Slide 1

Historia komputerów (1)



1500

rok

Mechaniczny Kalkulator Leonarda da Vinci



Wiele źródeł podaje francuskiego matematyka,

fizyka i teologa,

Błażeja Pascala

jako wynalazcę

pierwszej mechanicznej maszyny liczącej,

zwanej

Maszyną Arytmetyczną



Prawdopodobnie jednak

pierwszy mechaniczny

kalkulator mógł być

wynaleziony

przez

Leonarda da Vinci

150

lat przed maszyną

Pascala.

ze strony: http://www.i-lo.tarnow.pl/edu/inf/hist/historia/

Historia komputerów (3)



1640

rok:

Maszyna Arytmetyczna Błażeja Pascala



W roku 1640 Pascal rozpoczął projektowanie

urządzenia, które miało pomóc jego ojcu

w dodawaniu kwot pieniężnych.



rządzenie Pascala mogło jedynie dodawać

i odejmować, natomiast operacje mnożenia oraz

dzielenia były realizowane za pomocą serii dodawań

lub odejmowań

(dodawań przez dopełnenie)



1670: Gottfried Wilhelm Leibnitz, maszyna

mnożąca

ze strony: http://www.i-lo.tarnow.pl/edu/inf/hist/historia/

Historia komputerów (5)



1830 rok

Maszyna Analityczna Charlesa Babbage'a



W roku 1822, Babbage zaproponował budowę maszyny

zwanej

Maszyną Różnicową,

której zadaniem byłoby

automatyczne obliczanie tablic matematycznych.

Maszyna Różnicowa była ukończona jedynie częściowo,

gdy Babbage wpadł na pomysł innej, bardziej złożonej

maszyny, którą nazwał

Maszyną Analityczną



Maszyna Analityczna miała używać pętli utworzonych z

serii

kart perforowanych Jacquard’a

w celu sterowania

automatycznym kalkulatorem, który mógł podejmować

decyzje na podstawie wyników poprzednich obliczeń.

Maszyna również miała być wyposażona w kilka cech

spotykanych we współczesnych komputerach,

mianowicie takich jak sterowanie sekwencyjne,

odgałęzienia oraz zapętlenia programu.

ze strony: http://www.i-lo.tarnow.pl/edu/inf/hist/historia/

Historia komputerów (6)



Babbage pracował nad swoją

Maszyną Analityczną od

około 1830 roku aż do swojej

śmierci (1871), lecz niestety

nigdy jej nie ukończył.

Często się mówi, iż Babbage

wyprzedził swoje czasy o sto

lat i że ówczesna technologia

nie była odpowiednia do

realizacji jego dzieła.

ze strony: http://www.i-lo.tarnow.pl/edu/inf/hist/historia/

Historia komputerów (7)



Lata

1943

1946

Pierwszy komputer elektroniczny ogólnego

przeznaczenia - ENIAC



42 szafy o rozmiarach 3 m * 30 cm * 60 cm każda



18800 lamp, 6000 przełączników, 1500 przekaźników,

70000 oporników, 10000 kondensatorów



Pobór energii: 140 kW; chłodzenie: 2 * 20 kW



Masa: 30 ton



Moc obliczeniowa: 5000 dodawań na sekundę,

385 mnożeń na sekundę



od 1941: Konrad Zuse, komputery mechaniczne

i elektromechaniczne, Z3, Z4, język Plankalk

ül

ze strony: http://www.i-lo.tarnow.pl/edu/inf/hist/historia/

Historia komputerów (8)



Komputer ENIAC opracowany został na zlecenie

Armii USA, która potrzebowała go do

wykonywania żmudnych, tabelarycznych

obliczeń dla nowo produkowanych dział.

ze strony: http://www.i-lo.tarnow.pl/edu/inf/hist/historia/

Historia komputerów (9)



