Ќазаќстан республикасыныѕ єылым жјне білім министрлігі

1. Оперативті есте сақтау құрылғы.

2. Кіруге еріксіз рұқсаты бар есте сақтау құрылғының құрастырылуы.

3. Екімөлшерлі адрестеу.

4. Үшмөлшерлі және төртмөлшерлі адрестеуді қалай іске асыруға болады?
№11 дәрістің конспектісі. Тақырып: Тұрақты есте сақтау құрылғылары.

Тұрақты есте сақтау құрылғылары.

Компьютерлерде және басқа да сандық жүйелерде жады өзгермей ақпарат көзі ретінде жиі қолданылады. Мысал ретінде тұрақтылар тізімі, мәліметтерді түрлендіруге арналған кестелер және тұрақты бағдарламалар. Бұл кезде жазылған ақпаратты өшіруге болмайтын жады модульдері қолданылады. Мұндай модульдар шығарылады және тұрақты ЕСҚ немесе ROM (Read-Only Memory- тек оқуға мүмкіндік бар жады) деп аталады.

Тұрақты есте сақтау құрылғылары (ТЕСҚ) төрт түрге бөлінеді:

• маскалы, арнайы маскаларды қолдану арқылы өндіруші-заводта бағдарламаланатын;

• тұтынушымен нихромды немесе поликремнийлік пермчкаларды бір-бірімен күйдіру нәтижесінде бір рет бағдарламаланатын;

• тұтынушымен жазылған ақпаратты ультрафиолетті жарықтау көмегімен көп рет бағдарламаланатын;

• тұтынушымен ақпаратты электрлік өшіру арқылы көп рет бағдарламаланатын.

ТЕСҚ қолданылуы өзгермейтін ақпаратты сақтауға қолданылуы тиімді болады, өйткені ақпарат торап көзінен өшірілген уақытта да бұзылмайды. Бұдан басқа, ТЕСҚ-да есте сақтау элесенттері едәуір қарапайым болғандықтан ақпарат тобының үлкен тығыздығын алуға болады.

ТЕСҚ бастапқы құрылымын суретте көрсетілгендей адрес дешифраторы мен оған қосылған ИЛИ вентилдерінің үйлесімділігінен тұратынын көруге болады. ОЕСҚ үшін сияқты дешифратор шығыс желілері ТЕСҚ ұяшықтарымен өзара-бірбелгілі сәйкестікте. ИЛИ вентилдерінің саны сөздің разрядтылығымен анықталады. Жадының кейбір сөзіне сәйкес елетін дешифратордың шығыс желісін қосып, шығысынан

«Тізбекті кіруге рұқсат» термині оқуға немесе жазуға мүмкін болатын сөздер орны тек анықталған тізбек (кезек) бойынша жүрілетін есте сақтау құрылғысы. Тізбекті кіруге рұқсаты бар ЕСҚ әр сақтаулы сөз белгілі сақтау элементтеріне жабыспайды, басқа сақтаулы сөздерге қатысты өзінің жағдайына сәйкес орналасады. Мысалы, сөздер есте сақтау элементтері арқылы өзра тізбекті сақтай отыра орын ауыстыруы мүмкін.Бұл жағдайда тек кейбір есте сақтау элементтерінің оқылуына қажетті құралдармен қамтамасыздандыру керек.

Сол немесе басқа нақты сөз есте сақтау құрылғыларында пайда болған мезетте оқытылады. Осыған ұқсас, орын ауыстыру процесінде бұл процесс жазу құралдарына толы элементтер пайда болғанда ақпарат сөз жолына жазылады. ЕСҚ кейбір түрлерінде есте сақтау құрылғыларының өздері тізбекті рұқсатты орын ауыстырады, ал оқу және жазу механизмдерінің орындары өзгермейді.

Сөздері есте сақтау элементтеріне қатысты орын ауыстыратын ЕСҚ қарастырайық. Сөздердің рын ауыстыруына қарай бұл ЕСҚ екі негізгі түрге бөлінеді. Бірінші типті ЕСҚсздер әрдайым бірбағытта элементтер тобының тізбегі бойынша орын ауыстырады да соңында оқылады.

Екінші типті ЕСҚ сөздер тізбек арқылы кез-келген бағытта орын ауыстыруы мүмкін, ал ақпарат тек бір элемент тобында оқылады. Екінші типті ЕСҚ жазу тізбегіне қарама-қарсы тізбек бойынша оқылатыны айқын көрініп тұр. Бұл типті ЕСҚ стек деп аталады, біз оларды келесі бөлімде қарастырамыз.

Тізбектелген бірінші типті ЕСҚ ең қарапайым мысалы болып ығыстыру регистрі болады. Шын мәнісінде т битті сөзге ие бірінші типті ЕСҚ моделі ретінде m ығысу регистрлер тобын қарастыруға болады. Суретте көрсетілгендей ығыстыру регистрлері синхрондайтын кірістері бірге қосылған В-триггерлерден тұрады.

