2022-06-28 • Создаём Random Access Memory (RAM) и то, из чего она состоит

Чтобы не ждать от компьютера невозможного, полагаясь только на «интуитивное» (и ложное) понимание его работы, лучше знать побольше хотя бы про некоторые крупные его узлы. Например, про память произвольного доступа (RAM) точно стоит кое-что знать хотя бы в общих чертах. Потому что RAM — это важно, полезно и везде. Лекция как раз о ней. Начинаем с триггеров — маленьких электронных конструкций, запоминающих и удерживающих в себе сигнал 0/1 (он же да/нет, он же высокий/низкий уровень напряжения). Потом переходим к регистрам — пачкам таких триггеров. Немножко оптимизируем их конструкцию, чтобы не зарастать проводами. Потом переходим уже к пачкам триггеров. Там тоже нужны — а потому естественным образом вырастают и остаются с нами навсегда — две важных штуки: шина данных и демультиплексор. По ходу лекции оказывается, что нам срочно нужна бинарная система счисления. Трогаем и её. В итоге перед нами RAM. И мы знаем, почему она такая и чего от неё можно хотеть. 00:00 Хотим собрать компьютер на логических схемах 02:10 Зачем нам нужна память для компьютера 03:10 Как примерно устроена и работает память человека 04:40 Как устроена компьютерная память и как к ней обращаться (не так, как человеческая) 07:00 Учимся запоминать один бит информации — строим конструкцию на реле, называем её RS-триггером 25:00 Начинаем запоминать много бит сразу 27:00 Оптимизируем управление нашим RS-триггером (то есть его входами) — меняем на схему с сигналом «Запомни» 29:30 Нюанс: идея превращения детальных решений в готовые блоки для масштабирования схем 30:30 Продолжаем делать схему с сигналом «Запомни» — синхронизированный триггер 36:10 Делаем синхронизированный триггер из логических элементов 42:00 Обозначение триггера на логических схемах 42:50 Хотим триггер, срабатывающий по заднему фронту (но не делаем) 48:20 Триггер внутри микросхемы 50:40 Регистр = 8 D-триггеров в одной микросхеме 51:45 Учимся объединять входы и выходы — добавляем сигнал RW и осваиваем концепцию третьего состояния 1:05:50 Подключаем несколько регистров к одной шине данных — добавляем к регистру вход ChipSelect (CS) и устраиваем адресацию регистров 1:16:20 Вот мы и добрались до конструкции памяти 1:19:30 Оптимизируем шину географической адресации в нашей конструкции памяти — добавляем демультиплексор 1:25:30 Отступление о двоичных числах. 1:28:10 Доконструируем Random Access Memory (RAM) 1:33:05 Масштабируем RAM 1:37:10 Тизер следующего занятия: а кто внутри компьютера пользуется RAM? 1:37:40 Отступление о псевдопараллельности вычислений 1:42:00 Summary лекции: запоминатель — D-триггер — регистр — совмещение входа и выхода — третье состояние — параллельные регистры — демультиплексор — RAM с двоичной адресацией