Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
docx

Курсовая «Классификация основных видов памяти ПК» по Информатике (Андреева А. Ю.)

Всероссийский заочный финансово-экономический институт

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Информатика"

на тему: "Классификация основных видов памяти ПК ".

Исполнитель:

Руководитель:

Киров - 2009

Оглавление

Введение 3

Теоретическая часть 4

1. SRAM и DRAM. 4

2. Динамическое ОЗУ. 5

2.1. SIMM-модули 5

2.2.DIMM 6

2.3. Память от Rambus (RDRAM, RIMM). 6

3. Оперативная кэш-память. 8

4. Постоянное запоминающее устройство. 8

5. Флэш-память. 9

6. CMOS-память. 11

Практическая часть 12

1. Общая характеристика задачи 12

2. Описание алгоритма решения задачи 13

Заключение: 19

Список использованной литературы 20

Введение

В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. Очень важным элементом компьютера является память. Память является одной из самых главных функциональных частей машины, которая предназначена для записи, хранения, выдачи команд и обрабатываемых данных.

Компьютерная информация хранится в компьютерной памяти в закодированном цифровом виде, который представляет собой последовательность нулей и единиц.

Память в компьютере используется нескольких типов, отличающихся по своему функциональному назначению и, как следствие, способами хранении информации, а также конструктивно.

Общей целью курсовой работы является раскрытие темы теоретической части "Классификация основных видов памяти ПК" и решение задачи с использованием табличного процессора MS Excel.

В теоретической части курсовой работы наиболее глубоко раскрывается смысл такого понятия теоретических основ информатики как хранение информации, которая применяется во всех без исключения областях программирования, будь то базы данных или математические программы. Рассмотрены основные виды памяти ПК, их достоинства и недостатки.

В практической части курсовой работы решается задача формирования списков пользователя в MS Excel, установления межтабличных связей, построения гистограммы.

Теоретическая часть

Компьютерная память, или просто память - электронное устройство или материал, где хранится информация в закодированном виде [6, С. 33].

Память является основным элементом компьютера, позволяющим ему нормально функционировать,

Всем компьютерам требуется память нескольких видов. Память требуется на каждом шагу выполнения программ. Память нужна как для использования данных, так и для хранения результатов. Она необходима для взаимодействия с периферией компьютера и даже для поддержания образа, видимого на экране. В компьютерных системах работа с памятью основывается на очень простых концепциях. В принципе, все, что требуется от компьютерной памяти, - это сохранять один бит информации так, чтобы потом он мог быть извлечен оттуда.

Рассмотрим и классифицируем различные виды памяти ПК.

1. SRAM и DRAM

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. Количество модулей зависит от нужного вам объема ОЗУ. Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является быстродействие, которое зависит от максимально возможной частоты операций записи или считывания информации из ячеек памяти.

Различают динамическую память (DRAM) и статическую память (SRAM).

DRAM (Dynamic Random Access Memory, динамическая оперативная память с произвольным доступом) - тип памяти, содержимое которой может сохраняться только в том случае, если оно будет обновляться через короткие интервалы времени. Динамическому ОЗУ нужна регенерация. DRAM применяется для производства модулей оперативной памяти.

Основное преимущество этого типа памяти состоит в том, что ее ячейки упакованы очень плотно, т.е. в небольшую микросхему можно упаковать много битов, а значит, на их основе можно построить память большей емкости. Ячейки памяти в микросхеме DRAM - это крошечные конденсаторы, которые удерживают заряды.

SRAM (Static RAM, статическая память) - после записи данных в ячейки статической памяти они могут сохранять свое значение сколько угодно (в отличие от динамической памяти). SRAM имеет более высокое быстродействие, чем динамическая оперативная память, и может работать на той же частоте, что и современные процессоры. Время доступа SRAM не более 2 нс, это означает, что такая память может работать синхронно с процессорами на частоте 500 МГц или выше. Все это определило использование ее в качестве буферной кэш-памяти.