Тізбектей қол жеткізу есте сақтау құрылығылар – стек деп аталады, онда жазылған сөз жазу тізбегінде кері оқылады. Басқа сөзбен айтылғанда LIFO ережесімен (Last in Fіrst out – соңғы кірген бірінші шығады).

Сурет. Стек жұмысының сұлбасы.

Сурет. Стетегі бірбитті бағанға сәкескелетін екібағытты ығыстыру регистрі.

Стекті есте сақтау ұяшығына вертикалды қойылған массив түрінде көрсетуге болады. Қол жеткізу үстіңгі ұяшығына іске асырылады – стектің шыңы.

Сөз стектің шыңына жазылғанда барлық төмен жатқан сөздер бір ұяшыққа төмен ығысады, ал ең төмен ұяшығының құрамы жоғалады. Стекті пайдалану бір процедурадан басқа бағыныңқы бағдарламаға шақыру, ол келесіні немесе ол одан да басқаны; қайтқаны ақпарат керекті тәртіп бойынша стектен алынады.

Ішкі құрылымдық стекті жеке бет бағананың бір регистрі бойынша екі бағыттағы ығысулы регистрдің «унисон» жұмыс тобы ретінде көрсетуге болады. Сондай бір регистр суретте көрсетілген.

Ол синхросигнал және «ығысу бағыты» сигналымен басқарылатын триггерлер тобынан тұрады. Жеке синхроимпульс бойынша әрбір триггердің құрамы «ығысу бағыты» сигналымен берілген көрші триггер бағытында тасымалданады.

Көптеген қолданбада стекті қолдану өте ыңғайлы және табиғи болып табылады. Мұндай қолданбалар үшін сөздердің жеке адрестері бойынша емес таңдау жадысын қолдану сипатты, ал олардың негізінде өздік реті жатады. Мысалы, есептеу процесінде керекті операндаларды қолдануға қарсы стек тәртібінде тиеуге болады.

Стектерден сөздерді көтеру сол кезде операндаларды қажетті тәртіпте қоюға болады.

Стек микрокомпьютерда бағыныңқы бағдарламалар үшін деректер жағдайы және қайтымды адрестердің сақтау құрылғысы ретінде маңызды роль атқарады. Оны қолдану белгілі бір ықшамдауларға егер бір бағыныңқы бағдарлама екіншісін шақыратын болса, ал ол кезегінде үшіншісін және т.с.с. болған жағдайда әкеліп соғады.

Мұндай жағдайда әрбір шақырулар кезінде ағымды бағыныңқы бағдарламаның қайтымды адресі және басқа қажетті ақпарат стекке тиеледі. Қайтарулар кезінде ақпарат қажетті тәртіпте стектен алынады.

Көптеген микропроцессорларда стектік ұйымдастырушы жады ығысу регистрінің көмегімен іске аспайды, жеке қатынау жадысы арқылы модельдейді. Осы кезде стек ретінде әдетте оперативті жадының тек бір бөлігі ғана қолданылады.

Ол қосымша иілгіштікті береді, өйткені стек сыйымдылығы қажеттілік кезінде ауысуы мүмкін, ал стектің максималды сыйымдылығы оперативті жадының көлемімен ғана шектелген болып табылады. Сонымен қатар стектің жадыға тасымалдау тек аппаратураны үнемдеуге мүмкіндік береді.

Жеке қатынаулы жадыда стекті модельдеу үшін қосындылаушы есептегіш санағыш қолданылады. Санағышта барлық уақытта стек төбесіне сәйкес келетін жады ұяшығының адресі орналасады. Ең алдыменен санағышқа - стек нұсқағышы – бірнеше бастапқы адрес енгізіледі.

Егер сөзді стекке орналастыру керек болса, стек нұсқағышында жазылған адрес бойынша жазылады, және нұсқағыш бірге қысқарады. Егер сөзді стектен алса, нұсқағыш бірге көбейеді. Одан кейін алынған адрес бойынша сөз оқылады. Осылайша стек толықтыру кезінде кеңейтіледі және таңдау кезінде қосылады.

Стек нұсқағышы ұяшықты жазу үшін келесі қатынау адресінен тұрады. Практикада кездесетін жұмыстың сұлбасымен суреттелген вариациялар негізінде стек нұсқағышының ығысуына байланысты.

Модельдеуші стекпен жұмыс жасау кезінде стек нұсқағышы микропроцессоры құрамына кіреді. Оның құрамы автоматты түрде операциялар стекпен кездесетін программалардың командалары орындалған кезде әрқашан не көбейіп, не азаяды.

Стекті қолданатын командаларға бағыныңқы программасын шақыруы бағыңқы программалардан қайтарылуы, сонымен бірге (РОР) және түсіру (PUCH) стектердің командалары жатады.