Запоминающее устройство

Цифровые запоминающие устройства

Цифровые запоминающие устройства — устройства, предназначенные для записи, хранения и считывания информации, представленной в цифровом коде.

К основным параметрам ЗУ относятся информационная ёмкость (бит), потребляемая мощность, время хранения информации, быстродействие.

Самое большое распространение запоминающие устройства приобрели в компьютерах (компьютерная память). Кроме того, они применяются в устройствах автоматики и телемеханики, в приборах для проведения экспериментов, в бытовых устройствах (телефонах, фотоаппаратах, холодильниках, стиральных машинах и т.д.), в пластиковых карточках, замках.

Классификация ЗУ

По устойчивости записи и возможности перезаписи ЗУ делятся на:

• Постоянные ЗУ (ПЗУ), содержание которых не может быть изменено конечным пользователем (например, CD-ROM). ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации.
• Полупостоянные ЗУ, в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз (например, CD-R).
• Многократно перезаписываемые ЗУ (например, CD-RW).
• Оперативные ЗУ (ОЗУ) обеспечивает режим записи, хранения и считывания информации в процессе её обработки. Разновидностью ОЗУ являются динамические ЗУ, в которых информация исчезает после отключения от источника тока (например, память на триггерах).

По типу доступа ЗУ делятся на:

• Устройства с последовательным доступом (например, магнитные ленты).
• Устройства с произвольным доступом (RAM) (например, магнитные диски).

По геометрическому исполнению ЗУ делятся на дисковые, ленточные, барабанные и карточные.

По физическому принципу ЗУ делятся на:

• перфорационные (с отверстиями или вырезами) - перфоленты, перфокарты;
• с магнитной записью - ферритовые сердечники, магнитные диски, магнитные ленты, магнитные карты;
• оптические - CD, DVD;
• магнитооптические;
• использующие накопление электростатического заряда в диэлектриках (конденсаторные ЗУ, запоминающие электроннолучевые трубки);
• звуковые и ультразвуковые (линии задержки);
• использующие сверхпроводимость (криогенные элементы);
• другие.

Наиболее распространённые в настоящее время ЗУ

• Магнитные ЗУ в пластиковых картах
• карты памяти в телефонах и фотоаппаратах
• CD
• DVD
• Магнитные диски
• Микросхемы SDRAM

Структура ОЗУ компьютеров

Основой ЗУ является матрица памяти, состоящая из запоминающих элементов, а так же устройства, позволяющие записывать и считывать информацию с каждого элемента матрицы. Матрица ЗУ содержит n столбцов и m строк, выбор которых осуществляется дешифраторами в соответствии с адресным кодом, подаваемым на входы дешифраторов. Таким образом вбирается запоминающий элемент, находящийся на пересечении активных выходов обоих дешифраторов. В зависимости от подключения запоминающего элемента к шинам столбцов и строк, при этом может осуществляться запись или считывание информации с каждой ячейки памяти. Например, запоминающий элемент может представлять собой D–триггер, информационный вход которого подключён к шине строк, а вход синхронизации — к шине столбцов. Тогда состояние триггера соответствует «1» только при наличии сигналов «1» на обоих входах. Считывание информации с запоминающего может осуществляться с помощью m-входового (по числу строк) элемента ИЛИ, при этом дешифраторы подают сигналы на входы запоминающих элементов, разрешающие считывание информации.

Запоминающее устройство может иметь и другую структуру, например с одномерной адресацией представляет собой матрицу, число строк которой соответствует числу хранимых чисел (слов), а число столбцов – их разрядности. В этом случае требуется один дешифратор, однако он должен иметь большое количество выводов, что усложняет аппаратную реализацию.

Литература

Большая советская энциклопедия. 3-е издание 1969—1978 гг.

см. также

• ОЗУ
• ПЗУ