2. Динамическое ОЗУ

Динамическое ОЗУ со времени своего появления прошло несколько стадий роста, и процесс ее совершенствования не останавливается. За свою историю DRAM меняла свой вид несколько раз. Вначале микросхемы динамического ОЗУ производились в DIP-корпусах. Затем их сменили модули, состоящие из нескольких микросхем: SIPP, SIMM и, наконец, DIMM и RIMM. Рассмотрим эти разновидности поподробнее.

2.1. SIMM-модули

Аббревиатура SIMM расшифровывается как Single Inline Memory Module (Модуль памяти с однорядным расположением выводов.) Он включает в себя все то, что для DIP называлось банком.

Модули SIMM могут иметь объем 256 Кбайт, 1, 2, 4, 8, 16 и 32 Мбайт. Соединение SIMM-модулей с системной платой осуществляется с помощью колодок.

Модуль вставляется в пластмассовую колодку под углом 70 - градусов, а потом зажимается пластмассовым держателем. При этом плата встает вертикально. Специальные вырезы на модуле памяти не позволит поставить их неправильным образом.

Модули SIMM для соединения с системной платой имеют не штырьки, а позолоченные полоски (так называемые pin, пины).

SIMM-модули в своем развитии прошли два этапа. Первыми представителями SIMM-модулей были 30-пиновые SIMM FPM DRAM. Их максимальная частота работы - 29 МГц. Стандартным же временем доступа к памяти считалось 70 нс. Эти модули уже с трудом работали на компьютерах с микропроцессорами i80486DX2, и были вытеснены сначала 72-пиновыми FPM DRAM, а затем EDO RAM. SIMM EDO RAM имеют только 72 пина и могут работать на частоте до 50 МГц.

В настоящее время SIMM-модули, как 30-pin, так и 72-pin не удовлетворяют по своим характеристикам требованиям новых шин и процессоров. Поэтому они все активнее заменяются модулями DIMM.

2.2.DIMM

Аббревиатура DIMM расшифровывается как Dual Inline Memory Module (Модуль памяти с двойным расположением выводов). В модуле DIMM имеется 168 контактов, которые расположены с двух сторон платы и разделены изолятором. Также изменились и разъемы для DIMM-модулей.

Следует отметить, что разъем DIMM имеют много разновидностей DRAM. К тому же вплоть до последнего времени модули DIMM не имели средств самоконфигурирования (в отличие от SIMM-модулей). Поэтому, для облегчения выбора нужного модуля пользователям, на материнских платах разные типы DIMM имеют от одного до трех вырезов на модуле памяти. Они предотвращают от неправильного выбора и неправильной установки модулей памяти.

2.3. Память от Rambus (RDRAM, RIMM)

Аббревиатура SDRAM расшифровывается как Synchronic DRAM (динамическое ОЗУ с синхронным интерфейсом). Этим они отличаются от FPM и EDO DRAM, работающих по асинхронному интерфейсу.

С асинхронным интерфейсом процессор должен ожидать, пока DRAM закончит выполнение своих внутренних операций. Они обычно занимают 60 нс. В DRAM с синхронным управлением происходит защелкивание информации от процессора под управлением системных часов. Триггеры запоминают адреса, сигналы управления и данных. Это позволяет процессору выполнять другие задачи. После определенного количества циклов данные становятся доступными, и процессор может их считывать. Таким образом, уменьшается время просто процессора во время регенерации памяти.

Другое преимущество синхронного интерфейса - это то, что системные часы задают временные границы, необходимые DRAM. Это исключает необходимость наличия множества стробирующих импульсов, обязательных дл асинхронного интерфейса. Это, во-первых, уменьшает трафик по локальной шине (нет "лишних" сигналов), а во-вторых, позволяет упростить операции ввода-вывода. В-третьих, все операции ввода/вывода на локальной шине стали управляться одними и теми же синхроимпульсами, что само по себе хорошо.

Хотя SDRAM появилась уже давно, использование ее тормозилось высокой (на 33%) ценой по сравнению с EDO RAM. "Звездный час"SDRAM настал в 1997 году, после появления чипсета 440BX, работающего на частоте 100 МГц. Вследствие этого доля рынка SDRAM за год выросла в два раза (с 25% в 1997 году до 50% в 1998 году.)

