Жартылай есте сақтау құрылғылары

КІРІСПЕ 3
1. ЖАДЫ ЭЛЕМЕНТТЕРІ ТУРАЛЫ 4
1.1 ЭЕМ жады 4
1.2 Жадтың көпдеңгейлік ұйымдастырылуы 6
1.3 Жадыны ұйымдастыру иерархиясы 8
1.4 Тұрақты жадыда сақтау құрылғылары. КЭШ.жадыны ұйымдастыру. Сыртқы жадылар 12
2. ЖАРТЫЛАЙ ЕСТЕ САҚТАУ ҚҰРЫЛҒЫЛАРЫ 16
2.1 Жартылай есте сақтау құрылғылардың ұйымдастырылуы және атқаратын операциялары
2.2 Жартылай есте сақтау құрылғыларының типтері
2.3 Диодтық жартылай есте сақтау құрылғылары
2.4 Жады элементтері, триггерлік сызбалар 20
2.5 Жады және қозғау регистрі 23
ҚОРЫТЫНДЫ 25
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 26

Қазіргі кезде сұлбатехниканың мәні орасан зор. Қазіргі микросұлбатехниканың негізгі принциптерінің өзектілігі аспаптарға жаппай интегралдық сұлбалардың енгізілуіне негізделген. ИС және электрониканың басқа да құрылғыларын инженерлер, техниктер және жұмысшыларда қолданады. ИС дұрыс қолдану үшін әртүрлі электронды құрылғылардың құрылымдарын қамтитын күрделі және кеңейтілген құжаттарды қолдану қажет. Сұлбатехника қазіргі ИС да және микроэлектронды аппараттарда қолданылатын сұлбатехникалық шешімдердің шығуын түсіндіреді және жобалаушыға өз бетімен жаңа ИС типтерін өңдеуге және оның негізінде құрылғылар жасауға мүмкіндік береді.
Сұлбатехника – жас маманның кәсіби әрекетіне өте қажет практикалық дағдыларын қалыптастыруға арналған. Кез келген ақпарат өңдеуші жүйенің негізгі параметрлерін анықтау есебімен кездеседі. Функциональды жобалау кезеніңдегі сауатты жүргізілген жобалау және құрастыру кезеңдерінде орасан күштер мен құралдарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Сондықтан «Сұлбатехника» пәні «Ақпараттық жүйелер» мамандығының базалық пәндеріне жатады.
Қазіргі заманғы компьютерлердің микроэлектронды схемаларының ақпараттық, арифметикалық және логикалық негіздерін қарастыру адам өмірінде елеулі роль алып отыр. Логикалық және сақтаушы элементтердің, типтік функционалдық түйіндердің, электронды жадының, интерфейстік контроллерлердің құрылу принциптерін меңгеру схемотехника негіздерінің басты қағидаларының бірі болып табылады.

1. Жолшараева Т.М., Рахимжанова З.М. Микроэлектроника. Шала өткізгішті аспаптар. 050704 – Есептеу техникасы және бағдарламалық қамту, 050702 – Автоматтандыру және басқару мамандықтары бойынша оқитын студенттерге арналған оқу құралы, 2009.
2. Жолшараева Т.М., Схемотехника. Учебное пособие для студентов по специальности 5В0704 ВТиПО и для специальности 5В0719 РЭТ, 2010.
3. Шанаев О.Т. Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар. Оқу құралы, 2009.
4. Шанаев О.Т. Микропроцессорлық жүйелер. Оқу құралы, 2009.
5. Шанаев О.Т. Бағдарламалы құрылымдар. Оқу құралы, 2011.
6. Дегембаева У.К., Шайхин Б.М. Электроника және аналогтық құрылғылардың схемотехникасы. Оқу құралы 5В0719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандықтары бойынша оқудың барлық түріндегі студенттер үшін, 2009.
7. Дегембаева У.К., Шайхин Б.М. Электроника. 5В0719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация және 5В0702 – Автоматтандыру және басқару мамандықтары бойынша оқудың барлық түріндегі студенттер үшін оқу құралы, 2009.
8. Кондратенко С.В. Основы локальных сетей Интернет-университет информационных технологий. – ИНТУИТ.ру,2005.– 360 с.
9. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедия. - СПб.: Питер, 2000.
10. Новиков.И., Гуржий А.Н., Жуйков В.Я. и др. Схемотехника электронных устройств. Цифровые устройства. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004. – 512 с

