4 3 2 1 0
P Пример: 10011(2) = 1ž24 + 0ž23 +0ž22 + 1ž21 + 1ž20 = 16 + 0 + 0 + 2 + 1 = 19(10)
Один байт может хранить число в диапазоне 0..255 (11111111(2) = 255), два байта - число в диапазоне 0..65535 и т.д.
Память компьютера конструктивно состоит из:
Ø оперативного запоминающего устройства;
Ø постоянного запоминающего устройства;
Ø условно-постоянной памяти;
Ø памяти периферийных устройств.
Оперативное запоминающее устройство (RAM - R andom A ccess M emory) - область памяти, предназначенная для запоминания исходных данных и результатов расчетов в течение одного сеанса работы с компьютером. Конструктивно RAM выполнена в виде интегральных микросхем[4] и допускает выполнение операций чтения / записи данных. Информация, содержащаяся в RAM, теряется при выключении или перезагрузке компьютера. При включении компьютера RAM хранит " мусор ", т.е. случайные данные, неопределенные ни по величине, ни по знаку.
RAM подразделяется на:
Ø базовую (объемом 1088К); из нее 64К занимает так называемая HMA -память, 384К - UMA -память, аоставшаяся базовая память объемом 640К может использоваться прикладными программами для работы;
Ø отображаемую (expanded или EMS) (до 32М), которая реализуется специальной аппаратной платой. Эта память разбивается на логические страницы по 16К и с помощью специального механизма их виртуального отображения окнами (окно = 4 страницам) становится доступной прикладным программам. Современный процессор может непосредственно управлять памятью до 4Г, однако память более 1М доступна только в "защищенном" режиме его работы, в котором без специальной программы-драйвера не могут работать некоторые программы;
Ø расширенную (extended или XMS) (до 4Г), которая реализуется специальной аппаратной платой. Эта память разбивается на логические блоки и с помощью механизма их виртуального отображения становится доступной прикладным программам.
Постоянное запоминающее устройство (ROM - R ead O nly M emory) - область памяти, предназначенная для хранения программ базовой системы ввода/вывода (BIOS - B ase I nput / O utput S ystem), взаимодействующих с аппаратурой компьютера на уровне конструктивных особенностей, в том числе программы первоначальной загрузки компьютера и справочной таблицы ASCII. Конструктивно ROM выполнена в виде интегральных микросхем и допускает выполнение только операций чтения данных. Информация, содержащаяся в ROM, не теряется при выключении или перезагрузке компьютера.
Условно-постоянная память (CMOS)- область памяти, предназначенная для хранения параметров текущей конфигурации аппаратуры компьютера (таймера, накопителей на дисках, памяти и т.п.). Конструктивно CMOS изготовлена в виде
интегральных микросхем по технологии C omplementary M etal O xide S emiconductor[5] и
допускает выполнение операций чтения / записи данных. Информация, содержащаяся в CMOS, не теряется при выключении или перезагрузке компьютера, поскольку эта память питается от встроенного в компьютер аккумулятора.
Компьютер комплектуется также памятью периферийных устройств (cach, буферной и т.п.) для освобождения процессора от оперативного управления обменом данными с периферийными устройствами. Например, память с шестнадцатеричными адресами A0000..BFFFF расположена на схемах управления дисплеем, и монитор отображает содержимое этой памяти.
| П |
роцессор - устройство, обрабатывающее информацию в соответствии с
программой и управляющее памятью и периферийным обору-
дованием (рис. 4).
Рис. 4
Процессор конструктивно объединяет взаимодействующие обработчик команд и обработчик данных.
Обработчик команд состоит из:
Ø счетчика команд, выбирающего очередную команду программы из памяти;
Ø устройства управления, которое выделяет из команды адреса ячеек данных,
код операции и организует передачу управления счетчику команд.
Обработчик данных состоит из:
Ø арифметико-логического устройства, выполняющего операции, предусмотренные командой;
Ø регистров - ячеек особой высокоскоростной памяти для хранения данных, необходимых на ближайших этапах обработки данных;
Ø сопроцессора - специализированного математического процессора для обработки смешанных (floating point) 80 -битовых чисел.
Процессор “общается” с RAM и периферийными устройствами через общую системную информационную шину (system bus) посредством портов - специальных аппаратных регистров, имеющих уникальные имена-пароли сообщений для конкретных устройств (рис. 5). За каждым устройством закреплены конкретные номера портов, например, за клавиатурой и динамиками закреплены порты 60..63.
Принцип действия общей шины предусматривает:
Ø равноправность позиций всех внешних устройств;
Ø присутствие единственного внешнего устройства, ответственного за порт;
Ø унификацию языка общения процессора с периферийными устройствами за счет передачи по шине только следующих сообщений:
ØØ записать число А в ячейку памяти с адресом М и прочитать число А из ячейки памяти с адресом М;
ØØ записать число А в порт N (эта команда изменяет режим работы периферийного устройства) и прочитать число А из порта N (состояние порта).
