Вычисли количество адресуемых ячеек памяти если разрядность шины адреса равна 64 n

Обновлено: 06.07.2024

Шину данных образуют линии, служащие для передачи данных между отдельными структурными группами ПК. Исходным пунктом линий данных является центральный процессор. Он определяет разрядность шины данных, т.е. число линий, по которым передаются данные. Чем выше разрядность шины данных, тем больший объем данных можно передать по ней за некоторый определенный промежуток времени и тем выше быстродействие компьютера.

В первых ПК использовался процессор Intel 8088. Этот 16-разрядный процессор имел всего лишь 8 внешних линий данных (этим объясняется его низкая стоимость). Для внутренних операций было задействовано 16 линий данных, благодаря чему процессор мог одновременно обрабатывать два восьмиразрядных числа. Но на внешнем уровне к нему присоединялась дешевая восьмиразрядная шина данных. Эти 8 линий обеспечивали связь со всеми микросхемами на системной плате, выполняющими функции обработки данных, и всеми платами расширения, установленными в гнездах. Таким образом осуществлялась передача данных между платами расширения и процессором.

Адресная шина. Разрядность шины

Другая группа линий образует адресную шину. Эта шина используется для адресации. Каждая ячейка памяти и устройство ввода-вывода компьютера имеет свой собственный адрес.

При считывании или записи данных процессор должен сообщать, по какому адресу он желает прочитать или записать данные, для чего необходимо указать этот адрес.

В отличие от шины данных шина адреса является однонаправленной.

Разрядность адресной шины определяет максимальное число адресов, по которым может обратиться процессор, т. е. число линий в адресной шине показывает, каким объемом памяти может управлять процессор. Учитывая, что одна адресная линия обеспечивает представление одного разряда двоичного числа, формулу для максимального объема адресуемой памяти можно записать в следующем виде:

максимальное число адресов = 2n,

Процессор 8088 имел 20 адресных линий, что в соответствии с приведенной формулой обеспечивало адресацию памяти объемом:

220 =1 048 576 байт = 1024 Кбайт = 1 Мбайт.

Это тот самый предельный объем памяти, который все еще имеет силу в операционной системе DOS.

Совсем иная ситуация с процессором 80286. Он имеет 24 адресных линии и поэтому в состоянии управлять памятью объемом:

224= 16 777 216 байт =16 Мбайт.

Для обеспечения связи с микросхемами памяти число адресных линий процессора должно равняться числу адресных линий на системной плате.

Процессоры 80386, 80486 и Pentium имеют 32 адресных линии, что обеспечивает адресацию свыше 4 млрд. ячеек памяти. На системной плате с такими процессорами должно быть 32 линии, обеспечивающие обмен адресами между центральным процессором и всеми важными периферийными микросхемами.

Линии шины управления на системной плате служат для управления различными компонентами ПК. По выполняемой ими функции их можно сравнить с переводной стрелкой на железнодорожных путях.

С помощью небольшого числа линий шина управления обеспечивает такое функционирование системы, чтобы в каждый данный момент времени только одна структурная единица ПК пересылала данные по шине данных или осуществляла адресацию памяти.

К шине может быть подключено много приемных устройств. Сочетание управляющих и адресных сигналов определяет, для кого именно предназначаются данные на шине. Управляющая логика возбуждает специальные стробирующие сигналы, чтобы указать получателю, когда ему следует принимать данные.

Управляющая логика активизирует в каждый конкретный момент только одно устройство, которое становиться ведущим. Когда устройство активизировано, оно помещает свои данные на шину. Все другие микросхемы в этот промежуток времени должны блокироваться с помощью соответствующего сигнала на линии управления.

Микропроцессор взаимодействует с внешней средой с помощью шины адреса/данных/состояния и нескольких управляющих сигналов. Собственно взаимодействие заключается в выполнении одной из двух операций: МП либо выводит (записывает) данные, либо вводит (считывает) данные или команды. В каждой из этих операций процессор должен указывать то устройство, с которым он будет взаимодействовать; другими словами, процессор должен адресовать ячейку памяти либо порт ввода или вывода.

