Оперативная память (ОП)

Память

Устройство управления (УУ)

УУ – часть центрального процессора. Оно вырабатывает распределенную во времени и пространстве последовательность внутренних и внешних управляющих сигналов, обеспечивающих выборку и выполнение команд.

На этапе цикла выборки команды УУ интерпретирует команду, выбранную из программной памяти. На этапе выполнения команды в соответствии с типом реализуемой операции УУ формирует требуемый набор команд низкого уровня для арифметико-логического устройства и других устройств. Эти команды задают последовательность простейших низкоуровневых операций, таких, как пересылка данных, сдвиг данных, установка и анализ признаков, запоминание результатов и др. Такие элементарные низкоуровневые операции называют микрооперациями, а команды, формируемые устройством управления, называются микрокомандами.

Последовательность микрокоманд, соответствующая одной команде, называется микропрограммой.

В простейшем случае УУ имеет в своем составе три устройства:

- регистр команды, который содержит код команды (КОП) во время ее выполнения;

- программный счетчик, в котором содержится адрес очередной подлежащей выполнению команды;

- регистр адреса, в котором вычисляются адреса операндов, находящихся в памяти.

Память – это устройство, предназначенное для запоминания, хранения и выборки программ и данных. Память состоит из конечного числа ячеек, каждая из которых имеет свой уникальный номер или адрес. Доступ к ячейке осуществляется указанием ее адреса.

Память способна выполнять два вида операций над данными — чтение с сохранением содержимого и запись нового значения со стиранием предыдущего. В соответствии с принципами фон Неймана, каждая ячейка памяти может использоваться для хранения либо порции данных, либо команды.

В большинстве современных ЭВМ минимально адресуемым элементом памяти является байт — поле из 8 бит.

Совокупность битов, которые арифметико-логическое устройство может одновременно поместить в регистр или обработать, называют обычно машинным словом.

ОП – это функциональный блок, хранящий информацию для УУ (команды) и АЛУ (данные). Задачи, решаемые с помощью ЭВМ, требуют хранения в памяти различного количества информации, зависящего от сложности реализуемого алгоритма, количества исходных данных и т.п. Поэтому память должна вмещать достаточно большое количество информации, т.е. должна иметь большую емкость.

С другой стороны, память должна обладать достаточным быстродействием, соответствующим быстродействию других устройств ЭВМ. Чем больше емкость памяти, тем медленнее к ней доступ, так как время доступа (т.е. быстродействие) определяется временем, необходимым для выборки из памяти или записи в нее информации. Поэтому в ЭВМ существует несколько запоминающих устройств, различающихся емкостью и быстродействием (таблица 2.1).

Т а б л и ц а 3.1 – Основные параметры устройств памяти

Устройства памяти	Время доступа, с	Ёмкость, бит
Регистры	(2 - 20)∙10^-9	10^3 - 10^4
Оперативная память	(0.2 - 20)∙10^-6	10^6 - 10^9
Внешняя память	(10 - 100)∙10^-3	10^11 - 10^13

Оперативная память собирается на ферритовых сердечниках или полупроводниковых микросхемах и состоит из отдельных ячеек.

Дата добавления: 2014-01-06