W Stanach

Zjednoczonych firma

Bell Laboratories

rozpoczęła badania

nad półprzewodnikami

w roku 1945, a fizycy

William Shockley,

Walter Brattain oraz

John Bardeen odnieśli

sukces tworząc

pierwszy

germanowy

tranzystor ostrzowy

23 grudnia 1947 roku

ze strony: http://www.i-lo.tarnow.pl/edu/inf/hist/historia/

Historia komputerów (10)



W czasie trwania

wojny

odkryto, iż urządzenia

zbudowane na bazie półprzewodników mogą być

potencjalnymi wzmacniaczami i przełącznikami i

dlatego mogą one zastąpić panującą wtedy

powszechnie technologię lamp próżniowych, lecz

byłyby dużo mniejsze, lżejsze i wymagały by mniej

energii.



roku 1950 Shockley wynalazł nowy element

półprzewodnikowy, zwany

tranzystorem o złączu

bipolarnym

, który był bardziej niezawodny, łatwiejszy

i tańszy w produkcji oraz posiadał bardziej stabilne

parametry od elementów ostrzowo-złączowych.

ze strony: http://www.i-lo.tarnow.pl/edu/inf/hist/historia/

Historia komputerów (11)



Indywidualnie pakowane

tranzystory

były

dużo mniejsze od ich poprzedników

lamopwych

, lecz inżynierowie wciąż życzyli

sobie mniejszych przełączników

elektronicznych. W dużym stopniu żądanie

miniaturyzacji napędzane było przez

wymagania amerykańskiego programu

kosmicznego. Już od pewnego czasu ludzie

sądzili, iż dobrze byłoby móc produkować całe

obwody elektroniczne na pojedynczym

kawałku półprzewodnika

–

układy scalone

ze strony: http://www.i-lo.tarnow.pl/edu/inf/hist/historia/

Historia komputerów (13)



Prawo Moore’a (1965):

Złożoność układów cyfrowych

stosowanych w komputerach

podwaja się co 18 miesięcy. Dotyczy

do pamięci, mocy obliczeniowej itp.

Rodzaje komputerów (1)



Komputery sterujące



Embedded computers

mikroprocesory wbudowane w

różne urządzenia, np.

samochody, pralki, tostery,

windy, maszyny do szycia.



Elektroniczne dodatki w ciele

człowieka: układy monitorujące

pracę organizmu, rozruszniki

serca, bioprotezy

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Rodzaje komputerów (2)



Komputer

kieszonkowe



Komputerki naręczne, w zegarkach.



Notesy menedżerskie.



P/PC, Palmtopy, komputerki trzymane w dłoni.



H/PC, Handheld PC, komputerki trzymane w ręce.



PDA - Personal Digital Assistants, osobisty

asystent cyfrowy.



Tablet PC



Zintegrowane urządzenia komputerowo-

komunikacyjne

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Rodzaje komputerów (3)

Casio GPS Pathfinder -

wbudowany GPS (Global

Positioning System).

Casio Wrist Camera: 1

MB RAM, ekranik LCD,

kamera 28K pikseli,

komunikacja przez IrDA.

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Rodzaje komputerów (4)



Palmtopy, P/PC



Działają głównie z systemami

operacyjnymi PalmOS, Windows

CE lub własnymi.



Mają często rysiki i rozpoznają

pismo ręczne.



Zapewniają pełną wymianę

plików (ale nie programów) z

komputerami osobistymi PC dla

wielu typowych programów.



Mają możliwości wczytywania

programów dla nich napisanych.



Akumulatory wytrzymują

tygodnie bez ładowania.

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Rodzaje komputerów (5)



H/PC, Handheld PC



Podobne do P/PC, często z systemem

operacyjnym Windows CE.



Wykorzystanie rysików i czasem

dołączane klawiatury.



Możliwość dołączenia do Internetu

przez telefon komórkowy.



Możliwości muzyczne odtwarzania

plików MP3/WMA.



Liczne akcesoria i możliwości

rozszerzeń za pomocą nietypowych

modułów.