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 25 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ 3
1. ЖАДЫ ЭЛЕМЕНТТЕРІ ТУРАЛЫ 4
1.1 ЭЕМ жады 4
1.2 Жадтың көпдеңгейлік ұйымдастырылуы 6
1.3 Жадыны ұйымдастыру иерархиясы 8
1.4 Тұрақты жадыда сақтау құрылғылары. КЭШ-жадыны ұйымдастыру. Сыртқы жадылар 12
2. ЖАРТЫЛАЙ ЕСТЕ САҚТАУ ҚҰРЫЛҒЫЛАРЫ 16
2.1 Жартылай есте сақтау құрылғылардың ұйымдастырылуы және атқаратын операциялары 16
2.2 Жартылай есте сақтау құрылғыларының типтері 16
2.3 Диодтық жартылай есте сақтау құрылғылары 17
2.4 Жады элементтері, триггерлік сызбалар 20
2.5 Жады және қозғау регистрі 23
ҚОРЫТЫНДЫ 25
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 26

КІРІСПЕ

Қазіргі кезде сұлбатехниканың мәні орасан зор. Қазіргі микросұлбатехниканың негізгі принциптерінің өзектілігі аспаптарға жаппай интегралдық сұлбалардың енгізілуіне негізделген. ИС және электрониканың басқа да құрылғыларын инженерлер, техниктер және жұмысшыларда қолданады. ИС дұрыс қолдану үшін әртүрлі электронды құрылғылардың құрылымдарын қамтитын күрделі және кеңейтілген құжаттарды қолдану қажет. Сұлбатехника қазіргі ИС да және микроэлектронды аппараттарда қолданылатын сұлбатехникалық шешімдердің шығуын түсіндіреді және жобалаушыға өз бетімен жаңа ИС типтерін өңдеуге және оның негізінде құрылғылар жасауға мүмкіндік береді.
Сұлбатехника - жас маманның кәсіби әрекетіне өте қажет практикалық дағдыларын қалыптастыруға арналған. Кез келген ақпарат өңдеуші жүйенің негізгі параметрлерін анықтау есебімен кездеседі. Функциональды жобалау кезеніңдегі сауатты жүргізілген жобалау және құрастыру кезеңдерінде орасан күштер мен құралдарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Сондықтан Сұлбатехника пәні Ақпараттық жүйелер мамандығының базалық пәндеріне жатады.
Қазіргі заманғы компьютерлердің микроэлектронды схемаларының ақпараттық, арифметикалық және логикалық негіздерін қарастыру адам өмірінде елеулі роль алып отыр. Логикалық және сақтаушы элементтердің, типтік функционалдық түйіндердің, электронды жадының, интерфейстік контроллерлердің құрылу принциптерін меңгеру схемотехника негіздерінің басты қағидаларының бірі болып табылады.
Еліміздегі телекоммуникация саласының тез дамуы жаңа жоғары технологиялық қызметттер - мәліметтерді жіберу, ұялы байланыс және Интернет желісіне қатынауды ұсыну бойынша қызметтер сегментінің туындауымен негізделген. Дәстүрлі дыбыстық байланыс қызметтері интерактивті қызметтермен ығыстырыла бастады. Компьютерлік инфрақұрылымдағы компьютеризация және информатизация жетекші орындардың біріне шығады. Ақпараттық технологияларға сұраныс, қазіргі заманғы компьютерлер және желілік жабдық соңғы жылдары әлемдік экономиканың динамикасына және құрылымына елеулі әсер етеді. Ақпаратты технологиялар саласындағы нағыз төңкеріс үшінші мың жылдықта әлемдік экономиканың жетекші саласына қалыптасқан интернет жүйесінің пайда болуы және қарқынды дамуы болды.

