Состав и назначение основной памяти компьютера

Курсовая работа: Состав и назначение основной памяти компьютера

Оглавление

Введение

I. Теоретическая часть.

«Состав и назначение основной памяти компьютера»

Введение.

1. Состав основной памяти компьютера.

2. Логическая структура основной  памяти компьютера.

3. Назначение основной  памяти компьютера.                                                                  Заключение.                                                                                                                                                      

II. Практическая часть.

1. Общая характеристика  задачи

2. Описание алгоритма  решения задачи

3. Выбор ППП

4. Проектирование форм  выходных документов и графическое  представление данных по               

выбранной задаче

5. Результаты выполнения контрольного примера в расчетном и формульном виде

6. Инструкция пользователя.

Список использованной литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

                                                                                                                             В XXI веке невозможно представить себе  жизнь без персонального компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу  жизнь,  став  главным помощником человека. На  сегодняшний день  в мире существует  множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные  машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов. Однако в 1971 году произошло событие,  которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило  компьютер  в  повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы  обязаны появлением класса вычислительных систем –  персональных  компьютеров,  которыми  теперь пользуются, по существу, все, от ученых и инженеров, до учащихся начальных  классов  и бухгалтеров.

В  данной работе рассмотрим  историю  возникновения  основной памяти компьютера, логическую структуру, а также  краткий  обзор  о назначении основной памяти компьютера. 

Только можно догадываться как далеко продвинется человечество, если основная память компьютера будет постоянно усовершенствоваться, обновляться. Человеку откроются новые возможности в применении  современных вычислительных  систем  и   в пользовании персональным компьютером.

 

                                                                                                                                            

 

                                                                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

                                                                                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       I.Теоретическая часть                                                                                                                                                            

 

 

1.Состав основной  памяти  компьютера.                                                                                                                                                                                                                                                 Один из весьма важных параметров компьютера, заметно влияющий на его производительность, - это оперативная память. Что это вообще такое и что в ней такого оперативного? Дело в том, что у любого компьютера есть два основных вида памяти. Одна память – постоянная: это жесткий диск (или несколько дисков) компьютера, на который записаны всякие разные данные, не исчезающие при выключении питания. Однако жесткий диск – устройство достаточно медленное. Поэтому был придуман ещё один вид памяти – оперативный. Эта память энергозависимая. То есть при выключении питания все данные оттуда пропадают. Но это не страшно, потому что оперативная память нужна только при работающем компьютере. Хранить в ней что-либо после выключения питания не актуально.                                                     Что собой физически представляет оперативная память? Основная память содержит оперативное (RAM – Random Access Memory – память с произвольным доступом) и постоянное (ROM – Read-Only Memory) запоминающие устройства.

    Оперативное  запоминающее устройство предназначено для хранения информации (программ и данных), непосредственно участвующей в вычислительном процессе на текущем этапе функционирования ПК.

    Основу ОЗУ составляют  большие интегральные схемы, содержащие  матрицы полупроводниковых запоминающих  элементов (триггеров). Запоминающие  элементы расположены на пересечении  вертикальных и горизонтальных шин матрицы; запись и считывание информации осуществляются подачей электрических импульсов по тем шинам матрицы, которые соединены с элементами, принадлежащими выбранной ячейке памяти.

     Конструктивно  элементы оперативной памяти выполняются в виде отдельных микросхем типа DIP (Dual In-Line Package – двухрядное расположение выводов) или в виде модулей памяти типа SIP (Single In-Line Package – однорядное  расположение выводов), или, что чаще, SIMM (Single In Line Memory Module – модуль памяти с одноразрядным расположением выводов). Модули SIMM имеют емкость 256 Кбайт, 1, 4, 8, 16 или 32 Мбайта, с контролем и без контроля четности хранимых битов; могут иметь 30- («короткие») и 72- («длинные») контактные разъемы, соответствующие разъемам на материнской плате компьютера. На материнскую плату можно установить  несколько (четыре и более) модулей SIMM.  Постоянное запоминающее устройство также строится на основе установленных на материнской плате модулей (кассет) и используется для хранения неизменяемой информации: загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов базовой системы ввода-вывода (BIOS – Base Input-Output System) и др. Из ПЗУ можно только считывать информацию, запись информации в ПЗУ выполняется вне ЭВМ в лабораторных условиях. Модули и кассеты ПЗУ имеют емкость, как правило, не превышающую нескольких сот килобайт. ПЗУ - энергозависимое запоминающее устройство.                       

     В последние  годы  в некоторых ПК стали использоваться полупостоянные, перепрограммируемые запоминающие устройства – FLASH-память. Модули или карты FLASH-памяти могут устанавливаться прямо в разъемы материнской платы и имеют следующие параметры: емкость от 32 Кбайт до 4 Мбайт, время доступа по считыванию 0,06 мкс, время записи 1 байта примерно 10 мкс; FLASH-память – энергозависимое запоминающее устройство.

    Для перезаписи информации необходимо подать на специальный вход FLASH-памяти напряжение программирования (12В), что исключает возможность случайного стирания информации. Перепрограммирование FLASH-памяти может выполняться непосредственно с дискеты или с клавиатуры ПК при наличии специального контроллера либо с внешнего программатора, подключаемого к ПК.