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Rodzaje komputerów (6)



PDA - Personal Digital

Assistan



Programy aplikacyjne:

komputer o możliwościach PC.



Dołączane klawiatury i

możliwość korzystania z rysika.



Mozliwości pracy w Internecie.



Rozszerzenia typu PC-Card jak

dla notebooków.

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Rodzaje komputerów (7)



Notesy menadżerskie



wiekszość oprogramowania

w ROMie;



brak możliwości wczytywania

nowych programów;



wymiana plików z PC;



działają na baterii miesiącami;



często niewielkie - rozmiarów

karty kredytowej, np. Xircom

Rex

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Rodzaje komputerów (8)



Notebooki



Notebook, laptop -

wielkością zbliżone do kartki

formatu A4, waga 1-5 kg.



Mikro-notebooki



Mikro-notebooki, np. Toshiba

Libretto - 0.9 kg, z Windows,

w pełni sprawny PC, ale za

mała klawiatura by

wygodnie pracować.

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Rodzaje komputerów (10)



Stacje robocze - workstations



moc obliczeniowa, system wielodostępny,

wbudowane możliwości komunikacji



Mainframes - komputery centralne



architektura

SMP

- symetryczna wieloprocesorowa,

wspólna pamięć, < 1000 procesorów, zwykle <64

(

(symmetric multiprocessors)



architektura

MPP

- niezależna wieloprocesorowa,

oddzielna pamięć dla każdego procesora, nawet

ponad 1000 procesorów

(

(Massively Parallel Processing

)

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Rodzaje komputerów (11)



Superkomputery



IBM Blue Gene, 1 milion procesorów, prędkość

ok. Petaflopa, czyli 10

operacji/sekundę,

porównywalna z mocą obliczeniową całego

mózgu!

PC z Pentium 4/2.5 G

z osiąga około 2.3 Gflopa



Superkomputery graficzne: RenderDrive, 100

razy szybszy od PC, sprzętowo realizuje funkcje

renderingu scen.

ze strony: http://www.phys.uni.torun.pl/~duch/Wyklady/komput/w04/rodzaje.html

Porównanie mocy

obliczeniowej

Rysunek z ROBOT,

Moravec

Oxford

, 1998, rozdział 3: Power and Presence,

page 58

* urządzenie
uniwersalne

Ekstrapolacja mocy

obliczeniowej

Rysunek z

ROBOT

Moravec

Oxford

1998

Budowa komputera (2)

Pamięć

operacyjn

Proceso
r

JEDNOSTKA CENTRALNA

Urządzen

ia wyjścia

Urządzen

ia wejścia

Komputer = Jednostka Centralna + Urządzenia

Zewnętrzne

Jednostka Centralna = Procesor + Pamięć

Operacyjna

Budowa komputera (3)



Funkcją

urządze

peryferyjn

ych

(zewnętrzn

ych

)

jest dostarczanie lub

odbieranie informacji (dan

ych

lub

rozkaz

ów

) do lub z jednostki centralnej.



Wyróżniamy następujące grupy urządzeń

peryferyjnych



urządzenia wejściowe



urządzenia wyjściowe



urządzenia wejściowo - wyjściowe

Budowa Komputera (4)



Przykładowe urządzenia wejściowe:



Klawiatura



Myszka



Skaner



Karta sieciowa



Joystick



Modem

Budowa Komputera (5)



Przykładowe urządzenia wyjściowe:



Monitor



Ploter



Drukarka



Karta sieciowa



Rzutnik



Modem

Budowa Komputera (6)



Traktując problem klasyfikacji ogólnie

możemy powiedzieć, że:



Urządzenia wejściowe przesyłają

informacje do jednostki centralnej



Urządzenia wyjściowe odbierają

informacje z jednostki centralnej

Płyta główna komputera PC

(1)



