Оперативні запам’ятовувальні пристрої динамічного типу

 

Елементарна комірка динамічної пам'яті (Dynamic RAM – DRAM) складається з одного конденсатора і замикаючого транзистора. Це дає можливість досягти набагато більшої щільності розміщення елементів і, у результаті, значно знизити вартість ОЗП. З іншого боку, дана технологія має ряд недоліків, головним з який є те, що заряд, що накопичується на конденсаторі, згодом губиться. Незважаючи на те, що при конструюванні конденсаторів комірки динамічної пам'яті використовується гарний діелектрик з електричним опором декілька тераОм (10¹² Ом), заряд конденсатора губиться дуже швидко, тому що розміри одного конденсатора мікроскопічні, а ємність мізерна (порядку 10^-15 Ф). При такій ємності на такому конденсаторі накопичується усього близько 40000 електронів! Середній час витоку заряду при сучасному дизайні комірок динамічної пам'яті складає сотні навіть десятки мілісекунд. Виходить, заряд кожного осередку потрібно відновлювати протягом даного відрізка часу, інакше інформація, що зберігається в пам'яті, буде загублена.

Рис. 2. Блочна структура організації ОЗП

ОЗП пройшли довгий путь еволюції, у ПЕОМ використовувалися модулі та мікросхеми пам’яті багатьох типів. В дійсний час найбільш розповсюджені пам'ять типів SDRAM (Synchronic DRAM – синхронний динамічний ОЗП ), DDR (Double Data Rate – подвійна швидкість передавання даних ) SDRAM, DDR 2 SDRAM. Найбільш сучасний та швидкодіючий тип ОЗП -- DDR 2 SDRAM

Питання:

Що таке статична пам'ять?

Що таке динамічна пам'ять?

Література:

Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехніка. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. с. 175-187, 221-245.

Лекція №8

Дискретиза́ція, квантування и кодування сигналів(ср)

План

Дискретиза́ція

Квантування

Кодува́ння

Дискретиза́ція — перетворення функцій неперервних змінних у функції дискретних змінних, за якими початкові неперервні функції можуть бути відновлені із заданою точністю. Роль відліків виконують квантовані значення функцій. Під квантуванням розуміють перетворення неперервної за значеннями величини у величину з дискретною шкалою значень з скінченної множини дозволених, які називають рівнями квантування. Якщо рівні квантування нумеровані, то результатом перетворення є число, яке може бути виражене в будь-якій системі числення.

Для виробничих задач обробки даних зазвичай потрібно значно менше інформації, ніж її надходить від вимірювальних датчиків у вигляді безперервного аналогового сигналу. При статистичних флюктуаціях вимірюваних величин і кінцевої похибки засобів вимірювань інформація про величину сигналу завжди обмежена. Раціональне виконання дискретизації і квантування початкових даних дає можливість знизити витрати на зберігання і обробку інформації. Використання дискретних сигналів дозволяє застосовувати методи кодування інформації з можливістю подальшого виявлення і виправлення помилок при зверненні до збереженої інформації. Цифрова форма сигналів полегшує також уніфікацію операцій перетворення інформації на всіх етапах звернення до неї.

 

Квантування

В інформатиці під квантуванням (англ. quantization) неперервної або дискретної величини розуміють розбивку діапазону її значень на кінцеве число інтервалів. Існує також векторне квантування - розбивка простору можливих значень векторної величини на кінцеве число областей. Квантування часто використовується при обробці цифрових сигналів, у тому числі при стисканні звуку й зображень. Найпростішим видом квантування є розподіл цілочисельного значення на натуральне число, називане коефіцієнтом квантування.

Не слід плутати квантування з дискретизацією (і, відповідно, рівень квантування з частотою дискретизації). При дискретизації величина, що змінюється в часі (сигнал) заміряється із заданою частотою (частотою дискретизації), таким чином, дискретизація розбиває сигнал за часовою складовою (на графіку - по горизонталі). Квантування ж приводить сигнал до заданих значень, тобто, розбиває за рівнем сигналу (на графіку - по вертикалі). Сигнал, до якого застосована дискретизація й квантування, називається цифровим.

При оцифровці сигналу рівень квантування називають також глибиною дискретизації або розрядністю. Глибина дискретизації виміряється в бітах і позначає кількість біт, що виражають амплітуду сигналу. Чим більше глибина дискретизації, тим точніше цифровий сигнал відповідає аналоговому.

 

Кодува́ння (рос. кодирование, англ. encoding, нім. Kodieren n) — 1. Ототожнювання символів чи груп символів одного коду з символами чи групами символів іншого коду або обробка певної інформації через знакову систему певного коду.

· Ефективне кодування — кодування, яке передбачає усунення надлишковості інформації.

· Завадостійке кодування — кодування, яке характеризується підвищенням вірогідності передачі інформації без помилок.

· Кодування інформації — перетворення будь-якої інформації в кодові комбінації для передачі, зберігання і т. ін.

· Кодування (криптографія) — шифрування повідомлення (сигналу) за допомогою коду.

Питання:

Що таке дискретизація, в чому полягає?

Що таке квантування, в чому полягає?

Що таке кодування, в чому полягає?

Література:

Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехніка. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. с. 175-187, 221-245.

Лекція №9