Для передачи данных или выборки команды процессор инициирует так называемый цикл шины. Кроме процессора, цикл шины могут инициировать и другие устройства, например, арифметический сопроцессор.

Цикл шины представляет собой последовательность событий, в течение которой процессор выдает адрес ячейки памяти или периферийного устройства, а затем формирует сигнал записи или считывания, а также выдает данные в операции записи. Выбранное устройство воспринимает данные с шины в цикле записи или помещает данные на шину в цикле считывания. По окончании цикла шины устройство фиксирует записываемые данные или снимает считываемые данные.

Рассмотрим цикл шины микропроцессора 8086, который имеет совмещенную 20-разрядную шину адреса/данных/состояния и шину управления (рис. 4).

Рис. 4. Шины микропроцессора 8086

Цикл шины микропроцессора 8086 состоит минимум из четырех тактов синхронизации, называемых также состояниями T, которые идентифицируются спадающим фронтом сигнала синхронизации CLC. В первом такте (T1) процессор выдает на шину адреса/данных/состояния AD20-AD0 адрес устройства, которое будет источником или получателем информации в текущем цикле шины. Во втором такте (T2) процессор снимает адрес с шины и либо переводит тристабильные буферы линий AD15-AD0 в высокоимпедансное состояние, подготавливая их к выводу информации в цикле считывания, либо выдает на них данные в цикле записи.

Управляющие сигналы, инициирующие считывание, запись или подтверждение прерываний, всегда выдаются в такте T2. В максимальной конфигурации системы сигнал записи формируется в такте T3, чтобы гарантировать стабилизацию сигналов данных до начала действия этого сигнала.

В такте T2 старшие четыре линии адреса/состояния переключаются с режима выдачи адреса на режим выдачи состояния. Сигналы состояния предназначены в основном для диагностических целей, например, идентифицируют сегментный регистр, который участвует в формировании адреса памяти.

В течение такта T3 процессор сохраняет информацию на линиях состояния. На шине данных в цикле записи сохраняются выводимые данные, а в цикле считывания производится опрос вводимых данных.

Тактом T4 заканчивается цикл шины. В этом такте снимаются все управляющие сигналы и выбранное устройство отключается от шины.

Таким образом, цикл шины для памяти или периферийного устройства представляет собой асинхронное действие. Устройство может управлять циклом шины только путем введения состояний ожидания.

Процессор выполняет цикл шины в том случае, когда ему необходимо осуществить запись или считывание информации. Если циклы шины не требуются, шинный интерфейс реализует холостые состояния Ti, в течение которых процессор сохраняет на линиях состояния сигналы состояния от предыдущего цикла шины.

Статьи к прочтению:

. Вычисли количество адресуемых ячеек памяти, если разрядность шины адреса равна 32 : N =?

. Вычисли количество адресуемых ячеек памяти, если разрядность шины адреса равна 32 : N =.

Daniyal0351 27 июн. 2021 г., 10:48:08 | 5 - 9 классы

Определите количество ячеек у оперативной памяти объемом 512 Мбайт?

Определите количество ячеек у оперативной памяти объемом 512 Мбайт.

Сколько ячеек содержит диапазон ячеек В3 : D16?

Группа проводов по которой передаётся адрес и внешних устройств к которым обращается процессор называется ?

Группа проводов по которой передаётся адрес и внешних устройств к которым обращается процессор называется .

1) шина данных 2) информационная магистраль 3) шина управления 4) шина адреса.

Получите внутреннее представление числа 157 в 8 разрядной ячейке памяти в формате со знаком?

Получите внутреннее представление числа 157 в 8 разрядной ячейке памяти в формате со знаком.

В каком виде в памяти компьютера будет представлено десятичное число - 39 в 8 - разрядном формате?

В каком виде в памяти компьютера будет представлено десятичное число - 39 в 8 - разрядном формате.