В настоящее время выпускаются модули SDRAM, работающие на частотах 100 и 133 МГц. Также разработаны SDRAM на частоты 143 МГц и выше.

Модуль RIMM - это модуль памяти, который включает в

себя один или более чипов и организует непрерывность канала. По существу, RIMM образует непрерывный канал на пути от одного разъема к другому. Поэтому оставлять свободные разъемы недопустимо.

3. Оперативная кэш-память

Это очень быстрое ЗУ небольшого объема, являющееся буфером между устройствами с различным быстродействием. Обычно используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации между процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью. Кэш-памятью управляет специальное устройство - контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как попадания, так и промахи. В случае попадания, т.е. если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает ее непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.

4. Постоянное запоминающее устройство

К постоянной памяти относят постоянное запоминающее устройство, ПЗУ (в англоязычной литературе - Read Only Memory, ROM, что дословно переводится как "память только для чтения"), перепрограммируемое ПЗУ, ППЗУ (в англоязычной литературе - Programmable Read Only Memory, PROM), и флэш-память (flash memory). Название ПЗУ говорит само за себя. Информация в ПЗУ записывается на заводе-изготовителе микросхем памяти, и в дальнейшем изменить ее значение нельзя. В ПЗУ хранится критически важная для компьютера информация, которая не зависит от выбора операционной системы. Программируемое ПЗУ отличается от обычного тем, что информация на этой микросхеме может стираться специальными методами (например, лучами ультрафиолета), после чего пользователь может повторно записать на нее информацию. Эту информацию будет невозможно удалить до следующей операции стирания 5. Флэш-память

Особо следует рассказать о флэш-памяти. Flash по-английски - это "вспышка, проблеск". Флэш-память является энергонезависимой памятью, (как и ПЗУ и ППЗУ). При выключении компьютера ее содержимое сохраняется. Однако содержимое flash-памяти можно многократно перезаписывать, не вынимая ее из компьютера (в отличие от ППЗУ). Запись происходит медленнее, чем считывание, и осуществляется импульсами повышенного напряжения. Вследствие этого, а также из-за ее стоимости, флэш память не заменит микросхемы ОЗУ.

Основной функцией внешней памяти является способность долговременно хранить информацию. Кроме этого внешняя память имеет большой объем и дешевле оперативной. И еще, носители внешней памяти обеспечивают перенос информации с одного компьютера на другой, что важно в ситуации, когда отсутствуют компьютерные сети.

Таким образом, внешняя (долговременная) память - это место длительного хранения данных (программ, результатов расчетов, текстов и т.д.), не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. Внешняя память, в отличие от оперативной, является энергонезависимой, и не имеет прямой связи с процессором [4, С. 152].

Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и (или) считывание информации) и устройства хранения - носителя.

Основные виды накопителей:

• накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);

• накопители CD-ROM, CD-RW, DVD.

Им соответствуют основные виды носителей:

• гибкие магнитные диски (Floppy Disk);

• жесткие магнитные диски (Hard Disk);

• диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

Основные характеристики накопителей и носителей:

• информационная емкость;

• скорость обмена информацией;

• надежность хранения информации;

В основу записи, хранения и считывания информации из внешней памяти положены два принципа - магнитный и оптический. Благодаря этим принципам обеспечивается сохранение информации и после выключения компьютера.

Гибкий диск

Накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy disk) или дискета- носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

Диск находится внутри пластикового конверта, который защищает его от механических повреждений.

Жесткий магнитный диск

Жесткий диск является информационным складом ЭВМ и способен хранить огромные объемы информации.

Накопитель на жестких магнитных дисках (англ. HDD - Hard Disk Driver) или винчестер - это наиболее массовое запоминающее, устройство большой емкости, в котором носителями информации являются алюминиевые пластины, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения программ и данных. Диски винчестера помещены на одну ось и вместе с головками чтения/записи и несущими их головками помещены в герметически закрытый металлический корпус. Такая конструкция позволила существенно увеличить скорость вращения дисков и плотность записи. Запись информации происходит на обе поверхности дисков.

Лазерный диск

CD-ROM (англ. Compact Disk Real Only Memory - постоянное запоминающее устройство на основе компакт диска)

Компакт-диск диаметром 120 мм (около 4,75 дюймов) изготовлен из полимера и покрыт металлической пленкой. Информация считывается именно с этой металлической пленки, которая покрывается полимером, защищающим данные от повреждения. CD-ROM является односторонним носителем информации.

Принцип цифровой записи информации на лазерный диск отличается от принципа магнитной записи. Закодированная информация наносится на диск лазерным лучом, который создает на поверхности микроскопические впадины, разделяемые плоскими участками. Цифровая информация представляется чередованием впадин (кодирование нуля) и отражающих свет островков (кодирование единицы). Информация, нанесенная на диск, не может быть изменена.

6. CMOS-память

CMOS-память - энергозависимая, перезаписываемая память, которая при своей работе почти не потребляет энергии. CMOS переводится как complementary metal oxode semiconductor - "комплиментарный металл - оксид - полупроводниковый". Достоинства этой памяти - низкое потребление энергии, высокое быстродействие. В CMOS - памяти компьютера находятся важные для его работы настройки, которые пользователь может менять для оптимизации работы компьютера. Питается эта память от небольшого аккумулятора, встроенного в материнскую плату.

Практическая часть

Рассмотрим следующую задачу.

Компания "Страховщик" осуществляет страховую деятельность на территории России по видам полисов, представленных на рис.1. Каждый полис имеет фиксированную цену.

Компания имеет свои филиалы в нескольких городах (рис.2) и поощряет развитие каждого филиала, предоставляя определенный дисконт. Дисконт пересматривается ежемесячно по итогам общих сумм договоров по филиалам.

В конце каждого месяца составляется общий реестр договоров по всем филиалам.

В конце каждого месяца составляется общий реестр договоров по всем филиалам (рис.3)

1.Построить таблицы (рис.1-3).

2.Организовать межтабличные связи для автоматического заполнения граф реестра (рис.3): "Наименование филиала", "Наименование полиса", "Сумма полиса, руб.", "Сумма скидки по дисконту, руб."

3.Организовать двумя способами расчет общей суммы полисов по филиалам:

1) подвести итоги в таблице реестра;

2) построить соответствующую сводную таблицу, предусмотрев возможность одновременно отслеживать итоги и по виду полиса.

4. Построить гистограмму по данным сводной таблицы.

Код вида страхового полиса

Наименование страхового полиса

Сумма страхового полиса, руб.

101

От несчастного случая

10 000 102

От автокатастрофы

50 000

103 От авиакатастрофы

60 000 104

Медицинский

25 000

105 Автомобильный

150 000 106

Жилищный

500 000

Рис. 1. Виды страховых полисов

Код филиала

Наименование филиала

Дисконтный процент с каждого полиса по филиалу, %

100 Московский

3% 200 Тульский

2% 300 Уфинский

1% 400

Липецкий

2% 500 Ростовский

3% 600 Воронежский

2%

Рис. 2. Список филиалов компании " Страховщик"

Код филиала

Наименование филиала

Код страхового полиса

Наименование полиса

Дата выдачи полиса

Сумма полиса, руб.

Сумма скидки по дисконту, руб.

100

101 11.11.05

300

103

12.11.05

200

105

13.11.05

400

102

14.11.05

600

106

11.11.05

500

102

16.11.05

200

105

17.11.05

300

104

12.11.05

300

102

19.11.05

500

101

20.11.05

400

106

11.11.05

600

103

22.11.05

100

105

13.11.05

100

105

24.11.05

600

103

25.11.05

Рис. 3. Реестр договоров

Описание алгоритма решения задачи

1. Запустить табличный процессор MS Excel.

2. Создать книгу с именем "Страховщик".

3. На рабочем Листе 1 MS Excel создать таблицу "Виды страховых полисов".

4. Заполнить таблицу "Виды страховых полисов" исходными данными (рис. 4).

5. На рабочем Листе 2 MS Excel создать таблицу, в которой будет содержаться список филиалов компании "Страховщик".

