Основы информатики и вычислительной техники: Учебно-практическое пособие, страница 34

Программа и исходные данные, подлежащие обработке, с помощью устройства ввода (например, клавиатуры) поступают в ЗУ, которое состоит из ячеек. Каждая ячейка имеет номер, называемый ее адресом в ЗУ. В каждую ячейку может быть записано или из нее прочитано одно число (данное) или одна команда. Число или команда называется машинным словом. При записи слова в ячейку предыдущее слово автоматически стирается. При прочитывании слова прочитанное по прежнему сохраняется в ячейке с помощью специальной системы регенерации.

 

Емкость памяти можно выразить количеством содержащихся в ней ячеек. Длина ячейки памяти измеряется количеством битов (двоичных разрядов), т.е. единица измерения памяти совпадает с единицей измерения информации. Биты объединяются в группы по 8 бит, которые называются байтами. Все байты пронумерованы, номер байта называется его адресом.

Для каждого компьютера характерна определенная длина слова – два, четыре или восемь байт. Ячейка памяти может вмещать информацию и другой длины – полуслово, двойное слово. На рис. 2.7 представлено разбитие памяти на слова для четырехбайтовых компьютеров.

байт 0	байт 1	байт 2	байт 3	байт 4	байт 5	байт 6	байт 7
Полуслово		Полуслово		Полуслово		Полуслово
Слово				Слово
Двойное слово

Рис. 2.7

Широко используются и более крупные производные единицы объема памяти: 1 Килобайт = 2¹⁰ байт = 1024 байт1000 байт; 1 Мегабайт  1000 КБ; 1 Гигабайт  1000 Мегабайт; 1 Терабайт  1000 Гигабайт; 1 Петабайт  1000 Терабайт.

         Арифметико-логическое устройство является основным преобразователем цифровой информации и предназначено для выполнения арифметических и логических операций, заданных программой.

         Устройство управления обеспечивает взаимодействие всех устройств в процессе выполнения задачи, т.е. автоматический ввод программы, автоматическое выполнение команд программы и автоматическую выдачу результатов.

АЛУ и УУ конструктивно образуют процессор. В составе процессора имеются регистры – специальные электронные схемы памяти, обеспечивающие кратковременное хранение числа или команды. Основным элементом регистра является триггер – электронная схема, способная хранить один двоичный разряд. Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных между собой общей системой управления. Современный процессор выполняется в виде микропроцессора, представляющего собой интегральную схему.

В основу построения большинства компьютеров положены общие принципы, сформулированные в 1945г. американским ученым Джоном фон Нейманом. Рассмотрим два основных принципа.

1. Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются в определенной последовательности автоматически. Выбор команды программы из памяти осуществляется с помощью специально регистра – счетчика команд, содержимое которого увеличивается на единицу после выполнения очередной команды. При этом организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти, (естественный порядок выполнения команд). В случае необходимости перехода не к следующей, а к другой команде используются команды передачи управления, которые заносят в счетчик команд адрес ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды «стоп».