1. ЖАДЫ ЭЛЕМЕНТТЕРІ ТУРАЛЫ
1.1 ЭЕМ жады

ЭЕМ-нің жады деп ақпаратты сақтауға және беруге арналған құрылғылар жиынтығын айтады. Осы жиынтыққа кіретін бөлек құрылғылар қандай да бір типтегі есте сақтау құрылғылары деп аталады. Қандай да бір жады құрылғысын құру принципі туралы айтылғанда әдетте "есте сақтау құрылғысы" термині қолданылады, ал "жады" термині - жад құрылғысы арқылы орындалатын логикалық функцияға немесе ЭЕМ құрылғылар құрамындағы орналасуын орынна ерекше көңіл аудару кезінде қолданылады.
Жады көлемі бұл - онда сақталатын деректердің максимал саны. Қазірі кезде көбінесе барлық есте сақтау құрылғыларында минималды адрестелетін элемент ретінде 1 байт қолданылады (1байт = 8 екілік разряд (бит)). Бұл айырмашылық маңызды болмаған жағдайда сұрақтардағы айырмашылығы негізгі мағынасы жоқ терминдерді "жады" және "есте сақтау құрылғысы" терминдерін синоним ретінді қолданамыз. Көп уақыт өтпей-ақ электрондық өндіріс орындары интегралдық схемалар жасай бастады. Интегралдық схемада кішкентай жартылай өткізгішті кристаллға бірнеше жүздеген, тіпті мыңдаған транзисторлар орналастырылды. Содан кейін бірнеше жүздеген мың транзисторлардан тұратын жартылай өткізгіш кристаллдар- үлкен интегралдық схема пайда болды.
Жады жылдамдығы айналым операциясының ұзақтығымен анықталады, яғни жадыдан керекті ақпаратты іздеуге кеткен және оны оқуға кеткен уақыт бойынша анықталады, немесе жадыда берілген ақпаратты сақтауға орын іздеуге және оны жазуға кеткен уақытпен анықталады: Tайналым = max(tоқу. айналым, tжазу. айналым) мұндағы tоқу. айналым - ақпаратты оқу кезіндегі ЕҚ-ның жылдамдығы; tжазу. айналым - ақпаратты жазу кезіндегі ЕҚ-ның жылдамдығы. Интегралдық схема негізінде құрастырылған ЭЕМ-дер үшінші буындағы машиналар деп аталады. Бұл машиналардың жады үлкен, амал орындау жылдамдығы секундына бірнеше миллион амалға жетті. Сыйымдылығы шексіз, жұмыс орындау жылдамдығы жоғары, сыртқы жадқа сақтау құрылғысы - магниттік дискілер пайда болды. Бұндай режим мультипрограммалық режим деп аталды. Осы кездің өзінде-ақ белгілер базасы жасала бастады, бұл ЭЕМ-дерді халық шаруашылығында кеңінен пайдалануға мүмкіндік туғызды. Бұл компьютердің процессорының жұмысын атқаратын өте үлкен интегралдық схемадан құрастырылған құрылғы болды. Микропроцессорлардың жасалуы информатикадағы үлкен төңкеріс болды. Осының арқасында кішкене ғана ЭЕМ-дер, яғни дербес компьютер пайда болды. Бұл ЭЕМ-дердің біреуінің жады, көлемі және амал орындау жылдамдығы бірінші буындағы ЭЕМ-дердің бірнеше ондағандарымен парапар.