PŁYTA GŁÓWNA

(ang. mainboard lub motherboard)

stanowi najważniejszy element całego komputera, jest

jego swoistym kręgosłupem stanowiącym bazę do

instalowania pozostałych elementów komputera. To za

jej pośrednictwem odbywa się wzajemna komunikacja

między poszczególnymi zainstalowanymi w

komputerze urządzeniami. Od jej rodzaju zależy jakimi

możliwościami rozbudowy będzie dysponował

komputer, jakie urządzenia będzie mógł obsługiwać

oraz decyduje o wyborze komponentów z jakimi

będzie mógł współpracować - rodzaj procesora,

pamięci, kart rozszerzających czy obudowy.

ze strony: http://student.wsu.kielce.pl/fizzy/jedncentr_plytaglowna.htm

Płyta główna (3)



Obecnie najbardziej popularnym

standardem płyt głównych jest ATX.



integrowan

z płytą wszystki

gniazda

wyprowadzeń



Format ATX posiada kilka odmian, są to:



mini ATX



mikro ATX

(maks.

4 kart

ISA, PCI lub AGP

zwykle tylko dwa moduły pamięci DIMM)

Płyta główna (4)



Chipsety

są układami scalonymi

stanowiącymi integralną część płyty głównej.



Od strony funkcjonalnej chipset składa się z

wielu modułów, których zadaniem jest

integracja oraz zapewnienie współpracy

poszczególnych komponentów komputera

(procesora, dysków twardych, monitora,

klawiatury, magistrali ISA, PCI,

AGP

pamięci

DRAM, SRAM i innych).

ze strony: http://student.wsu.kielce.pl/fizzy/jedncentr_plytaglowna.htm

Płyta główna (5)



Trzon każdego chipsetu stanowi:



kontroler CPU,



kontroler pamięci operacyjnej RAM,



kontroler pamięci cache,



kontroler magistral ISA, PCI, PCIExpress i innych.



Dodatkowo

chipse

cie z

integrowa

są

najczęsciej

elementy

takie jak



kontroler IDE, SCSI, FDD i innych,



kontroler klawiatury (KBC), przerwań IRQ, kanałów DMA,



układ zegara rzeczywistego (RTC),



układy zarządzania energią (power management)



kontroler układów wejścia / wyjścia



kontroler takich interfejsów jak: AGP, UMA, adapterów

graficznych i muzycznych.

ze strony: http://student.wsu.kielce.pl/fizzy/jedncentr_plytaglowna.htm

Płyta główna (6)



Chipset stanowi "serce" płyty głównej

i odpowiada za sterowanie przepływem strumienia

danych



wykle jest podzielony logicznie na dwa osobne

układy, tzw. mostki



ostek południowy (ang.

south bridge

)



współpraca z urządzeniami we/wy, np. dyskiem, kartami

rozszerzeń



ostek północny (ang.

north bridge

)



wymiana danych między pamięcią a procesorem, sterowanie

magistralą AGP

ze strony: http://student.wsu.kielce.pl/fizzy/jedncentr_plytaglowna.htm

USB



USB

(ang.

Universal Serial Bus

- uniwersalna magistrala

szeregowa) to typ złącza,

pozwalającego na podłączanie

do komputera urządzeń

cyfrowych (takich jak: kamery

video, aparaty fotograficzne,

skanery, drukarki, itp).



Urządzenia w tym standardzie można

łączyć ze sobą tworząc sieć. W całej sieci

można podłączyć do 127 urządzeń USB.

W jednej sieci mogą pracować urządzenia

o różnych prędkościach transmisji.

ze strony: http://pl.wikipedia.org

FireWire

FireWire

to popularna nazwa interfejsu

IEEE-1394

lansowana

przez firmę

Apple

. FireWire jest odpowiedzią firmy na standard

USB

2.0. FireWire jest szeregową magistralą ogólnego

przeznaczenia, jednak ze względu na lansowanie jej przez

Apple jako wyjątkowo

multimedialnej

jest kojarzona prawie

wyłącznie z

kamerami

cyfrow

ymi

Nazwa FireWire obejmuje kilka standardów komunikacji

zapewniających transfer rzędu: 100, 200, 400 Mbit/s.

Najnowsza specyfikacja

IEEE-1394b

dopuszcza również

przesył z prędkością 800 Mbit/s.

FireWire odmiennie niż USB zarządza magistralą. Nie wymaga

przy tym kontrolera magistrali

czyli hosta. W standardzie USB

na jednej magistrali może znajdować się tylko jeden host, jest

nim zawsze komputer. W FireWire urządzenia są

równouprawnione, co powoduje, że transmisja może odbywać

się między urządzeniami na magistrali nawet bez komputera.

ze strony: http://pl.wikipedia.org

RS-232 – Port szeregowy



RS-232 jest stykiem

przeznaczonym do szeregowej

transmisji danych. Specyfikacja

opisuje 25 styków. Najbardziej

popularna wersja tego standardu,

RS-232-C pozwala na transfer na

odległość nie przekraczającą 15

m z szybkością maksymalną 20

kbit/s.

ze strony: http://pl.wikipedia.org

LPT – Port równoległy (1)



Port równoległy

(ang. Parallel Port)

jeden z portów

komunikacyjnych

komputera. Obok

portu szeregowego

jeden z najczęściej

stosowanych. Port

ten umożliwia

równoległy przesył n

bitów, co w

porównaniu z

transmisją

szeregową znacznie

przyśpiesza transfer.

ze strony: http://pl.wikipedia.org

LPT – Port równoległy (2)



Port równoległy doczekał się pięciu trybów

działania:



SPP - Standard Parallel Ports - to najstarsza

specyfikacja. Port zapewnia najniższy transfer (150

KB/s). Komunikacja może być dwukierunkowa.



Nibble Mode - tryb półbajtowy (cztero bitowy).



Byte Mode - tryb bajtowy (ośmio bitowy).



EPP - Enhanced Parallel Port - najczęściej stosowany

standard. Prędkość odpowiada prędkości ECP. Port

równoległy nie używa jednak kanału DMA.



ECP - Enhanced Capabilities Port - port używa DMA i

oferuje najwyższe prędkości (do 3 MB/s).

ze strony: http://pl.wikipedia.org

Magistrale (1)



Magistrala grupuje wspólne dla kilku urządzeń

połączenia wykorzystywane do przesyłania sygnałów,

nadawanych z jednego z kilku możliwych źródeł do

jednego lub kilku miejsc przeznaczenia. Zwykle o

dostęp do magistrali może ubiegać się kilka

urządzeń. Jeśli wysyłane sygnały maja być

poprawnie odebrane to, w danej chwili, liniami

magistrali powinno sterować tylko jedno urządzenie.

Natomiast dane transmitowane magistrala mogą być

odbierane przez wszystkie urządzenia do niej

dołączone.



W systemach komputerowych występują różne

magistrale łączące układy wykorzystywane na

różnych poziomach systemowej hierarchii. Na

następnym slajdzie podano niektóre istotne parametry

charakteryzujące magistrale transmisji danych:

z opracowania Tomasza Jamrógiewicza

Magistrale (2)



Sposób wykorzystania linii magistrali



Szerokość ścieżki danych

- liczba równoległych linii

umożliwiających jednoczesną transmisję bitów danych.



Sposób potwierdzania przesłania danych

transmisja synchroniczna lub asynchroniczna.



Taktowanie

- częstotliwość zegara taktującego (o ile

występuje).



Rodzaje operacji transmisji danych

- zapis,

odczyt, odczyt-modyfikacja-zapis, odczyt kontrolny,

blokowe przesyłanie danych.



Arbitraż dostępu

- centralny lub rozproszony.

z opracowania Tomasza Jamrógiewicza

Magistrale - ISA



ISA

(ang.