Рис. 4. Расположение таблицы Виды страховых полисов

на рабочем Листе 1 MS Excel

6. Заполнить таблицу со списком филиалов компании

"Страховщик" исходными данными (рис. 5).

Рис. 5. Расположение таблицы Список филиалов компании

"Страховщик" на рабочем Листе 2 MS Excel

7. На рабочем Листе 3 MS Excel создать таблицу, в которой будет содержаться таблица реестра договоров.

8. Заполнить таблицу реестра договоров исходными данными

(рис. 6). 9. Заполнить графу Наименование филиала таблицы реестра договоров, находящимся на Листе3 следующим образом:

Внести в ячейку В3 формулу:

=ПРОСМОТР(A3;Лист2!A$3:A$8;Лист2!B$3:B$8)

Размножить введенную в ячейку В3 формулу для остальных ячеек (с В3 по В17) данной графы.

Таким образом, будет выполнен цикл, управляющим параметром которого является номер строки (рис. 7).

Рис. 6. Расположение таблицы реестра договоров

на рабочем Листе 3 MS Excel

10. Заполнить графу Наименование полиса таблицы реестра договоров, находящимся на этом же листе следующим образом:

Внести в ячейку D3 формулу:

=ПРОСМОТР(C3;Лист1!A$3:A$8;Лист1!B$3:B$8)

Размножить введенную в ячейку В3 формулу для остальных ячеек (с D3 по D17) данной графы (рис. 7).

11. Аналогичным способом заполнить графу Сумма полиса, руб. таблицы реестра договоров (рис. 7).

12. Заполнить графу Сумма скидки по дисконту, руб. таблицы реестра договоров следующим образом:

Внести в ячейку G3 формулу:

=ПРОСМОТР(C3;Лист1!A$3:A$8;Лист2!C$3:C$8)*F3

Размножить введенную в ячейку В3 формулу для остальных ячеек (с G3 по G17) данной графы (рис.7).

Рис.7. Общий реестр договоров по всем филиалам компании "Страховщик"

13. В таблице реестра отсортировать данные по наименованию филиала.

Для этого на панели задач выбрать Данные\Сортировка\Сортировать по Наименование филиала.

14. Вставить автоматически промежуточные (для каждого филиала) и общие итоги в списке по полю Сумма полиса, руб. (рис.8).

15. Построить соответствующую сводную таблицу, предусмотрев возможность одновременно отслеживать расчет общей суммы полисов по филиалами и по виду полиса. На панели задач выбираем Данные/Сводная таблица и заносим нужные параметры (рис.9).

16. Результаты вычислений представить графически (рис 10). Гистограмма построена.

Рис. 8. Расчет общей суммы полисов по филиалам

Рис. 9. Расположение Сводной таблицы

Рис. 10. Гистограмма по данным сводной таблицы

Заключение

В этой курсовой работе были раскрыты нюансы оперативной памяти. Мы убедились, что эта память является одним из важнейших компонентов компьютера. Ведь именно от нее во многом зависит быстродействие компьютера, а также программное обеспечение, которое мы сможем использовать на нем. Не следует забывать и о том, что быстродействие оперативной памяти не зависит напрямую от её частоты, а скорее от структуры.

В практической части задания выполнены в MS Excel, с использованием различных функций табличного процессора. Решены задачи: построения таблиц по приведенным данным, выполнения расчета общей суммы полисов по филиалам, организованы межтабличные связи, построена соответствующая сводная таблица и гистограмма. Алгоритм решения содержит описание действий, которое подкреплено соответствующими окнами с таблицами и данными из MS Excel.

Список литературы

1. Информатика: учебник / под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2005;

2. Акулов О.А., Медведев Н.В. Информатика: базовый курс. - М.: Омега-Л, 2005;

3. Льюис Паттерсон Microsoft Excel 97. Освой самостоятельно за 24 часа: Пер. с англ. - М.: ЗАО "Издательство БИНОМ", 1998. - 416с.;

4. Информатика. Лабораторный практикум для студентов 2 курса всех специальностей. - М.: ВЗФЭИ, 2006;

5. www.ixbt.com

5

Показать полностью…
Похожие документы в приложении