Dasha120620 13 июн. 2021 г., 05:48:09 | 5 - 9 классы

Какова пропускная способность системной шины и шины памяти с учетом разрядности и частоты?

Какова пропускная способность системной шины и шины памяти с учетом разрядности и частоты.

Mister147103 14 авг. 2021 г., 23:25:29 | 5 - 9 классы

Как будет представлено в 16 - разрядной ячейке памяти ПК число + 41?

AlexsandraCat01 17 июн. 2021 г., 12:12:44 | 1 - 4 классы

Основной характеристикой шины является :А?

Основной характеристикой шины является :

22CHANYEOL 7 мая 2021 г., 16:35:28 | 10 - 11 классы

Указать верное определение : Блок критериев отбора этоa) адрес блока ячеек вне таблицы, содержащий имя поля списка, значение которого нужно выбратьb) адрес блока ячеек списка, который содержит задавае?

Указать верное определение : Блок критериев отбора это

a) адрес блока ячеек вне таблицы, содержащий имя поля списка, значение которого нужно выбрать

b) адрес блока ячеек списка, который содержит задаваемые условия отбора записей вместе со строкой заголовков полей списка

c) адрес блока ячеек таблицы, содержащий формулу с указанием имени поля списка и логическим выражением для его выбора.

На странице вопроса Вычисли количество адресуемых ячеек памяти, если разрядность шины адреса равна 64 ? из категории Информатика вы найдете ответ для уровня учащихся 5 - 9 классов. Если полученный ответ не устраивает и нужно расшить круг поиска, используйте удобную поисковую систему сайта. Можно также ознакомиться с похожими вопросами и ответами других пользователей в этой же категории или создать новый вопрос. Возможно, вам будет полезной информация, оставленная пользователями в комментариях, где можно обсудить тему с помощью обратной связи.

Характеристики универсальных микропроцессоров:

1. Разрядность (мощность) - определяется максимальной разрядностью целочисленных данных, обрабатываемых за 1 такт, то есть фактически разрядностью арифметико-логического устройства (АЛУ). Количество бит в машинном слове называется разрядностью. Чем больше разрядность, т.е. чем длиннее машинное слово, тем быстрее передаётся и обрабатывается информация, тем быстрее работает компьютер.

Применительно к микропроцессору, различают три вида разрядности:

1. Разрядность регистров микропроцессора;

2. Разрядность шины данных;

3. Разрядность шины адреса.

Разрядность регистров - это длина машинного слова внутри микропроцессора. Разрядность этого вида диктуется вместимостью внутренних ячеек памяти процессора- вместимостью регистров. Когда классифицируют микропроцессор и употребляют термин "разрядность микропроцессора", то подразумевается внутренняя разрядность, поскольку именно разрядность регистров определяет эффективность обработки данных микропроцессором, диктует диапазон допустимых значений операндов.

Разрядность шины данных. Под шиной данных понимается группа проводников, по которым от микропроцессора к другим устройствам компьютера передаются данные. Разрядность шины данных – это число проводников в ней. Этот вид разрядности диктует длину машинных слов при передаче информации вне процессора, т.е. это длина "внешнего машинного слова". Длина машинных слов внутри микропроцессора и длина внешнего машинного слова могут не совпадать. Например, первый микропроцессор, устанавливавшийся на персональный компьютер IBM PC (Intel 8088), имел внутреннюю разрядность 16 бит, а длину внешнего машинного слова - всего 8 бит. В его современнике Intel 8086 длина внешнего машинного слова была увеличена до размеров разрядности регистров, т.е. до 16 бит, что дало прирост производительности микропроцессора на 40% при той же тактовой частоте. Схожее несовпадение разрядности компания Intel применила на микропроцессоре 80386SX, а также на всех процессорах Pentium (исключая последние 64-разрядные).

