ВУЗ:
Теперь рассмотрим предыдущее утверждение более подробно. Мы не знаем текущего выходного значения схемы, пред-
ставленной на рис. 1.3, поэтому предположим, что на верхний вход поступило значение 1, тогда как на нижнем входе сохра-
няется значение 0 (рис. 1.3, а). Это приведет к тому, что выходное значение вентиля OR станет равно 1 независимо от текущего
значения на его втором входе. В свою очередь, на обоих входах вентиля AND теперь будут значения 1, поскольку на другом
его входе уже присутствует значение 1 (оно появляется за счет передачи значения 0 на нижнем входе триггера через вентиль
NOT). В результате выходное значение вентиля AND станет равно 1, а это значит, что на втором входе вентиля OR также
появится значение 1 (рис. 1.3, б). Это гарантирует, что выходное значение вентиля OR останется равным 1 даже в том слу-
чае, если значение на верхнем входе триггера вновь станет равно 0 (рис. 1.3, в). Таким образом, выходное значение триггера
теперь равно 1 и будет сохраняться таким даже в том случае, если на верхний вход будет вновь подано значение 0.
Точно так же временное появление значения 1 на нижнем входе триггера приведет к тому, что на его выходе установит-
ся значение 0, которое будет оставаться неизменным даже после того, как на нижний вход вновь будет подано значение 0.
Для нас значение триггерной схемы состоит в том, что она является идеальным механизмом для хранения двоичных
данных (битов) внутри компьютера. Величина, сохраняемая в триггере, определяется его выходным значением. Другие схе-
мы легко могут изменять это значение, посылая импульсы на входы триггера. Подобным же образом другие схемы могут
реагировать на хранимое в триггере значение посредством использования выходного значения триггера как одного из своих
входных значений.
Конечно, существуют и другие варианты построения триггеров. Один из них изображен на рис. 1.4. Если поэкспери-
ментировать с этой схемой, то можно обнаружить, что, несмотря на совершенно иную внутреннюю структуру, ее внешние
свойства полностью аналогичны свойствам схемы, представленной на рис. 1.2. Это первый пример большого значения абст-
рактных инструментов. При разработке схемы триггера инженер рассматривает несколько альтернативных способов его по-
строения с использованием вентилей в качестве компоновочных блоков. Как только триггеры и другие базовые схемы будут
разработаны, инженер сможет использовать их в качестве строительных блоков для создания более сложных схем. Таким
образом, разработка общей схемы компьютера приобретает иерархическую структуру, в которой на каждом уровне в качест-
ве абстрактных инструментов используются компоненты, созданные на предыдущих уровнях.
Другим современным средством запоминания битов является конденсатор. Он состоит из двух маленьких металличе-
ских пластин, расположенных параллельно друг другу на небольшом расстоянии. Если положительный полюс источника
напряжения соединить с одной пластиной конденсатора, а отрицательный – с другой, то электрические заряды из этого ис-
точника равномерно распределятся по пластинам.
Рис. 1.4. Другой способ построения триггера
Заряды сохранятся на пластинах конденсатора и после отключения источника напряжения. Если впоследствии пласти-
ны соединить проводником, то по нему потечет электрический ток и заряды нейтрализуются. Таким образом, конденсатор
может пребывать в заряженном или разряженном состоянии; одно из них вполне может представлять значение 0, а другое –
значение 1. С помощью современных технологий на тонких пластинах, называемых чипами, можно размещать миллионы
крошечных конденсаторов вместе с необходимыми схемами электрических соединений. Благодаря этому в настоящее время
конденсаторы широко используются для хранения битов в вычислительных машинах.
Триггеры, конденсаторы – это примеры запоминающих систем с различной степенью продолжительности хранения ин-
формации. Заряды в крошечных конденсаторах настолько недолговечны, что способны быстро исчезать сами по себе, даже
если машина находится в рабочем состоянии. Поэтому заряд конденсатора необходимо регулярно возобновлять с помощью
специальной схемы, называемой цепью регенерации. Принимая во внимание кратковременность хранения данных, создан-
ную по такой технологии компьютерную память именуют динамической памятью (dynamic memory).
Структура основной памяти. Запоминающие схемы основной памяти машины организованы в небольшие блоки (дос-
тупные как единое целое), которые называются ячейками памяти (cell). Как правило, размер ячейки памяти составляет во-
семь бит. Наборы из восьми бит получили такую популярность, что для их обозначения сейчас широко используется специ-
альный термин байт (byte).
Биты в ячейке памяти можно представить себе размещенными в один ряд. Один конец этого ряда называется старшим,
а другой – младшим. Несмотря на то что в машине нет ни правой, ни левой стороны, в нашем представлении биты всегда
выстроены в ряд слева направо, причем старший конец располагается слева. Бит, находящийся на этом конце, обычно назы-
вают старшим, или битом с наибольшим весом. Бит на другом конце именуют младшим, или битом с наименьшим весом.
Таким образом, содержимое ячейки памяти размером один байт можно представить себе так, как показано на рис. 1.5.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