    FLASH-память может быть полезной как для создания весьма быстродействующих, компактных, альтернативных НЖМД запоминающих устройств – «твердотельных дисков», так и для замены ПЗУ, хранящего программы BIOS, позволяя «прямо с дискеты» обновлять и заменять эти программы на более новые версии при модернизации ПК.

     Структурно  основная память состоит из  миллионов отдельных ячеек памяти  емкостью 1 байт каждая. Общая емкость  основной памяти современных  ПК обычно лежит в пределах от 1 до 32 Мбайт. Емкость ОЗУ на один- два порядка превышает емкость ПЗУ: ПЗУ занимает 128 (реже 256) Кбайт, остальной объем – это ОЗУ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                                            2.Логическая структура основной памяти.                                      

 

 

Существуют различные  типы микросхем памяти: SDRAM (Synchronous

Dynamic RAM); DDR SDRAM (синхронная память с двойной скоростью передачи данных); RDRAM (Rambus DRAM), предназначенная для функционирования на более высоких частотах, чем SDRAM, наиболее дорогая память. Память DDR SDRAM считается перспективной для персональных компьютеров любого уровня.

      Каждая  ячейка памяти имеет свой уникальный (отличный от всех других) адрес. Основная память имеет для ОЗУ и ПЗУ единое адресное пространство.

     Адресное пространство определяет максимально возможное количество непосредственно адресуемых ячеек основной памяти.

     Адресное  пространство зависит от разрядности  адресных шин, ибо максимальное количество разных адресов определяется разнообразием двоичных чисел, которые можно отобразить в n рядах, т.е. адресное пространство равно 2 в степени n, где n – разрядность адреса.

     Шина – совокупность проводов и разъемов, обеспечивающих взаимодействие устройств компьютера. С момента начала использования ПК применялись различные стандарты шинной архитектуры (ISA, EISA, MCA, VLB, PCI, AGP).

      Для  ПК характерно стандартное распределение непосредственно адресуемой памяти между ОЗУ, ПЗУ и функционально ориентированной информацией, которое можно просмотреть в следующей таблице:

 

 

Стандартная память 640 Кбайт		Верхняя память 384 Кбайт
64 Кбайта Область служебных программ и данных ОС	576 Кбайт Область программ и данных пользователя	256 Кбайт     Область видеопа- мяти дисплея и служебных программ	128 Кбайт     Область программ начальной загрузки ОС и  др.
ОЗУ			ПЗУ

Распределение 1-Мбайтной области ОП

 

 

 

 

     Основная память в соответствии с методами доступа и адресации делится на отдельные, иногда частично или полностью перекрывающие друг друга  области, имеющие общепринятые названия. В частности, укрупнена логическая структура основной памяти ПК общей емкостью, 16 Мбайт представлена в следующей таблице:

 

 

Непосредственно адресуемая память		Расширенная память
Стандартная (обычная) память  (СМА)	Верхняя память (блоки UMA)	Высокая память(НМА)
640 Кбайт	384 Кбайт	64 Кбайт

640 Кбайт 1024 Кбайт 1088 Кбайт 16 Мбайт   

Логическая структура  основной памяти.

 

 

 

      Прежде  всего основная память компьютера делится на две логические области: непосредственно адресуемую память, занимающую первые 1024 Кбайта ячеек с адресами от 0 до 1024 Кбайт – 1, и расширенную память, доступ к ячейкам которой возможен при использовании специальных программ – драйверов .

      Драйвер – специальная программа, управляющая работой пямяти или внешними устройствами ЭВМ и организующая обмен информацией между МП, ОП и внешними устройствами ЭВМ.

      Драйвер,  управляющий работой памяти, называется диспетчером памяти.

      Стандартной  памятью (CMA – Conventional Memory Area) называется непосредственно адресуемая память в диапазоне от 0 до 640 Кбайт.

      Непосредственно  адресуемая память в диапазоне  адресов от 640 до 1024 Кбайт называется верхней памятью (UMA – Upper Memory Area). Верхняя память зарезервирована для памяти дисплея (видеопамяти) и постоянного запоминающего устройства. Однако обычно в ней остаются свободные участки – « окна », которые могут быть использованы при помощи диспетчера памяти в качестве оперативной памяти общего назначения.

      Расширенная память – это память с адресами 1024 Кбайта и выше.

      Непосредственный  доступ к этой памяти возможен  только в защищенном  режиме  работы микропроцессора.

      В реальном  режиме имеются два способа  доступа к этой памяти, но только при использовании драйверов:

     - по спецификации XMS (эту память называют тогда XMA – Extended     Memory Area);

    - по спецификации EMS (память называют EM – Expanded Memory).                   Доступ к расширенной памяти согласно спецификации XMS (Extended     Memory Specification) организуется при использовании драйверов XMM (Extended Memory Manager). Часто эту память называют дополнительной, учитывая, что в первых моделях персональных компьютеров эта память размещалась на отдельных дополнительных платах, хотя термин  Extended почти идентичен термину Expanded и более точно переводится как расширенный, увеличенный.