Жартылай өткізгішті есте сақтау құрылғылары


ЭЕМ ең негізгі функционалды бөліктерінің бірі ақпаратты қабылдау, сақтау, шығаруға арналған – командалар мен деректер кодаларын есте сақтау құрылғысы. Жадыдағы ақпарат ұяшықтарда екілік кодалар түрінде сақталады. Ақпараттың санының өлшем бірлігі логикалық “0” немесе логикалық “1” мәндерін қабылдайтын бит болып табылады. Әдетте 1 битке тең ақпарат жады элементі (ЖЭ) деп аталатын элементтер ұяшықта сақталады. ЖЭ әр ұяшығының өз мекені бар, ал оны белгілі бір координат жүйесінде анықтайды. ЖЭ-де ақпаратты сақтаудың минималды мекендеу бірлігі 8 биттен тұратын байт.
ЕҚ-да негізгі операциялар жадыға ақпаратты енгізу – жадыдан ақпаратты таңдау және жазу – санау. Бұл операциялар жадыға қатынас құрғанда орындалады. Мұнда сонымен қатар кейбір дерек бірліктер әртүрлі типті ЕҚ үшін жазылады және саналады. Мұндай бірлік, мысалы байт, машиналық сөз немесе деректер блогы болуы мүмкін.
ЕҚ негізгі көрсеткіштері: жадының сиымдылығы және шапшаңдылығы, сондай-ақ деректер бірлігін сақтаудың үлестік сиымдылығы. ЕҚ көрсеткіштерінің мұндай мәндеріне ЭЕМ-нің аппараттық және программалық құралдарының пайдаланылуының тиімділігі тәуелді болады. ЕҚ сиымдылығы және шапшаңдылығының артуы себепті техникалық және эксплуатациялық сипаттамалары, ең алдымен ЭЕМ өнімділігі жақсарады.
ЕҚ сиымдылығы С сақталатын ақпараттың максималды мәнін көрсетеді және жады ұяшықтарының санымен анықталады. ЕҚ сиымдылығы битпен немесе сөздер санымен N және олардың ұзындығымен (разрядтылығы L) анықталады. Үлкен көлемді ақпаратты өлшеу үшін кило (К) және мега (М) бірліктері қойылады, яғни 1Кбит=1024бит және 1Мбит=1048576 бит. Сақталатын сөздердің саны мен ЕҚ ұйымдастырылуына тәуелді (NхL). Мысалы, сиымдылығы С=16 Мбит ЕҚ таңдауды ұйымдастыруы 1х16М, 2х8М, 4х4М, 8х2М немесе 16х1М молуы мүмкін. Мұнда ЕҚ ұйымдастырылуына байланысты ақпаратты жазу-оқу операциялары бір (бірразрядты таңдау) немесе бірнеше (сөздік таңдау) жадының есте сақтау элементтерінде орындалады. Сөздік таңдауда бір мезгілде сөз немесе 2, 4, 8 жады есте сақтау элементінде сақталған оның бөлігі сақталады.
Шапшаңдық қатынас құру уақытымен tқат ,жазу немесе оқудың физикалық үрдістерінің ұзақтығымен, ақпаратты оқу кезіндегі бұзылуларды қайта қалпына келтіруге қажетті регенерация уақыты tрег арқылы анықталады. ЕҚ кейбір түрлері үшін (мысалы, статикалық типті ЕҚ), егер онда оқу кезінде ақпарат бұзылмайтын болса, регенерация операциясы орындалмайды, tрег=0. Қатынас құру уақыты дегеніміз деректерді жазуға немесе оқуға сұрату сигналы берілген моментпен салыстырғандағы пайдалы ақпарат алмасуды бастаудың орташа кідірісі.

Пән: Информатика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 11 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШТІ ЕСТЕ САҚТАУ ҚҰРЫЛҒЫЛАРЫ

ЭЕМ ең негізгі функционалды бөліктерінің бірі ақпаратты қабылдау,
сақтау, шығаруға арналған – командалар мен деректер кодаларын есте сақтау
құрылғысы. Жадыдағы ақпарат ұяшықтарда екілік кодалар түрінде сақталады.