Оперативті жад компьютердің ең маңызды элементтерінің бірі. Дәл осы жадтан процессор программаларды және өңдеуге шығыс ақпараттарын алады, осыған барлық алынған қорытындыларды жазып отырады. Оперативті жад атауын бұл жад өте тез жұмыс жасауынан, яғни жадтан ақпараттарды оқу кезінде немесе жадқа жазу кезінде процессор тәжірибе жүзінде күтпейді.Оперативті жад - барлық қолданбалы программалар және жұмыс жасап жатқан ақпараттар жүктелетін энергияға тәуелді орта. Жұмыс аяқталған кезде ақпарат оперативті жадтан жойылады. Егер де дискіде ақпараттарға сәйкес жаңарту қажет болғанда олар қайта жазылады. Бұл автоматты түрде орындалуы мүмкін, бірақ көбіне орындаушыдан команданы талап етеді. Компьютер сөндірілген кезде барлық ақпараттар оперативті жадтан жойылады. Осыған байланысты оперативті жадтың барлық мағынасын бағалау қиын. Осы кезге дейін компьютерлік индустрия облысы тәжірибе жүзінде дамыған жоқ. Видео, аудио жүйелерді процессордың өнімділігін алу керек еді. Дамулар болды, бірақ басқа компоненттердің (бөліктердің) даму ырғағы сәйкес болмады және бұл дамулар тке таңдау уақыты құралсыз кэш жады модуліне толықтырылды, ақпаратты енгізі басқарушы сигналдар өзгерді, бірақ ресурстарын жұмсаған өндіріс технологиясы сол қалпында қалды. Жад жіңішке орын болып қала берді, жүйенің жылдам орындауы ең жай элементінің жылдам орындауымен анықталатыны белгілі. Және де көптеген жыл бұрын технология дамуының толқыны оперативті жадқа келді.
Оперативті жадтың тез дамуы оның дамуымен қоса, оның бағасын айтарлықтай төмендетті.
Жад айтарлықтай арзандағанымен, бұрынғы жылдарға қарағанда жиірек дамыту керек болды. Қазіргі уақытта жадтың жаңа типтері жылдамырақ игерілуде, осыған сәйкес жаңа компьютерлерге жаңа жад типтерін орнатуға болмайтыны белгілі.
Компьютерде орнатылған жадтың сандары сіздің қандай программалармен жұмыс жасауыңызға тікелей тәуелді.
Оперативті жады үшін көбіне RAM мағынасы қолданылады, яғни туынды рұқсатты жад. Бұл оперативті жадта сақталған ақпараттар жадтың орналасу ретіне тәуелді еместігін көрсетеді. Компьютер жады туралы айтқанда, біз көбіне оперативті жадты, процессорде қолданылатын активті бағдарламалар мен ақпараттар сақталатын жадтың микросхемасы және модельдерді қолданамыз.
Қазіргі кезде толық оперативті жад статикалық ОЗУ (SRAM) және динамикалық ОЗУ (DRAM) болып бөлінеді.

1.2 Жадтың көпдеңгейлік ұйымдастырылуы

Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ЭЕМ-нің жедел жады (RAM), сондай-ақ тұрақты есте сақтау құрылғысы (ROM) компьютердің ішкі жадын құрайды, осы екеуімен процессор жұмыс кезінде мәлімет алмасып отырады. өңделуге тиісті кезкелген мәлімет алдымен компьютердің сыртқы жадынан (магниттік дискілерден) жедел жадына жазылады.
Компьютердің жедел жадында осы мезетте дереу өңделуге тиіс мәләметтер мен программалар сақталады. Информация керек кезінде магниттік дискінен жедел жадқа көшіріліп, өңделген соң олар қайта сыртқы жадқа жазылып қойылады. Жедел жадта информация тек жұмыс сеансы кезінде сақталып, ондағы мәлімет ЭЕМ сөндірілгенде немес еэлектр торабында ақау болып, ток өшкен шақтарда ізсіз жоғалады. Осыған байланысты әрбір адам өзіне ұзақ уақыт керек болатын информацияны жоғалтып алмауы үшін оны оқтын-оқтын магниттік дискіге жазып отыруы керек.
Компьютердің жедел жадының көлемі өскен сайын оның есептеу жылдамдығы да артады. Информация көлемін өлшеуде сегіз биттен (бір мен нөл тізбегі) тұратын байт бірлігі қолданылатыны белгілі. Осы өлшем бірлігі арқылы жедел жадтағы не мегниттік дискеттегі сақталатын информация 360кб, 720кб немесе 1,44 Мб болып жазылуы мүмкін. Мұнда 1кб (1 килобайт)=1024байт, 1Мб (1 мегабайт)=1024кб, ал венчестер деп аталып жүрген қатты дискіде 1000-10000Мб (1-4 Гигабайт) және одан да көлемді информация жазылып сақталады.
Әдетте IBM PC XT (бұрынғы модель) компьютерлерінің жедел жадының көлемі 640 кб, IBM PC AT үшін - 1 Мб-тан жоғары, ал олардың жоғарғы модельдері 1-ден 16Мб-қа дейін, бірақ оның көлемі 32 Мб не одан да жоғары бола береді - жедел жадтың көлемін оның негізгі тақшасына микросхема қоса отырып үлкейтуге болады.
Компьютердің жедел жадынан өзгеше оның тұрақты жады бар, ол өзгертілмейтін информацияны сақтайды, ешкім оны өшіріп қайта жаза алмайды, оны тек оқуға болады. Әдетте тұрақты жадтың көлемі шағын 32-64кб шамасында. Тұрақты жадқа керектеі программалар оны шығаратын заводта жазылады, олар көбінесе компьютерді ток көзіне жалғаған кезде оны тексеріп іске қосу үшін қажет.
Сыйымдылығы 1Мб немесе одан жоғары болып келетін компьтерлердің жедел жады екі бөлімнен тұрады - алғашқы 640кб қолданбалы программалар мен операциялық жүйе үшін, ал қалғаны төмендегідей мақсаттарға пайдаланылады:
1. операциялық жүйенің алғашқы жүктемесін және компьтердің жұмысқа жарамдылығын тексеретін операциялық жүйенің бөлігін сақтауға, сондай-ақ төменгі деңгейдегі қарапайым енгізу-шығару жұмыстарын орындау үшін;
1. экранға кескіндерді беру үшін;
1. компьютердің қосымша құрылғылары мен бірге жүктелетін операциялық жүйелердің әртүрлі кеңейтілген мәліметтерін сақтау үшін қажет болады.
Жедел жадтың көлемі туралы сөз болғанда, оны бірінші бөлігі туралы айтылады, ал ол кейбір программаларды орындауға жеткіліксіз болып қалады. Міне, осындай сәттерде компьютердің жедел жадының кеңейтілген бөлігі (extended) мен қосымшасы (expanded) пайдаланылады.
INTEL фирмасының 80286, 80386SX және 80486SX сияқты процессорларды 1-16Мб жедел жад көлемімен, ал 80386 және 80486 процессорлар - 4-8Мб көлемімен жұмыс істей алады. Бірақ операциялық жүйе үлкен көлемді жадты толық пайдалана алмайды. Қосыша жадты пайдалану үшін арнаулы программалар - "драйверлер" жасалынады, олар қолданбалы программадан тапсырма алады да, процессордың "қорғалған режим" жүйесіне көшеді. Тапсырманы орындаған соң, драйвер алғашқы режимге көшуді қамтамасыз етеді де, микропроцессор жұмыстың қалыпты режиміне ауысады.
Процессордың өте жылдам істейтін тағы бір шағын көлемді жады бар, оны кэш-жад (Cash) немесе бүркеме-жад деп атайды. Ол жедел жад пен процессордың жұмысын жылдамдату үшін аралық дәнекер жад ретінде пайдаланылады.
Процессордан бөлек компьютер құрамында:
1. ЭЕМ құрамына кіретін (дисплей, диск және т.с.с.) әртүрлі құрылғылар және олардың жұмысын басқаратын электрондық схемалар (контроллерлер);
1. Енгізу-шығару порттары, олар жүйелік блокқа әртүрлі принтер, графиксызғыш, тышқан тетігі тәрізді шеткері құрылғыларды тіркейтін көпразрядты байланыс құрылғылары түрінде болады.
Енгізу-шығару порттары ішкі негізгі құрылғылары мен байланыс жасайтын арнайы порттан және шеткері құрылғыларымен (принтер, тышқан тетігі т.с.с.) байланыстыратын жалпы мақсаттағы порттардан тұрады. Жалпы мақсаттағы порттар LPT1-LPT3 деп белгіленетін параллель және COM1-COM3 болып белгіленетін тізбекті бөліктерге жіктеледі. Параллель порттар жұмысты жылдам істейді, бірақ байланасу үшін көбірек сым шоғырларын керек етеді (принтермен жалғасатын порт параллель, ал модеммен телефон желісі арқылы байланысатын порт тізбекті түрге жатады).