Industry standard architecture

standardowa architektura przemysłu) to

standard magistrali i łącza dla komputerów

osobistych wprowadzony w roku 1984, jako

rozszerzenie architektury XT do postaci

szesnastobitowej. Służy do przyłączania kart

rozszerzeń do płyty głównej.



Pod koniec lat dziewięćdziesiątych

dwudziestego wieku znaczenie tej architektury

zaczęło maleć, a jej funkcje przejmował

standard PCI.

ze strony: http://pl.wikipedia.org

Magistrale - PCI



W normie PCI Local Bus wydanej przez PCI

Special Interest Group, zdefiniowano magistrale

32.bitową, ze wspólnymi przełączanymi liniami

adresu i danych, synchronizowaną przebiegiem

zegarowym o częstotliwości do 33 MHz.



Przewidziano możliwość rozszerzenia ścieżki

danych do 64 bitów i wprowadzenia dodatkowej

częstotliwości zegara taktującego równej 66 MHz.



Przyjęty protokół transmisji danych dostosowany

jest do przesyłania sekwencyjnego.



Przy częstotliwości zegara 33 MHz, magistrala PCI

można transmitować 32-bitowe dane z szybkością

do 132 Megabajtów/sekundę.



64-bitowe rozszerzenie i zastosowanie zegara 66

MHz pozwala tą szybkość zwiększyć czterokrotnie.

ze strony: http://pl.wikipedia.org

Magistrale – AGP (1)



Accelerated Graphics Port

(

AGP

czasem

nazywany

Advanced Graphics Port

) to rodzaj

zmodyfikowanej magistrali PCI opracowanej przez

firmę Intel. Jest to 32-bitowa magistrala PCI

zoptymalizowana do szybkiego przesyłania dużych

ilości danych pomiędzy pamięci

operacyjną a kartą

graficzną. Niektórzy nie uważają jej za magistralą

ponieważ umożliwia połączenie jedynie dwóch

elementów: karty graficznej i chipsetu płyt głównej.

Niektóre płyty główne posiadają więcej niż jeden slot

AGP.



Pierwsza wersja AGP, dziś nazywana

AGP 1.0

lub

AGP 1x

, używa 32-bitowej szerokości magistrali

przy taktowaniu 66 MHz i napięciu 1.5 V lub 3.3 V.

Maksymalny transfer jest ograniczony do 266 MB/s.

ze strony: http://pl.wikipedia.org

Magistrale – AGP (2)



AGP 2x

używa wciąż magistrali o szerokości 32 bitów i

taktowania 66 MHz lecz transfer odbywa się tu na obu

zboczach sygnału zegarowego (efektywna

częstotliwość 133 MHz) co umożliwia transfer na

poziomie 533 MB/s. Napięcie jest identyczne jak w AGP

1x.



AGP 4x

posługuje się taktowaniem 133 MHz i

transferem na obu zboczach i w rezultacie maksymalny

transfer 1066 MB/s. Napięcie zredukowano do 1.5 V.



AGP 8x

to transfer na obu zboczach ale przy

częstotliwości 266 MHz; transfer 2133 MB/s. Standard

ten obniża napięcie do 0.8 V.

ze strony: http://pl.wikipedia.org

Procesor (1)



CPU (Central Processing Unit)



Pierwszy mikroprocesor –

Intel 4004 (1971 rok)



Potrafił jedynie dodawać i

odejmować liczby 4-bitowe



Pierwszy „domowy” procesor

– 8080 (1974 rok)

Procesor

(2)

liczba

tranzystorów

szerokość ścieżki

liczba milionów

instrukcji na

sekundę

Procesor (3)



zależność między MIPS a

częstotliwością taktowania



kompatybilność procesorów wstecz



Instrukcje a cykle zegara

Częstotliwość zegara

Liczba MIPS

średnia liczba cykli

zegara na wykonanie

pojedynczej instrukcji

Procesor (4)



Procesor wykonuje kolekcje instrukcji

zapisanych w języku maszynowym. Na

podstawie tych instrukcji procesor potrafi

„wykonać” trzy podstawowe rzeczy:



przy pomocy ALU potrafi wykonać operacje

takie jak np. dodawanie czy mnożenie



przenosić dane z jednego „miejsca” w drugie



potrafi podjąć decyzję, „skoczyć” i wykonać

inny zestaw instrukcji

Procesor (7)



Procesor + pamięć = jednostka

centralna



Fazy wykonania rozkazu:



pobranie i zdekodowanie rozkazu



wykonanie określonej w rozkazie operacji



ustalenie adresu następnego rozkazu do

wykonania



Takty a cykle pracy procesora …

Pamięć (1)



Pamięci dzielimy na:



Ulotne - Pami

ci RAM



Statyczne - SRAM



Statyczne VideoRAM



Dynamiczne - DRAM



Nieulotne - Pami

ci ROM



ROM



PROM



EPROM



EEPROM



Flash-ROM

ze strony: http://bszx.iinf.polsl.gliwice.pl/mikroiso/element/pamieci.html

Pamięci (2)



RAM -

Random Access Memory - Pamięć o

swobodnym dostępie - posiada możliwość

odczytu i zapisu. Zawartość takiej pamięci

jest tracona po zaniku zasilania.



ROM -

Read Only Memory - Pamięć tylko do

odczytu - posiada jedynie możliwość odczytu,

niektóre rodzaje posiadają możliwość

zaprogramowania nowej zawartości przez

użytkownika. Zawartość tej pamięci jest

utrzymywana po wyłączeniu zasilania.

ze strony: http://bszx.iinf.polsl.gliwice.pl/mikroiso/element/pamieci.html

Pamięci (3)



SRAM - Pamięć statyczna RAM.

Pami

ci tego

typu są zbudowane z przerzutników

bistabilnych przechowujących bity informacji.

Ze względu na

wysoki koszt

produkcji

pamięci te są stosowane jedynie w

niektórych podzespołach i

nie są

wykorzystywane

jako pamięć podstawowa

komputerów.

Ze względu na

dużą szybkość

działania

znalazły one zastosowanie w

układach buforujących -

pamięć cache.

ze strony: http://bszx.iinf.polsl.gliwice.pl/mikroiso/element/pamieci.html

Pamięci (4)



DRAM - Pamięć dynamiczna RAM.

Pamięci tego typu

są zbudowane z macierzy kondensatorów

przechowujących bity informacji w postaci ładunków

elektrycznych. Pamięci te są

znacznie tańsze od

pamięci statycznych

- każda komórka pamięci

składa się tylko z jednego tranzys

ora(złącze

emiterowe i podłoże układu tworzą kondensator).

Takie rozwiązanie posiada również swoje wady -

konieczność nieustannego odświeżania zawartości

pamięci.

Również adresowanie tej pamięci jest

bardziej skomplikowane. Adres komórki pamięci jest

podawany w dwóch etapach - adres wiersza

(wczytywany przy sygnale RAS), a potem adres

kolumny (wczytywany przy sygnale CAS). Adresy

komórek pamięci są multipleksowane, co dodatkowo

wydłuża cykl odczytu. Wyżej wymienione cechy

powodują, iż pamięć ta jest

zbyt wolna do wielu

zastosowań

. Obecnie najszersze zastosowanie tej

pamięci to

pamięć podstawowa komputerów.

ze strony: http://bszx.iinf.polsl.gliwice.pl/mikroiso/element/pamieci.html

Pamięci (5)



ROM - p

amięć

tylko do odczytu

(Read

Only Memory). Informacja zawarta w

tej pamięci jest

zapisywana w czasie

produkcji

w formie maski na

podstawie dostarczonego wzorca.