Разрядность шины адреса - это число проводников в адресной шине. По этим проводникам от микропроцессора к оперативной памяти передаётся информация для определения ячеек памяти, к которым надо получить доступ. Чем шире шина адреса, тем к большему числу ячеек памяти может адресовываться микропроцессор. Адресное пространство микропроцессора, т.е. наибольший теоретически возможный размер оперативной памяти, доступный для данного микропроцессора, определяется величиной 2 n , где n- разрядность адресной шины.

Например, у Intel 8088 и Intel 8086 адресная шина имела 20 проводников. Наибольший размер оперативной памяти у компьютеров с таким микропроцессором был не более 2 20 = 1048 000 байт, т.е. 1 Мбайт. У процессора следующего поколения, Intel 80286, была 24-разрядная шина адреса, что увеличило максимум адресуемой оперативной памяти до 16 Мб. Начиная с Intel 80386, микропроцессоры Intel длительное время имели 32-битную шину адреса и соответственно адресное пространство 4 Гб.

2. Тип ядра и технология производства. Технология определяется толщиной минимальных элементов процессора, — чем более «тонкой» становится технология, тем больше транзисторов может уместиться на кристалле. Кроме этого, переход на новую технологию помогает снизить энергопотребление и тепловыделение процессора, что очень важно для его стабильной работы.

Переход на новую технологию, как правило, влечет за собой и смену процессорного «ядра»

3. Производительность - Производительность процессора измеряется во Флопсах. Флопс - это количество элементарных операций (тактов) выполняемых за 1 секунду с плавающей запятой. Флопс бывает: 1 Флопс = 10 (нулевая степень), 1 Килофлопс = 10*** степени, 1 Мегафлопс = 10****** степени, 1 Гигафлопс = 10********* степени, 1 Террафлопс = 10************ степени.

Пусть у нас имеется процессор AMD Athlon Core 2/3,5 HHz, пусть процессор выполняет 4 операции за 1 такт времени в каждом ядре, вычислим его производительность: 4 х 4 х 3,5 ГГц = 56 (Гигафлопс) или 56 миллиардов операций в 1 секунду.

Надо помнить, что количество тактов выполняемых процессором не всегда совпадает с фактическим количеством операций в 1 секунду!

И вот почему:

1) для выполнения многих математических операций процессору требуется несколько тактов,

2) конкретное количество операций зависит от типа процессора (чем выше тип, тем меньше требуется количество тактов на выполнение операций),

3) компоненты физической схемы компьютера влияют на скорость выполнения,

4) быстродействие в основном определяется тактовой частотой процессора, чем она выше, тем больше скорость выполнения операций в 1 секунду!

4. Тактовая частота (быстродействие) - процессора или такт ядра процессора — промежуток между двумя импульсами тактового генератора, который синхронизирует выполнение всех операций процессора. Самый важный показатель, определяющий скорость работы процессора. Тактовая частота, измеряемая в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц), обозначает лишь то количество циклов, которые совершает работающий процессор за единицу времени (секунду).

Выполнение различных элементарных операций может занимать от долей такта до многих тактов в зависимости от команды и процессора. Общая тенденция заключается в уменьшении количества тактов, затрачиваемых на выполнение элементарных операций.

5. Объем кэш-памяти, которая имеет два уровня: L1 – память 1-го уровня, находящаяся внутри основной микросхемы микропроцессора и работающая всегда на полной частоте микропроцессора; L2 – память 2-го уровня, кристалл, размещаемый на плате микропроцессора и связанный с ядром внутренней микропроцессорной шиной, может работать на полной или половинной частоте микропроцессора.

6. Архитектура МП. Понятие архитектуры микропроцессора включает в себя систему команд и способы адресации, возможность совмещения выполнения команд во времени, наличие дополнительных устройств в составе микропроцессора, принципы и режимы его работы. Выделяют понятия микроархитектуры и макроархитектуры.

Микроархитектура микропроцессора – это аппаратная организация и логическая структура микропроцессора, регистры, управляющие схемы, арифметико-логические устройства, запоминающие устройства и связывающие их информационные магистрали.

Макроархитектура – это система команд, типы обрабатываемых данных, режимы адресации и принципы работы микропроцессора.

Разрядностью (или битностью) центрального процессора (ЦП) называется количество бит, которые ЦП может обрабатывать за одну команду. Разрядность определяет количество бит, отводимых хранение одной ячейки данных. То есть, если архитектура вашего процессора, например, 32 битная, то он может работать с числами, которые представлены в двоичном коде из 32 бит, причём обрабатывать эти числа он может за одну команду.

Часто, читая описания ЦП, можно встретить обозначение x86 — это значит, что мы имеем дело с 32 битной архитектурой. Если же встречается надпись х64 – то можно сказать, что данный ЦП обладает битностью, равной 64.

Важно! Часто битность ЦП ошибочно принимается за основу при определении максимального объёма памяти, к которому он может обращаться. Это, естественно, не так. Шины адреса и данных практически любого ЦП имеют разную битность и никак не влияют друг на друга.

Значение битности ЦП играет не последнюю роль для пользователей, поскольку битности операционной системы (ОС) и процессора, которые используются друг с другом, должны совпадать. Однако, здесь работает принцип обратной совместимости: на 64 разрядный ЦП может быть установлена операционная система как 32 так и 64 разрядная.

Версия операционной системы в данном случае не играет роли: например, все ОС Windows или Linux, уже начиная с появления первых 64 разрядных ЦП имеют как 32 битные так и 64 битные сборки. То есть, существуют все версии Windows (от XP до 10-й), имеющие как 64 так и 32 битную среду.

Важно! Установить на ЦП семейств х86 ОС, в названии которой фигурирует «х64» невозможно! Мало того, невозможно запускать исполняемые файлы для 64 битных ЦП на 32 битных ОС.

Именно поэтому определение того, какие именно (32 или 64 разрядные) данные используются ЦП весьма важно. Часто от этого зависит работоспособность достаточно больших групп пользователей, использующих одинаковое программное обеспечение.

В данной статье будет рассмотрено, как узнать разрядность процессора при помощи различных способов.

Важно! Установить на ЦП семейств х86 ОС, в названии которой фигурирует «х64» невозможно! Мало того, невозможно запускать исполняемые файлы для 64 битных ЦП на 32 битных ОС.

В данной статье будет рассмотрено, как узнать разрядность процессора при помощи различных способов.

Откроется консоль командного процессора. В ней следует ввести команду «systeminfo». Результатом её выполнения будет длинный перечень параметров системы. Интересующий нас пункт называется «Процессор(ы):» В нём будет написано название модели ЦП. И обязательно указана его битность (либо цифрами 32 или 64, либо надписями «х86» или «х64»).

Через свойства компьютера

Можно определить, какую разрядность поддерживает процессор, посмотрев свойства системы.

Один из способов сделать это – войти в параметр «Система» панели управления и там, в разделе «Тип системы» можно будет увидеть её разрядность. Если она равна 64, то и ЦП тоже 64 битный.

Однако, как уже было сказано ранее, поскольку на 64 разрядный ЦП может быть поставлена 32 разрядная система, необходимо будет уточнить тип используемого ЦП. Для этого следует зайти в «Диспетчер устройств», ссылка на который есть на той же странице, в «Устройствах» выбрать ЦП и открыть в его свойствах вкладку «Сведения».

В этой вкладке интересующий нас параметр называется «ИД оборудования». В нём будет указан тип используемого процессора – 64 или 32 разрядный.

Альтернативой является исследование свойств устройства, называемого в Диспетчере устройств «Компьютер». В нём может содержаться описание применяемого типа ПК с указанием его битности.

Аналогично свойствам процессора, следует зайти в свойства компьютера и во вкладке «Сведения» посмотреть описание устройства. Параметр может также называться «Выводимое имя». В любом случае, в нём будет присутствовать либо надпись «х86», либо «х64», что и будет соответствовать битности используемого ЦП в 32 или 64 соответственно.

Узнать разрядность через интернет

Для этого достаточно набрать в строке поиска фразу «узнать разрядность онлайн». Первые 5-10 результатов поиска дадут ссылки на сайты, определяющие этот параметр. После этого следует перейти на этот сайт и активный контент автоматически опознает количество разрядов ЦП и версию ОС.

Важно! Исполнение активных компонентов может быть заблокировано браузером и в этом случае определить интересующий параметр не получится. Для этого следует разрешить выполнение активного содержимого на странице.

Через BIOS

Самый простой способ, не требующий наличия программного обеспечения вообще. При загрузке ПК следует войти в BIOS, нажав F2 или Del. Далее следует выбрать раздел «System Settings», «Main» или «CPU Settings» – в зависимости от производителя BIOS он может называться по-разному, и посмотреть значение параметра «Processor Type». В нём будет указана фирма производитель, модель ЦП, его частота и разрядность.

Комплекс, состоящий из пучка проводов и электронных схем, обеспечивающих правильную передачу информации внутри компьютера, называют магистралью, системной шиной или просто шиной. Шина характеризуется разрядностью и частотой.

Максимальное количество одновременно передаваемой информации называется разрядностью шины. Разрядность шины определяется разрядностью процессора и в настоящее время составляет 64 бита. Чем выше разрядность шины, тем больше информации она может предавать в единицу времени.

Поиск устройства или ячейки памяти осуществляет процессор. Каждое устройство или ячейка имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, сигналы по которой передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам. Разрядность адресной шины определяет адресное пространство процессора, т.е. количество ячеек памяти. Количество адресуемых ячеек памяти рассчитывается по формуле: N = 2i, где i – разрядность адресной шины. Если разрядность адресной шины составляет 32 бита, то максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно 232 = 4 294 967 296 ячеек.

Информация по шине передается в виде импульсов электрического тока. Шина работает не непрерывно, а циклами. Количество циклов срабатывания шины в единицу времени называется частотой шины.

Шина связывает между собой не только процессор и оперативную память, фактически все устройства компьютера – диски, клавиатура, дисплей и т.д. – так или иначе принимают и передают данные через шину. Для этого в шине предусмотрены стандартные разъемы, к которым подключаются те или иные устройства компьютера. Если шина одна, то пропускная способность ввода\вывода ограничена. Скорость шины лимитируется физическими факторами – длиной шины и количеством подсоединяемых устройств. Поэтому в современных крупных системах используется комплекс взаимосвязанных шин. Традиционно шины делятся на шины, обеспечивающие организацию связи процессора с памятью и шины ввода\вывода.

Шины ввода\вывода могут иметь большую протяженность, поддерживать подсоединение многих типов устройств и обычно следуют одному из шинных стандартов. Шины процессор-память сравнительно короткие, высокоскоростные и соответствуют организации системы памяти для обеспечения максимальной пропускной способности канала память – процессор.

Некоторые компьютеры имеют единственную шину для памяти и устройств ввода\вывода. Такая шина называется системной. Локальной шиной называется шина, электрически выходящая непосредственно на контакты микропроцессора. Она обычно объединяет процессор, память, схемы буферизации для системной шины и ее контроллер, а также некоторые вспомогательные схемы.

В настоящее время чаще используются:

ü шина PCI (Peripheral Component Interconnect bus – шина взаимодействия периферийных устройств);

ü графическая шина AGP (Accelerated Craphic Port – ускоренный графический порт);

ü HyperTransport – высокоскоростная шина для соединения внутренних устройств компьютерной системы. Тактовая частота достигает 800 МГц. Пропускная способность составляет до 6,4 Гбайт/с;

ü USB предназначена для подключения до 256 внешних устройств (таких, как мышь, принтер, сканер, фотокамера, FM-тюнер и т.д.) к одному USB-каналу (по принципу общей шины). Пропускная способность до 480 Мбит/с (в версии USB 2.0).

В современных компьютерах частота процессора может превышать частоту системной шины (частота процессора 1 ГГц, а частота шины – 100 МГц).

Читайте также: