Memòria d'ordinadors

1993/04/01 Romo Uriarte, Jesus Maria Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Hardwarea

L'ordinador és una màquina electrònica que utilitza símbols o símbols per a processar la informació seguint un programa.

A causa de l'estructuració interna dels ordinadors, el tipus d'informació digital que poden utilitzar aquestes màquines, codificada mitjançant els símbols 0 i 1. Això no significa que l'usuari hagi d'indicar la informació d'aquesta manera. A pesar que l'ordinador treballi digitalment, en donar les ordres l'operador utilitzarà un llenguatge similar al de les llengües comunes.

Per a poder complir amb la funció dels ordinadors és necessari guardar les dades i ordres en algun lloc, i el mateix amb els resultats intermedis i finals. Aquest espai d'emmagatzematge necessari es denomina memòria, serveix per a acumular dades i com s'indica més endavant no ha de barrejar-se amb disquets o discos.

La unitat d'informació més petita es denomina bit (dos nary digi t) i pot tenir dos valors, un bit pot ser zero o un. I com la unitat és massa petita, la unitat anomenada byte s'utilitza més. El byte és el conjunt de bits necessari per a representar un caràcter. En la majoria dels casos es compon de vuit bits i llavors se'n diu zortzikote, però també poden ser seikotes. Els més utilitzats són els següents:

Múltiples Símbol Valor

Quilo
Megues
Giga

2 ¹⁰ = 1.024 10 ³
2 ²⁰ = 1 ₁ 048.576 10 ⁶
2 ³⁰ = 1.073 ₁ 741.824 10 ⁹ kb
Mg
Gb

Components de la memòria

La memòria d'un ordinador està composta per la taula memori, el registre de direccions, el descodificador i el registre de dades.

Taula Memori

S'utilitza per a emmagatzemar informació i està format per elements que poden trobar-se en dues situacions. Cadascun d'aquests elements representa un bit. Aquests bits estan agrupats en conjunts independents entre si i cadascun d'ells rep el nom de memori. La longitud de la paraula memori pot variar d'un ordinador a un altre, podent ser d'un byte, de dos o de tres. En la memòria que es mostra en la figura 1, la longitud de la paraula memori és de 5 bits i ha de prendre's com a exemple, ja que els veritables ordinadors tenen paraules de major longitud.

Aquestes cèl·lules o conjunts de bits independents de la taula memori es coneixen com "gelascas" i tenen la capacitat d'emmagatzemar informació. Una altra característica molt important és la direcció que identificarà cada pila.

Per a accedir a una informació des de la memòria és necessari especificar la seva adreça. Per tant, la memòria s'assembla a un conjunt de bústies on la informació, el contingut de les bústies i la direcció són la ubicació de la bústia. Com ja s'ha esmentat anteriorment, la informació s'emmagatzemarà en el codi binari i les direccions també estan en el codi binari, però conceptualment són completament diferents: les dades que se situen al llarg del temps en la safata d'una direcció poden ser diferents, però la direcció d'aquesta pila és permanent i immutable.

Registre de direccions

Indica en quina pila de la memòria es produirà la següent operació en memòria. Les operacions que admet una memòria són la lectura (obtenció d'informació d'una pila de memòria) i l'escriptura (emmagatzematge d'una dada en una pila de memòria). El registre de direccions especifica la direcció de la pila que s'utilitzarà en la següent operació.

La longitud del registre de direccions, és a dir, el nombre màxim de bits que pot acceptar, està relacionada amb el nombre d'inquilins que hi ha en la taula memori. Com es pot apreciar en la imatge, si hi ha 8 direccions que es poden obtenir de 3 bits són suficients per a indicar la direcció de qualsevol immòbil. La relació entre la longitud del registre de direccions i la taula memori és: si el registre de direccions té n bits el nombre màxim de cel·les que es pot domiciliar és de ^{2 n.}

Deco

La direcció que hi ha en el registre de direccions està codificada i cal activar la pila corresponent a aquest codi. Aquesta activació o encesa es realitza elèctricament intercalant aquest component denominat descodificador. El treball del descodificador consisteix a agafar la direcció donada en el codi binari i activar la pila corresponent mitjançant un pols elèctric.

Registre de dades.

És la porta de la memòria, per aquí passen les dades que s'escriuran i els que es llegeixen d'ella. El nombre de bits que té el registre de dades és igual a la longitud de memori, és a dir, 5 en el nostre exemple. Aquest registre està connectat al bus de dades. (Veure figura 1).

Operacions de memòria

Dos són les operacions que es poden realitzar en una memòria: lectura i escriptura.

En fer una lectura es copia la dada o l'ordre en una de les cel·les de la memòria en un altre lloc de l'ordinador, quedant quan hi ha memòria. Els passos que es donen en la lectura són:

1. A través del bus de direccions connectat al registre de direccions, la direcció de la safata d'informació arriba al registre de direccions.
2. La direcció de l'inert que guarda la informació entra en el descodificador i aquest s'activa elèctricament. Es llegirà la dada que hi ha en la paraula memori activa.
3. La unitat de control és un altre component de l'ordinador que indica la necessitat de realitzar una lectura a través del bus de control.
4. En tractar-se d'una lectura, una còpia del contingut de la caixa activa es transfereix al registre de dades i en estar aquest registre connectat al bus de dades, estarà disponible per a qualsevol altre lloc de l'ordinador.

En la redacció es guardarà una dada que ve de fora en una pila de la memòria. Els passos que s'haurien de donar per a dur a terme una redacció són els següents:

1. La direcció de la pila que guardarà la informació a través del bus de direccions connectat al registre de direccions arriba al registre de direccions.
2. La direcció d'aquesta pila s'introdueix en el descodificador i s'activa elèctricament. El memo en el qual l'escriptura estigui activa es realitzarà en aquesta mateixa paraula.
3. La informació que es desitja emmagatzemar en la memòria arriba al registre de dades a través del bus de dades. El bus de dades té una doble adreça: aquest bus és l'encarregat de transportar les dades que vénen de fora cap a la memòria i els que van fora d'ella.
4. La unitat de control indica mitjançant el bus de control la necessitat de realitzar l'escriptura.
5. En tractar-se d'una escriptura, la qual cosa està en el registre de dades es transfereix a la pila que està activa. En la redacció se substitueix el contingut que prové del registre de dades pel que es perd el contingut antic.