Ақпараттың санының өлшем бірлігі логикалық “0” немесе логикалық “1”
мәндерін қабылдайтын бит болып табылады. Әдетте 1 битке тең ақпарат жады
элементі (ЖЭ) деп аталатын элементтер ұяшықта сақталады. ЖЭ әр ұяшығының өз
мекені бар, ал оны белгілі бір координат жүйесінде анықтайды. ЖЭ-де
ақпаратты сақтаудың минималды мекендеу бірлігі 8 биттен тұратын байт.
ЕҚ-да негізгі операциялар жадыға ақпаратты енгізу – жадыдан ақпаратты
таңдау және жазу – санау. Бұл операциялар жадыға қатынас құрғанда
орындалады. Мұнда сонымен қатар кейбір дерек бірліктер әртүрлі типті ЕҚ
үшін жазылады және саналады. Мұндай бірлік, мысалы байт, машиналық сөз
немесе деректер блогы болуы мүмкін.
ЕҚ негізгі көрсеткіштері: жадының сиымдылығы және шапшаңдылығы, сондай-
ақ деректер бірлігін сақтаудың үлестік сиымдылығы. ЕҚ көрсеткіштерінің
мұндай мәндеріне ЭЕМ-нің аппараттық және программалық құралдарының
пайдаланылуының тиімділігі тәуелді болады. ЕҚ сиымдылығы және
шапшаңдылығының артуы себепті техникалық және эксплуатациялық
сипаттамалары, ең алдымен ЭЕМ өнімділігі жақсарады.
ЕҚ сиымдылығы С сақталатын ақпараттың максималды мәнін көрсетеді және
жады ұяшықтарының санымен анықталады. ЕҚ сиымдылығы битпен немесе сөздер
санымен N және олардың ұзындығымен (разрядтылығы L) анықталады. Үлкен
көлемді ақпаратты өлшеу үшін кило (К) және мега (М) бірліктері қойылады,
яғни 1Кбит=1024бит және 1Мбит=1048576 бит. Сақталатын сөздердің саны мен ЕҚ
ұйымдастырылуына тәуелді (NхL). Мысалы, сиымдылығы С=16 Мбит ЕҚ таңдауды
ұйымдастыруы 1х16М, 2х8М, 4х4М, 8х2М немесе 16х1М молуы мүмкін. Мұнда ЕҚ
ұйымдастырылуына байланысты ақпаратты жазу-оқу операциялары бір
(бірразрядты таңдау) немесе бірнеше (сөздік таңдау) жадының есте сақтау
элементтерінде орындалады. Сөздік таңдауда бір мезгілде сөз немесе 2, 4, 8
жады есте сақтау элементінде сақталған оның бөлігі сақталады.
Шапшаңдық қатынас құру уақытымен tқат ,жазу немесе оқудың физикалық
үрдістерінің ұзақтығымен, ақпаратты оқу кезіндегі бұзылуларды қайта қалпына
келтіруге қажетті регенерация уақыты tрег арқылы анықталады. ЕҚ кейбір
түрлері үшін (мысалы, статикалық типті ЕҚ), егер онда оқу кезінде ақпарат
бұзылмайтын болса, регенерация операциясы орындалмайды, tрег=0. Қатынас
құру уақыты дегеніміз деректерді жазуға немесе оқуға сұрату сигналы
берілген моментпен салыстырғандағы пайдалы ақпарат алмасуды бастаудың
орташа кідірісі.
Жоғарыда айтқан көрсеткіштерден ЕҚ құрылмал ерекшеліктерін және өзге
қасиеттерін сипаттайтын басқа да көрсеткіштер бар, мысалы, эрготәуелділік
(сыртқы қорек көзін өшіргенде ақпаратты сақтау мүмкіндігі), сенімділік
(деректерді сақтау сенімділігі, сыртқы әсерлерге төзімділігі), сақтау
уақыты, алып өлшемдер, салмағы және т. с. с. бұл көрсеткіштер әртүрлі ЕҚ
үшін әртүрлі болады және жасалуының сұлбатехникалық және құрылмалық
ұстанымдарына,жасалуының технологиялық әдістеріне және олардың жасалынатын
физика-техникалық материалдарына тәуелді.
Қазіргі ЭЕМ құрамында тағайындалуы, қатынас құру әдістері, ақпаратты
сақтау және әрекет ету ұстанымдары бойынша жіктелетін әртүрлі ЕҚ типтері
қолданылады.
Сиымдылығы үлкен цифрлық жүйелерде, мысалы әмбебап ЭЕМ, ЕҚ әрекет ету
ұстанымдарымен және сақталатын ақпарат көлемінен ажыратылатын сыртқы және
ішкі ЕҚ деп бөлінеді. Ішкі ЕҚ-на қазіргі персоналды компьютерлердің (ПК)
жүйелік тақтасында орнатылатын электронды жартылайөткізгішті ЕҚ жатады.
Үлкен көлемді ақпарат сақтауға арналған сыртқы ЕҚ-на магнитті (дискілік
және ленталық), ақпаратты сақтау ұстанымдары әртүрлі оптикалық және
магниттіоптикалық ЕҚ жатады.
Сыртқы ЕҚ ПК жүйелік блогында, сондай-ақ жеке корпустарда
орналастырылады.
Қатынас құруды ұйымдастыру (таңдау) әдістері бойынша кездейсоқ, тікелей
және тізбектей қатынас құру ЕҚ деп бөлінеді. Кездейсоқ қатынас құрунемесе
кездейсоқ таңдаулы ЕҚ (КҚЕҚ) жады ұяшықтарының матрицалық жиынынан тұрады.
КҚЕҚ-да қатынас құру уақыты, сонымен қатар, жазу немесе оқу үшін кез-келген
ұяшықтың қатынау циклы ұяшықтың матрицалық жиынындағы орналасуына
(мекеніне) тәуелсіз. Тікелей қатынас құруда (дискілік ЕҚ жатады) ұяшықтарға
емес, басы және соңы арнайы символдармен (файлмен) көрсетілетін деректер
блогына қатынау кездейсоқ ретпен жүреді.
Дискілік жады ішкі жадымен салыстырғанда арзан бағаға ие (қатынас құру
уақыты сәл артығырақ).
Тікелей қатынасты дискілік жады ішкі жады секілді ПК-дің міндетті
атрибуты болып табылады.
Тізбекті қатынас құру ЕҚ-да (мысалы магнитті ленталық тасығыш) ақпарат
дискілік ЕҚ сияқты, бір тасығыш шегінде тізбекті мекендері бар блоктар
түрінде сақталады. ЕҚ-да кез-келген блокқа оның мекені бойынша қатынас құру
үшін магнитті лентаның (том) басын маркерді табу керек. Осыдан соң барлық
алдыңғы блоктарды тізбектей қарап шығу керек, бұл қатынас құру уақытының
блок мекеніне тәуелділігін тудырады. Кәдімгідей кемшілігіне қарамастан (аса
үлкен қатынас құру уақыты және алмасу жылдамдығының төмендігі) тізбекті
қатынас құру ЕҚ арзан болуы себепті жылдам қатынас құруды талап етпейтін
үлкен көлемді ақпараттарды (архивтерді) сақтауды қолданылады.
Тізбекті ЕҚ-ға сондай-ақ санашық құрамындағы регистрлік ЕҚ, зарядты
байланысты құралдардағы ЕҚ (ЗБҚ) және терминалдарда және есептеу
құрылғыларында (мысалы, шеткері құрылғылар контроллері) ақпаратты сақтау
үшін шапшаңдығы әртүрлі құрылғылар арасында оны алмастырғанда қолданылатын
буферлік жады жатады. Буферлік жады мысалдарына дисплейлік адаптердің
бейнежадысы FIFO-COM–порттар буфері “бірінші келіп–бірінші шығу” (First
in–first out) тәртібімен және стекті ЕҚ, мұнда сөздер кезегімен кері жазба
ретімен, яғни, “соңынан келіп– соңынан шығу” (LIFO) тәртібі жүзеге асады.
Бейнежадыда сөздерге жады сиымдылығымен анықталатын тұрақты периодпен
қатынас құрамыз. Дисплейлі бейімдеуіш үшін қажетті жады сиымдылығы
бейнережим және графикалық бейімдеуіш типімен анықталады. Дисплейлік
бейімдеуіш бейнежадысы растрлық бейне құрастыру және оның мониторға тұрақты
циклмен шығару үшін қолданылады.
Қарастырылған ЕҚ-ларда ұяшықта сақталатын ақпаратқа кездейсоқ қатынас
құру оның мекені бойынша жүзеге асырылады. Мекендіктен ассоциативті ЕҚ-ның
айырмашылығы– мұнда ақпаратты іздеу жадыдағы орны бойынша емес, ал белгілі
бір ассоциативті белгісі бойынша жүзеге асады. Осы белгілермен сөздердің
белгілі бір өрістері салыстырылады.
Ішкі ЕҚ орындалатын функцияларына байланысты оперативті және тұрақты
деп бөлінеді.
Оперативті ЕҚ (ОЕҚ (ОЗУ)) кез-келген уақытта санашықпен өзгертілетін
ақпаратты оқу, жазу, сақтау қызметін атқарады. Тұрақты ЕҚ санашық оқитын
тұрақты жазылған ақпаратты ғана шығарады немесе сақтайды. Осылайша, ОЕҚ
және ТЕҚ-те (ОЗУ, ПЗУ) сақталатын ақпаратқа санағыш тікелей қатынас құрады.
ОЕҚ-ң кез-келген ұяшығына қатынаудағы қатынас құру уақытын кездейсоқ
қатынас құру ЕҚ (Random Access Memory, RAM) деп атайды. Қатынас құрудың
кездейсоқтығы деп ОЕҚ ұяшықтарына кездейсоқ ретпен оқу және жазу
операциялары түсіндіріледі. ТЕҚ (Read Only Memory, ROM) де кездейсоқ
таңдаумен жұмыс істейді, яғни барлық ұяшықтарға бірдей қатынас құрады.
Бірақ ТЕҚ-де жүйе жұмысы кезінде бұрынырақ жазылған ақпарат өзгертілмейді
немесе оның алмастырылуы оқуға қарағанда көп уақыт талап етеді.
ЕҚ элементтері жұмыс ұстанымы және есте сақтау элементінде ақпаратты
сақтау принципі бойынша оперативті жедел жады динамикалық және статикалық
деп бөлінеді. Динамижалық ОЖЖ жазылған ақпаратты сақтау және қайта қалпына
келтіру үшін регенерация үрдісі орындалады. Ал статикалық ОЖЖ
динамикалықтан айырмашылығы сақтау режимінде ақпарат ұзақ сақталады
(регенерациясы).
Кездейсоқ қатынас құру ОЖЖ санашыққа өте жақын ету мақсатымен жүйелік
тақтада орнатылатын бірнеше жеке бөлшектерден тұрады. Бұл жақындату
(физикалық және логиқалық) ОЖЖ өнімділігін арттырады. өнімділік жазылатын
немесе оқылатын деректер ағыны жылдамдығымен анықталады. ОЖЖ өнімділігі
қолданылатын жады элементтері типіне және жылдамдығына, жады шиналарының
разрядтылығына және кейбір архитектуралық шешімдерге тәуелді.

КЕЗДЕЙСОҚ ТАНДАУЛЫ ЖАРТЫЛАЙ ӨТКIЗГIШТIК ЕСҚ МОДУЛЬДЕРIН (НЕГIЗГI
ҚҰРЫЛЫМДАР) ҰЙЫМДАСТЫРУ

Жалпы жағдайда кездейсоқ қатынасты немесе кездейсоқ таңдаулы ЕСҚ
(КТЕСҚ) биполярлы немесе МОП технологиясына негiзделген ҮИС және АҮИС
түрiнде жүзеге асырылатын бiртектi шағынсұлбалардан құрылатын бiрнеше
модульдерден тұрады. Әдетте әр модульдiң интерфейс пен құрсым логикасымен
анықталатын өзiнiң басқару логикасы және өзiнiң мекендiк кеңiстiгi болады.
Басқару мен интерфейстiң логикасы стандартты логикалық сұлбалардан
құрылады.
Әртүрлi құрсымдардың типтерiне сәйкес келетiн сыртқы сигналдар
жиындары бар модульдердiң алуан түрлерi белгiлi. Бұл модульдер, негiзiнде,
деректер линиясының комплектiмен айырылады. Кейбiр модульдер деректердi
жазғанда да, оқығанда да деректер линиясының бiр комплектiн (жиынын)
қолданады. Басқа модульдерде деректер жазылу кезiнде деректер линиясының
бiр комплектi арқылы келiп түседi де, оқылғанда басқа комплектi арқылы
берiледi. Деректер линияларындағы монтаждық логиканы рұқсат ететiн
вентильдер осы модульдердiң барлығында да қолданылады. Жады модулi
деректердi оқылу кезiнде ғана шығыс деректер линияларына жiбередi, басқа
жағдайда бұл линияларды басқа жады модульдерi немесе осы линияларға
қосылған құрылғылар пайдалана алады. Модульдерде оқылу орындалмаған
кезiндегi шығыс деректер линияларының күйi монтаждық логиканың түрiне
байланысты болады. Мысалы, ашық коллекторлы ТТЛ сұлбаларында монтаждық ЖӘНЕ
үшiн бос линияның күйi логикалық “1” - ге сәйкес келу керек, яғни оған
басқа құрылғы немесе жады модулi өзiне керектi күйдi бере алады. Монтаждық
НЕМЕСЕ үшiн бос күй логикалық “0” болу керек. Тристабильдi монтаждық логика
үшiн бос күй деректер линиясымен байланысты болдырмайтын үшiншi жоғарыомды
күйге сәйкес келу керек. Егер модульдiң таңдалуы жүзеге аспаса немесе
таңдалған модульде “Жазу” операциясы жүрсе, шығыс деректер линиясы әрдайым
бос күйде болады.
Салыстырмалы қарапайым басқару логикасына (сур. ) ие болатын
статикалық жады модулiнiң үйымдастырылуын қарастырайық. Өзiне ғана тән
құрылымдық ерекшелiктерi бар динамикалық жады ұшiн арналған қосымша логика
төменде қараластырылады. Жады шағынсұлбаларының матрицасы (массивi),
басқару логикасы және құрсым интерфейсi статикалық типтi КТЕСҚ негiзгi
функционалды блоктары болып табылады.

Сурет . Статикалық типтi КТЕСҚ модулiнiң ұйымдастырылуы.

Басқару логикасы орталық процессормен немесе жадыға тiкелей қатынас
құру модулiмен тудырылатын оқу және жазу бұйрықтарын танып, осыдан кейiн
сәйкес CS (немесе CE) және WR сигналдарын шағынсұлбалар матрицасына (АҮИС)
жiбередi, мұндағы CS (немесе CE) – шағынсұлбаларды рұқсат ету; WR –
деңгейi операцияның түрiн ( оқу немесе жазу) анықтайтын сигнал.
Мекен жүйелiк мекен құрсымынан (МҚ) жадыға келiп түседi. Мекеннiң
үлкен (n-k) биттерi модуль таңдауын анықтау және АҮИС матрицасының қатарын
рұқсат ету үшiн басқару логикасына, ал кiшi k биттерi матрицаның рұқсат
етiлген қатарындың құрамындағы АҮИС жиынында керектi сөздi таңдау үшiн жады
сұлбаларының барлығына жiберiледi. Модуль әдетте АҮИС бiр жиынының
сиымдылығынан артық сөздердiң көлемiн сақтайды.
Құрсым интерфейсiнiң логикасы жадыға қатынас құру кезiнде сөз бен
адрестердiң жiберiлу бағытын басқарады. Оқылу кезiнде (WR=0) сөз (CS
рұқсат беру сигналы бойынша) таңдалған АҮИС жиынынан жүйелiк құрсым
бағытында жiберiледi, ал жазу кезiнде (WR=1) ол шағынсұлба матрицасына
келiп түседi.
Шағынсұлбаның әр ұяшығы сөздiң бөлiгiн бiлдiредi. Сөздiң ұзындығы
құрсымның разрядтылығына сәйкес келу керек, қазiргi кездегi модульдерде 1,
2, 4 және 8 байтқа тең. Негiзгi ақпараттық биттерден басқа модульдер
әртүрлi ұйымдастырылған қосымша биттерге ие болуы мүмкiн. Разрядтылығы
8,16,32 немесе ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Жартылай есте сақтау құрылғылары
Жартылай өткізгішті диодтар
Жартылай өткізгішті диод
Жартылай өткізгішті құралдар және құрылғылар
Есте сақтау құрылғысы
ДК есте сақтау құрылғысы
«Есте сақтау құрылғыларының классификациясы.динамикалық жад контроллері»
Жартылай өткізгішті кристалдарды өндіруде өндіріс процесін басқаруды автоматтандыру
Еттің жартылай фабрикаттарың сақтау технологиясы
Компьютердің құрылғылары
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь