Цель: познакомить учащихся с видами внутренней памяти; показать работы ОЗУ, ПЗУ, CMOS.

Требования к знаниям и умениям:

учащиеся должны знать:

• структуру ОЗУ и ПЗУ;
• назначение различных видов памяти;
• характеристики типов внутренней памяти;

учащиеся должны уметь:

• различать устройства внутренней памяти;
• понимать взаимодействие внутренней памяти с другими устройствами, в частности с процессором.

Программно-дидактическое обеспечение: ПК, модели устройств компьютера.

Ход урока

I. Постановка целей урока

II. Изложение нового материала

Так как компьютер моделирует все информационные функции человека, то он должен иметь память для хранения информации. Память в компьютере используется нескольких типов, отличающихся по своему функциональному назначению, а также конструктивно. Рассмотрим память компьютера, которая по отношению к процессору является внутренней.

Такая память в свою очередь является обязательной частью любого компьютера и располагается на материнской плате.

Такая память в свою очередь также различается по типам.

1. Оперативная память

Оперативная память (RAM - Random Access Memory) - это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные.

В ячейку можно записать только 0 или 1, т. е. 1 бит информации. Такая ячейка так и называется - "бит".

Это наименьшая частица памяти компьютера и в связи с этим память имеет битовую структуру, которая определяет первое свойство оперативной памяти - дискретность.

Упражнение 1.

Вспомните, что такое дискретность и приведите примеры дискретных структур.

Бит является слишком маленькой единицей информации, поэтому биты объединили в группы по 8 и получили байт.

Каждый байт получает порядковый номер - адрес. Адресуемость - второе свойство оперативной памяти. Нумерация начинается с нуля.

Таким образом, память можно представить себе в виде многоквартирного дома, в котором квартиры - это байты, а номер квартиры - адрес. Чтобы найти нужную информацию, необходимо знать адрес байта, в котором она хранится. Именно так поступает процессор, когда обращается за данными и программам к оперативной памяти.

http://files.school-collection…
2a8aea124470/%5BINF_028%5D_%5BAM_23%5D.swf

Доступ любой ячейке памяти осуществляется в любой момент времени. Поэтому оперативную память называют памятью с произвольным доступом.

Группа из нескольких байтов, которые процессор может обработать как единое целое, называется машинным словом. Длина машинного слова бывает различной - 8, 16, 32 бита и т.д. Адрес машинного слова равен адресу младшего байта, входящего в это слово.

Объем оперативной памяти зависит от количества разрядов, отведенных под адрес. В настоящее время принята 32-разрядная адресация, а это значит, что всего независимых адресов может быть 2³² = 4294967296 байт.

Рассмотрим физический принцип действия оперативной памяти. С этой точки зрения различают динамическую память (DRAM) и статистическую память (SRAM).

Вывод: оба вида памяти запоминающих микросхем успешно конкурируют между собой, поскольку ни одна из них не является идеальной. С одной стороны, статическая память значительно проще в эксплуатации, т.к. не требует регенерации, и приближается по быстродействию к процессорным микросхемам. С другой стороны, она имеет меньший информационный объем и большую стоимость, сильнее нагревается при работе. На практике в данный момент выбор микросхем для построения ОЗУ всегда решается в пользу динамической памяти. И все же быстродействующая статическая память в современно компьютере тоже обязательно есть - кэш-память.

http://files.school-collection…
b38e-02ada4305454/%5BINF_028%5D_%5BAM_22%5D.swf

Физическое устройство оперативной памяти определяет ее третье свойство - энергозависимость. ОЗУ используется для временного хранения данных и программ.

Оперативную память в компьютере размещают на стандартных панельках, называемых модулями.

Модули вставляются в соответствующие разъемы на материнской плате. Такая конструкция облегчает процесс замены или наращивания памяти. Важнейшей характеристикой модулей ОЗУ является их быстродействие, т.е. у памяти есть своя скорость работы. У современных модулей скорость доступа к информации порядка 10 нс.

2. Постоянная память

Постановка проблемы

Попытайтесь себе представить, что происходит в момент включения компьютера. Где процессор должен брать свои первые команды?

• Может ли процессор брать свои первые команды из оперативной памяти? Почему?
• Может ли процессор брать свои первые команды из внешней памяти? Почему?
• Какой должна быть память, чтобы процессор мог к ней обратиться в момент старта?

Вывод: первую свою команду процессор находит в памяти, которая в отличие от магнитных и оптических дисков является внутренней и, в отличии от ОЗУ , энергонезависимой, т.е. хранит информацию постоянно, даже после выключения компьютера. В ПЗУ хранится информация об устройствах компьютера, т.е. параметры и характеристики монитора, жесткого диска, мыши т.д. для того, чтобы при включении компьютера, прежде чем начать работу, можно было убедиться, что все они работоспособны.

http://files.school-collection…
b268-156b3398d2bb/%5BINF_028%5D_%5BAM_24%5D.swf

• Как вы считаете, знали ли изготовители ПЗУ параметры вашего жесткого диска или монитора?
• Вы сменили монитор. Как сообщить о его параметрах ПЗУ, если вы сами не можете в нем изменить информацию?
• Можно ли записать эту информацию в ОЗУ?

Вывод: необходима такая память, в которую можно было бы записать информацию, и которая была бы энергонезависимой. И такая память действительно есть называется она CMOS.

3. CMOS-память.

CMOS - это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки расположенной на материнской плате. Зарядки батарейки хватает на несколько лет. Наличие такого вида памяти позволяет отслеживать время и календарь, даже если компьютер выключен.

http://files.school-collection…
bb5a-f6a86c0ac204/%5BINF_028%5D_%5BAM_25%5D.swf

4. Flash-память

Еще один вид энергонезависимой памяти, который в отличие от ПЗУ, допускает многократную перезапись своего содержимого с дискеты - Flash Memory.

III. Закрепление

Решите задачи:

№1 (индивидуальная работа)

В таблице поставьте знак "+", если операцию можно производить, и "-" - если нельзя.

(Работа в группах)

№2. Объем оперативной памяти равен 1 Мбайту и она содержит 524288 машинных слов. Сколько бит содержит каждое машинное слово?

(Решение: 1. 1*1024*1024*8=8388608 - объем ОЗУ

2. 8388608 : 524288=16 бит - размер машинного слова)

№3. Шестнадцатеричный адрес последнего байта оперативной памяти равен 7FF. Какой объем имеет эта оперативная память?

(Решение: 1. 7FF₁₆ = 2047_10.

2. нумерация байтов начинается с нуля, значит всего байтов 2048.

3. 2048 : 1024 = 2 Кбайта)

№4. 3FC - шестнадцатеричный адрес последнего машинного слова оперативной памяти компьютера. Ее объем равен 1 Кбайту. Найдите длину машинного слова (в байтах).

(Решение: 1. 1 Кбайт = 1024 байта

2. адрес последнего байта равен 1023, т.к. нумерация байтов с нуля

3. 3FC₁₆ = 1020₁₀ - адрес последнего машинного слова в десятичной системе

4. 1020 1021 1022 1024 - 4 байта длина машинного слова)

IV. Итоги урока

http://files.school-collection…
b4d7-d73e7aa71e39/%5BINF_028%5D_%5BQS_10%5D.html

1. Оценить работу класса.

V. Домашнее задание

Уровень знания: знать виды, особенности и основные характеристики внутренней памяти компьютера.

Уровень понимания:

http://files.school-collection…
f645-4270-93c7-da070d8e0273/9_46.pps - выполнить тест