1.3 Жадыны ұйымдастыру иерархиясы

Жадыда сақтау құрылғылары (ЖСҚ) - деректерді, командаларды және программаларды жазуға, оқуға және сақтауға арналған техникалық жабдықтардың (программалық және аппараттық) кешені.
Жадыда сақтау құрылғыларында есептерді шешуге арналған алдын ала құрылған программалар және бастапқы деректер, жүйелік программалар, қолданбалы программалар, қосымшалар және т.б. жазылып, сақталынады.
ЖСҚ негізінен екі параметрмен сипатталынады:
oo сыйымдылықпен;
oo жылдамдықпен.
Жіктелінуі:
1. Міндеті бойынша:
oo Сыртқы ЖСҚ (СЖСҚ);
oo Жедел ЖСҚ (ЖЖСҚ);
oo аса жедел ЖСҚ (АЖЖСҚ);
oo буферлі ЖСҚ (БЖСҚ).
2. Ақпаратты орналастыру және іздестіру әдістері бойынша:
oo адрестік;
oo магазин (стектік);
oo ассоциативті.
Жадыны ұйымдастыру иерархиясы
Заманауи ЭЕМ-дерде барлы жадыда сақтау құрылғылары бір иерархиялық құрылымға біріккен (1-сурет).

Процессор
АЖЖСҚ
БЖСҚ (КЭШ)
ЖЖСҚ
ТЖСҚ
SETUP
CDROM
БМК
СЖСҚ
ИDD
FDD
CDRW
ZIP
стриммер

Сурет - 1. Жады иерархиясы.

АЖЖСҚ ретінде ЭЕМ-де жеке түрде ұйымдастырылған (стек, магазин түрінде) жады, немесе жедел жадының бекітілген адрестен басталатын бөлігін (IBM PC) қолдануы мүмкін.
Буферлі жады құрылғысы - әдетте ЭЕМ-де әртүрлі мақсатта қолданылатын, сйымдылығы бар бірнеше буферлі жады құрылғысы (БЖҚ) болады: баспа құрылғысының БЖҚ, көлемі - 1-2 Мбайт; пернетақта БЖҚ - 256 символ; процессормен жедел жады арасында тұратын БЖҚ; жедел жады мен harddisc арасындағы БЖҚ.
Жедел жады (RAM), ЭЕМ-ң міндетті құрылғылар санатына жатады. Заманауи компьютерлерде жедел жады бірнеше микросхемалардан тұрады. Заманауи жедел жадылардың үлкен кқлемді болуы, оларға қатынас құру уақытын процессордың жұмыс циклына қарағанда ұзартады (410 есе).
Сыртқы жадыда сақтау құрылғылары - ақпаратты негізінен жедел жадыдан алады.
Тұрақты жады құрылғылар - ақпаратты бірбағытты тасымалдау үшін қажет (ақпаратты оқу) .
Жартылайөткізгішті RAM-жады.
Жартылайөткізгішті жады түрлі жылдамдықтағы микросхемалар түрінде жасалынады. Олардың цикл ұзақтығы 100-10 нс аралығында болады.
Әдетте массивтерге біріккен жадының әрбір ұяшығында бір бит ақпарат сақталынуы мүмкін. 2 - суретте осындай массивтің ұйымдастырылу жолы көрсетілген. Ұяшықтардың әр бір қатары жады сөзін құрайды, ал ұяшықтардың барлығы сөз желісі деп аталатын ортақ желіге біріккен, бұл желі осы чип құрамына кіретін адрес дешифраторымен басқарылады. Бағаналардың әрбір ұяшығы екі биттер желісінен тұратын SenceWrite схемасымен біріккен.

Сурет -2. Жады микросхемасында биттік ұяшықтарды ұйымдастыру.

Мұнда әрқайсысында 8 биттен болатын 16 сөзден тұратын өте кішкентай жады микросхемасының ұйымдастырылуы көрсетілген. Мұндай микросхеманың құрылымын 16х8 деп белгілейді. Бұл жады микросхемасы деректердің 128 битін сидырады және деректердің, басқарушы сигналдардың адресіне арналған 14 сыртқы желіні қажет етеді. Сонымен қатар, бұл микросхема үшін оны қорек көзімен және жермен біріктіруге арналған екі желі қажет.
Статикалық жады.
Микросхема негізінде жасалынған және өз күйін қорек көзімен қосылған уақыт ішінде ғана сақтай алатын жадыны статикалық жады деп аталады (Static RAM, SRAM). Мұндай жады қалай іске асырылатыны 3 - суретте көрсетілген. Екі терістегішті (инверторды) біріктіру арқылы ілгіш қалыптасады. Бұл ілгіш Т1 және Т2 транзисторлары көмегімен екі биттер желісімен жалғанады.

Сурет -3. Статикалық RAM ұяшығы.

Транзисторлар ауысты-рып қосқыштар сияқты қызмет атақарады, олар сөз желісінің басқаруымен ашылып, жыбыла алады. Сөз желісінде жер белгісі берілгенде, транзисторлар өшеді және ілгіш күйі өзгермейді. Мысалы, ұяшық 1 күйде болсын делік, ал Y нүктесінде - 0. Бұл күй сөз желісі жер белгісінде өзгермегенінше тұра береді.
Оқу операциясы. SRAM ұяшығының күйін оқу үшін жадыны басқару схемалары сөз желісін белсенді етеді, нәтижесінде Т1 және Т2 кілттері жабылады. Егер ұяшық күйі 1-ге тең болса, b желісінде сигналдың жоғары деңгейі, ал b' - төменгі деңгей байқалады. Ал егер ұяшық мәні 0-ге тең болса, бұл сигналдар қарама қарсы шамаға өзгереді.
Жазу операциясы. Ұяшық күйін орнату үшін сәйкес шаманы b желісіне береді, ал b' желісіне оның қосымшасын береді, содан соң сөз желісі белсендендіріледі.
Динамикалық жады.
Статикалық RAM өте жылдам жұмыс істейді, бірақ ол өте қымбат тұрады, өйткені оның әрбір ұяшығы бірнеше транзисторлардан тұрады. Сондықтан бұдан анағұрлым арзан тұратын, конструкциясы қарапайым жады шығарылады. Алайда бұл ұяшықтар өз күйін ұзақ уақыт ұстап тұруға бейім болмағандықтан оның күйін жаңғыртып тұру керек, оның динамикалық жады (Dynamic RAM, DRAM) деп аталу себебі осыдан

Сурет-4. Динамикалық жадының біртранзисторлы ұяшығы.

Динамикалық жадының ұяшығында ақпарат конденсатордағы заряд формасында сақталынады және бұл заряд небәрі бірнеше ондаған миллисекунд қана сақталына алады. Ал жады ұяшығы ақпаратты ұзақ сақтауы қажет болғандықтан, ондағы ақпаратты конден-сатордағы зарядты қалпына келтіру арқылы периодты түрде жаңартып тұрады.
Ақпаратты жазу үшін бұл ұяшыққа Т транзисторы қосылады және бит желісіне сәйкес кернеу беріледі. Нәтижесінде конденсаторда нақты бір заряд қалыптасады. Транзистор өшкен соң конденсатор разрядтала бастайды. Бұл транзистор өшкеннен кейінде баяу түрде тоқ (пикоампер көлемінде) өткізе беретіндіктен болады. Алынған ақпарат қате емес деп саналады, егер ол ұяшықтан конденсатордағы заряд нақты бір шектік шамадан төмен түскенше оқылса.
Оқу операциясы таңдалынған ұяшықтың транзисторы қосулы кезде іске асырылады. Бит желісімен біріккен оқу күшейткіші конденсатор заряды шектің шамадан ауытқығанын анықтайды. Егер ол шектік шамадан жоғары болса, бит желісіне 1 күйге сәйкес кернеу береді. Нәтижесінде конденсатор 1 сәйкес кернеу деңгейіне дейін зарядталады. Егер конденсатордағы заряд шектік шамадан төмен болса, оқу күшейткіші биттік желідегі кернеуді жер деңгейіне дейін түсіреді, яғни конденсаторда зарядтың болмауына (логикалық 0) мүмкіндік береді. Сонымен оқу процессінде ұяшықтағы ақпарат автоматты түрде жаңарады.

