поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
код нашей кнопки:
Запоминающее устройство
Запоминающее устройство (ЗУ) - одно из основных устройств ЭВМ.
Используется оно для записи, хранения и выдачи по запросу информации,
необходимой для решения задачи на ЭВМ. Запись информации основана на
устойчивом изменении физических, химических или оптических свойств либо
формы некоторого тела (или среды), которое называется носителем данных.
Примерами таких изменений могут служить изменение остаточной
намагниченности магнитного слоя на магнитной ленте, диске, барабане;
пробивка (перфорация) в определенном порядке системы отверстий в
бумажных или пластмассовых лентах и картах; изменение оптической
прозрачности фотопленки; изменение отражательной способности поверхности
оптического диска; изменение электрической проводимости
полупроводникового прибора.
Эти изменения происходят не сами по себе, а в результате воздействия на
носители. В отличие от обычной словесной формы, принятой в письменной
речи, информация в ЗУ записывается в форме цифрового кода.
Например, можно обозначить каждую букву числами, соответствующими ее
порядковому номеру в алфавите: А - 01, Б -02, В -03, Г -04, ..., О - 14,
..., Я - 32. Точно так же можно договориться точку обозначать числом 33,
запятую - 34 и т. д. Поскольку в устройстве автоматической обработки
информации (к которым относится и ЗУ)
используется не десятичная, а двоичная система счисления, то обозначения
букв будут выглядеть так: А - 00001, Б - 00010, В - 00011, ..., Я
-10000. При таком кодировании любое слово можно представить в виде
последовательности кодовых групп, составленных из 0 и 1. Например, слово
ГОД выглядит так: 00100 01110 00101.
Для записи информации на носитель коды преобразуются в электрические
сигналы (например, электрические импульсы: 0 - отрицательной, 1 -
положительной полярности). Импульсы, несущие информацию, подаются на
записывающее устройство (например, магнитную головку, перфоратор,
лазер), которое превращает их в требуемое воздействие на носитель
данных.
При считывании (извлечении) из ЗУ записанной информации носитель данных
подвергают опросу, f ходе которого выявляются "следы" воздействия
записывающего устройства, оставленные им при записи. Результаты опроса,
преобразованные в серии электрических импульсов, даются на выход ЗУ.
Существуют несколько способов записи информации в ЗУ, различающиеся
прежде всего видом используемого носителя данных и принципом
фиксирования на нем информации. В зависимости от физических свойств
носителя данных (запоминающей среды) и способа воздействия на нее
различают несколько типов ЗУ.
1. В механических ЗУ информация записывается посредством пробивки
отверстий в перфолентах, картонных или пластиковых картах (перфокартах),
а также вырезанием (выдавливанием) на поверхности пластмассового диска
(или барабана) отдельных углублений в виде штрихов (для записи 1) и
точек (0). Считывается информация с помощью фотоэлементов
(просвечиванием отверстий в перфоленте) или пьезоэлектрических датчиков,
как это происходит при проигрывании грампластинки.
2. В магнитных ЗУ элементами памяти могут быть миниатюрные магнитные
кольца, тонкие магнитные пленки, участки магнитного слоя на поверхности
магнитных лент и дисков: твердых (винчестеров) или гибких (дискет). В
них информация записывается за счет перемагничивания магнитных слоев,
например при помощи магнитной головки.
3. Оптические ЗУ используют в качестве носителя данных оптические диски.
Запись и считывание информации осуществляются с помощью луча лазера.
4. Полупроводниковые ЗУ построены на полупроводниковых приборах,
обладающих двумя устойчивыми состояниями (например, на туннельных
диодах, транзисторах). Отдельные элементы объединяются в матрицу,
конструктивно выполняемую в виде БИС (больших интегральных схем).
Для записи отдельных порций информации в запоминающей среде выделяют
либо ячейки памяти, либо отдельные участки - зоны памяти, которым
присваивается индивидуальный номер (адрес). В большинстве ЗУ информация
записывается и счи-тывается по этим адресам. Операция записи информации
в ячейку (зону) или считывания из ячейки (зоны) по определенному адресу
называется обращением к ЗУ.
Основными техническими характеристиками ЗУ являются емкость и
быстродействие. Емкость ЗУ - это максимальное число слов или знаков,
которое можно одновременно хранить в ЗУ. Она выражается в битах
(двоичных разрядах) или в байтах (1 байт - это 8 бит, т. е. 8 двоичных
разрядов). Поскольку объемы памяти в современных ЭВМ весьма велики, то
для оценки их емкости используют более крупные единицы - килобиты (К) и
мегабайты (М). При этом К = 1024 бита, а М = = 1024 К. Если, например,
имеется ЗУ емкостью 64 К, то это соответствует емкости 65536 бит, а
емкость 4 М - 4096 К. Быстродействие ЗУ характеризуется временем полного
обращения к ЗУ (временем, затраченным на выполнение друг за другом двух
операций: записи и считывания информации) . Иногда быстродействие
оценивается временем выборки информации, а для ЗУ на магнитных лентах и
дисках (а также оптических дисках) - скоростью ввода и вывода
информации.
В современных ЗУ емкости памяти достигают десятков тысяч мегабайт (ЗУ на
оптических дисках) , а скорость обмена в таких ЗУ достигает сотен
мегабайт в секунду.
Все операции, необходимые для поиска ячейки или зоны ЗУ по адресу,
считывания и записи информации и выполнения вспомогательных процедур,
осуществляет устройство управления ЗУ, действующее в тесном контакте с
устройствами управления, арифметическим устройством и устройством
ввода-вывода.
ЗУ делятся на несколько групп. Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ)
используются для хранения информации, которая может в ближайшее время
понадобиться в арифметическом устройстве или других устройствах ЭВМ.
Сверхоперативное ЗУ (СОЗУ) (из совокупности регистров) находится, как
правило, непосредственно в АУ и хранит результаты, которые на следующем
или ближайших шагах снова должны участвовать в операциях. Внешние ЗУ (ВЗУ)
хранят большие объемы информации, которые могут понадобиться ЭВМ не
обязательно в ближайшее время. Наконец, посто-
янные запоминающие устройства (ПЗУ), в которых информация "зашита" и не
может быть изменена, обычно хранят стандартные программы. В ОЗУ
используются, как правило, ферриты и полупроводниковые элементы. СОЗУ,
как уже говорилось, выполняются на регистрах (поэтому СОЗУ часто
называют регистровой памятью), ВЗУ, как правило, - это магнитные ленты,
барабаны или оптические диски, а ПЗУ в сегодняшней технологии строятся
на базе ферритовых матриц с постоянной прошивкой.