Nie

ma możliwości zmiany

zawartości tej

pamięci. Używana w urządzeniach

produkowanych seryjnie.

ze strony: http://bszx.iinf.polsl.gliwice.pl/mikroiso/element/pamieci.html

Pamięci (6)



EPROM -

Pamięć stała, programowana elektrycznie

(

erasable programmable read-only memory

Użytkownik może sam zapisywać do niej informacje.

Gdy układ posiada okienko ze szkła kwarcowego,

można pamięć kasować i programować ponownie.

Kasowanie odbywa się przez naświetlanie

ultrafioletem. Układy EPROM mogą być kasowane i

ponownie programowane około 100 razy. Pamięci te

występują również w odmianie OTP (One Time

Programable) - mogą być zapisane przez

użytkownika jeden raz, bez możliwości skasowania.

Ta odmiana jest tańsza ze względu na rodzaj

obudowy - pamięci wielokrotnie programowalne

mają obudowę ceramiczną, a pamięci OTP obudowę

plastikową.

ze strony: http://bszx.iinf.polsl.gliwice.pl/mikroiso/element/pamieci.html

Pamięci (7)



FlashROM -

Pamięć stała, obecnie coraz

częściej używana ze względu na niski koszt

produkcji i łatwość programowania. Do

ponownego zaprogramowania tej pamięci

nie są potrzebne specjalistyczne

urządzenia, wystarczy odpowiednie

oprogramowanie dla sprzętu, w którym

kość została użyta. Kasowanie tej pamięci

trwa kilka sekund.

ze strony: http://bszx.iinf.polsl.gliwice.pl/mikroiso/element/pamieci.html

DMA



DMA (Direct Memory Access -

bezpośredni dostęp do

pamięci

) jest to

technika, w której inne układy (np.

kontroler dysku twardego, karta dźwiękowa, itd)

mogą korzystać z pamięci operacyjnej RAM lub

(czasami) portów we-wy pomijając przy tym procesor

główny – CPU

Wymaga to współpracy ze strony

procesora, który musi zaprogramować kontroler DMA

do wykonania odpowiedniego transferu, a następnie

na czas przesyłania danych zwolnić magistralę

systemową (przejść w stan wysokiej impedancji).

Realizacja cykli DMA może przez urządzenie być

zrzucona na specjalny układ (np. w komputerach PC)

lub być realizowana samodzielnie przez urządzenie.



DMA ma za zadanie odciążyć procesor główny od

samego przesyłania danych z miejsca na miejsce

Przerwania – IRQ (1)



Skrót

IRQ

pochodzi od angielskiego

terminu

Interrupt Request

- co możemy

przetłumaczyć jako żądanie przerwania.



Przerwania dzielą się na trzy grupy:



sprzętowe - generowane przez urządzenia

komputera takie jak klawiatura, czy dysk;



wyj

tkowe - generowane gdy wystąpi błąd w

samym programie;



programowe - generowane gdy wykonywany

program potrzebuje skorzystać z dodatkowej

usług

Przerwania – IRQ (2)



uruchomieniu komputera i wczytaniu systemu

operacyjnego komputer oczekuje na wystąpienie

jakiegoś zdarzenia. Zdarzenie to jest sygnalizowane

przez sprzęt lub oprogramowanie za pomocą

specjalnego sygnału zwanego

przerwaniem

(ang.

interrupt

). Z chwila pojawienia się przerwania

procesor zaczyna zajmować się żądaniem

zgłoszonym przez sprzęt lub oprogramowanie, które

to żądanie zgłosiło. Każde przerwanie ma swój

numer oraz procedurę, która zajmuje się obsługą

tego przerwania. Dzięki przerwaniom komputer

może zajmować się kilkoma rzeczami na raz, a

procesor może dzielić swój cenny czas między różne

zdarzenia (na przykład obliczenia, obsługę

klawiatury, myszki

itp.).

Przerwania pozwalają odłożyć wykonywanie jednego

zadania i zając się innym.

Document Outline