Сления в степени позиция цифры.

 

_{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).