двійкового коду пояснюється тим, що таке подання інформації дозволяє використовувати пристрої з двома логічними станами: 0 або 1, «так» чи «ні», увімкнене , відкрито або закрито. Сьогодні практично вся інформація обробляється в двійковому поданні. У мікропроцесорі 8088 двійкові цифри об'єднані в групи по вісім розрядів (по вісім бітів). Група з восьми бітів називається байтом, група з 16 біт - словом, а група з 32 біт - подвійним словом.
Пам'ять мікрокомп'ютера побудована з напівпровідникових елементів і підрозділяється на постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ) і оперативний пристрій (ОЗУ), або пам'ять з довільним доступом.
ПЗУ використовується для запам'ятовування програм, констант і таблиць. У ньому зберігають важливі комп'ютерні програми, такі, як операційні системи, керуючі програми запуску і виконання базових операцій, що охороняє їх від випадкової зміни або стирання.
Вміст в ПЗУ записується виробником і не може бути змінено і перепрограмований користувачем. У персональному комп'ютері фірми IBM ПЗУ містить машинні коди інтерпретатора мови Бейсік і базову операційну систему введення-виведення, призначену для запуску комп'ютера та діагностики включених апаратурних засобів. Існує кілька форм постійної пам'яті.
ППЗУ (програмований постійний запам'ятовуючий пристрій) може програмуватися користувачем за допомогою спеціального пристрою - програматора. Змінити вміст ППЗУ користувач може тільки один раз.
ПППЗУ (перепрограммируемое постійний запам'ятовуючий пристрій) може бути запрограмоване користувачем, а потім його вміст можна неодноразово «стирати» за допомогою інтенсивного ультрафіолетового випромінювання. Це дозволяє заново програмувати ПППЗУ кожен раз, коли виникає необхідність внести зміни до основних програми. Така гнучкість ПППЗУ зручна при розвитку нових систем, в яких часто змінюються програми.
Малюнок 1.1
Ємність пам'яті вимірюється в кілобітах (Кбіт) або кілобайтах (Кбайт), де 1К=1024 ПППЗУ може зберігати великі обсяги інформації. Мікросхема ПППЗУ Intel 27128, показана на рис. 1.5, може містити 128 Кбіт, точніше сто тридцять одна тисячі сімдесят дві біт, інформації.
Пристрій для стирання вмісту ПППЗУ (рис. 1.1) виробляє ультрафіолетові промені великої інтенсивності. Стирання виконується за відносно короткий час (10 - 15 хв). Для запису в ПППЗУ нової інформації використовують спеціальний програматор.
Архітектура фон Неймана - широко відомий принцип сумісного зберігання команд і даних в пам'яті комп'ютера. Обчислювальні системи такого роду часто позначають терміном «машина фон Неймана», проте відповідність цих понять не завжди однозначно. У загальному випадку, коли говорять про архітектуру фон Неймана, мають на увазі принцип зберігання даних та інструкцій в одній пам'яті.
Малюнок 1.2 - Схематичне зображення машини фон Неймана
Історія виникнення терміну
Основи вчення про архітектуру обчислювальних машин заклав фон Нейман в 1944 році, коли підключився до створення першого в світі лампового комп'ютера ЕНІАК. У процесі роботи над Еніак в Інституті Мура ( англ. ) в Пенсильванському Університеті під час численних дискусій зі своїми колегами Джоном Вільямом Мокли, Джоном Екертом ( англ. ), Германом Голдстайном і Артуром Бёрксом, виникла ідея більш досконалої машини під назвою EDVAC. Дослідницька робота над EDVAC тривала паралельно з конструюванням ЕНІАК.
У березні 1945 року принципи логічної архітектури були оформлені в документі, який називався «Перший проект звіту про EDVAC ( англ. )» - звіт для балістичних Лабораторії Армії США, на чиї гроші здійснювалася споруда ЕНІАК і розробка EDVACа. Звіт, оскільки він був всього лише начерком, що не призначався для публікації, а тільки для поширення всередині групи, однак Герман Голдстайн - куратор прое...