1.4 Тұрақты жадыда сақтау құрылғылары. КЭШ-жадыны ұйымдастыру. Сыртқы жадылар

SRAM және DRAM микросхемалары энергияға тәуелді болғандықтан, қорек көзінен суырылған уақытта ондағы ақпарат бірден жойылады. Алайда қорек көзіне тәуелсіз түрде ақпаратты сақтау мүмкіншіліг бар жады құрылғылары керек.
SRAM және DRAM микросхемалары энергияға тәуелді болып келеді, қорек көзі өшірілген соң, ондағы сақталынған ақпарат жойылады. Алайда көптеген құрылғылар мен компоненттерге қорек көзі өшкеннен кейін де ақпаратты сақтайтын жады керек. Мұндай құрылғыларға мысал ретінде кәдімгі компьютерлердің үлкен көлемді ақпараттарды сақтауға, сондай ақ операциялық жүйенің программалық қамтамаларын сақтауға арналған қатаң дискілер жатады. Компьютер өшкен кезде программалық қамтама дискіден негізгі жадыға жүктелінеді. Бұл жұмысты арнайы жүктеу программасы атқарады. Бұл жүктеу программасының кодасы өте үлкен болғандықтан, оның да үлкен бөлігі дискіде сақталынады. Процессор программаны жадыға жүктейтін арнайы командаларды орындайды. Егер жадының барлығы энергияға тәуелді микросхемалардан тұратын болса, процессор бұл командаларға қатынас құра алмас еді. Сондықтан компьютер әдетте компьютер қосылған кезде бірінші болып орындалатын және жүктеу программаларын дискіден негізгі жадыға.
Энергияға тәуелді жадылар әдетте орнатылған жүйелерде жиі қолданылады. Мұндай жүйелерде дискілік жады құрылғылары болмайды, және де олардың программалары энергияға тәуелсіз жартылайөткізгішті жадыларда сақталынады. Энергияға тәуелсіз жадылардың бірнеше түрлері болады. Ереже бойынша жады құрамындағылар SRAM және DRAM жадыларындағыдай оқылады, ал жазу үшін арнайы программалар қолданылады. Жұмыс режимінде мұндай жадының құрамындағыларды тек оқуға болады. Сондықтан мұндай жадыларды тек оқуға арналған жадылар (Read Only Memory, ROM) деп атайды.
ROM.
5-суретте ROM ұяшықтарының құруға мүмкін конфигурациялардың біреуі көрсетілген. Логикалық 0 мәні ұяшықта Р нүктесінде транзистор жермен жалғанған жағдайда ғана сақталынады, қарсы жағдайда онда логикалық 1 сақталынады. Бит желісі резистор арқылы қорек көзімен жалғанған. Ұяшық күйі туралы ақпаратты оқу үшін СӨЗ желісін белсенді ету керек. бұл жағдайда транзисторлы кілт жабылады және транзистор мен жер арасында байланыс болса, бит желісіндегі кернеу нөлге дейін төмендейді. Егер транзистор мен жер арасында байланыс жоқ болса, бит желісінде Логикалық 1-ге сәйкес жоғары кернеу байқалады. Деректер RОМ жадыға оның өндірісі кезінде жазылады.

5-сурет. PROM ұяшығы.
РRОМ.
RОМ микросхемаларының кейбірі деректерді қолданушылар жаза алатындай етіліп жасалынады. Бұл жағдайда жады программаланатын RОМ жады (Programmable ROM, PROM) деп аталады. РRОМ микросхемаларын программалау үшін, яғни оған деректерді жазу үшін балқымалы ілмектер қолданылады (9.1-суретіндегі Р нүктесі). Программалауға дейін барлық ұяшықтарда нөлдер сақталынады. Қажетті ұяшықтарға бірді жазу үшін, қолданушы балқымалы ілмекті күшейтілген тоқ импульстерінің көмегімен күйдіреді. Бірақ бұл процессті қайта қалпына келтіру мүмкін емес. РRОМ жадычы RОМ жадысына қарағанда икемділеу және ыңғайлы. Соңғысы өзгермейтін (тұрақты) программалар мен деректерді сақтау үшін қолданылады. RОМ жадыға ақпарат жазуға арналған шаблондарды дайындау процесінің қымбат болуына байланысты мұндай ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.