В Стране Микроников, или Секреты компьютера - [8]

ДЕШИФРАТОР

Отдел декодирования адреса

— Что это, Меморек? — заинтересовался мальчик. — Я никогда не слышал такого странного названия. Объясни мне, ну пожалуйста.

— С удовольствием, — ответил Меморек. — Это один из самых важных отделов Запоминающего устройства. Когда микропроцессор хочет записать или считать информацию, сначала посылается АДРЕС по АДРЕСНОЙ МАГИСТРАЛИ. Потом он же дает разрешение пользоваться им, а через мгновение указывает, следует считать информацию из ЗУ или записать ее.

— Да, помню, — отозвался Каролек. — Кажется, и разрешение пользоваться адресом, и известие о том, каково направление передачи информации посылаются по специальным дорогам Управляющей магистрали по так называемым Линиям.

— У тебя отличная память, — похвалил Меморек. — Вижу, нам не трудно будет с тобой договориться. А теперь слушай внимательно. Когда приходит разрешение на адрес, мой коллега Селекторек вызывает адресную бригаду. Состоящая из специально подготовленных микроников, она получает адрес, и в помещении, называемом декодером, определяет, о какой ячейке идет речь. Давай посмотрим, как это происходит.

Они вошли в помещение, в котором все находилось в напряженном движении: попали в момент, когда адресная бригада получила адрес. Каролек внимательно следил за тем, что происходит. Сначала микроники ловко поделили адрес. Половину шариков передвинули на одну сторону, а половину — на другую. Первая часть шариков попала на пост с надписью «КОЛОННЫЙ ДЕШИФРАТОР», а вторая часть — на пост «СТРОЧНЫЙ ДЕШИФРАТОР».

— Смотри, Каролек. Первая часть декодирования закончена, — отозвался Меморек.

— А что такое декодирование?

— Декодирование — это расшифровка. В данном случае она указывает, о каком адресе идет речь. Ты, наверное, знаешь, что адрес — число, записанное в двоичной системе, только роль цифр 0 и 1 у нас играют разные цветные шарики. Адрес, присланный микропроцессором, состоит из шестнадцати шариков, т. е. из шестнадцати цифр 1 или 0. Наибольшее число, которое можно записать с помощью цифр двоичной системы, составляет 65536 по привычной для тебя десятичной системе. Если бы все ячейки памяти были уложены одна за другой, число, считанное непосредственно с адреса, определяло бы очередной номер ячейки памяти. Но это неудобно микроникам, занимающимся считыванием и записью информации, приходилось бы преодолевать длинный путь до ячейки с большим порядковым номером. Тогда домик памяти был бы очень длинным и узким. Понимаешь? — спросил Меморек.

— Вроде, понимаю, но что тогда делать? — Каролек вопросительно посмотрел на микроника.

А вот что. Надо не устанавливать ячейки в одну линию, а размещать в квадрате. Тогда размер стороны квадрата составит 256.

— Только? — мальчик был явно удивлен.

— А больше и не надо, — сказал микроник. — Ведь 256 × 256 будет 65536. Не веришь — посчитай сам.

Каролек очень долго молча считал: правильно! Меморек, улыбнувшись, продолжал:

— Поскольку ячейки уложены в квадрат, чтобы найти нужную ячейку, достаточно указать, в каком ряду и в какой колонке она находится.

— Так поэтому здесь два поста: СТРОЧНЫЙ ДЕШИФРАТОР и КОЛОННЫЙ ДЕШИФРАТОР? — прервал мальчик, а когда его собеседник утвердительно кивнул головой, задал следующий вопрос: — И все-таки я не совсем понимаю, почему происходит деление адреса и в каждый дешифратор попадает восемь шариков. Не мало ли?

— Деление адреса делается потому, что нужно определить номер как строки, так и колонки. Для определения каждого из этих номеров нужны только восемь шариков, потому что с помощью восьми цифр двоичной системы самое большое из записываемых чисел составит 256.

— Ловко придумали… Мне нравится!

— Я рад, что ты действительно понимаешь, — сказал Меморек. — А теперь пойдем посмотрим на ячейки памяти.

Они вошли в большое помещение, напоминающее огромную шахматную доску с 256 строками и таким же количеством колонок. На каждой «клетке» этой объемной «шахматной доски» стоял прозрачный контейнер с шариком. Вдруг к одному из них деловито подбежал микроник, открыл дверцу, и изнутри стали выкатываться одноцветные шарики и, толкаясь, направляться к двери в углу зала.

— Что это? — спросил мальчик.

— Считывание из памяти, — ответил микроник. — Адрес, декодирование которого ты только что видел, указал именно на эту ячейку памяти. Одновременно поступила и команда считывания, потому-то микроник из обслуживающего персонала памяти открыл дверцу контейнера, и шарики направились в микропроцессор.

— Меморек, здесь что-то не так. Ведь в каждом контейнере лежит только один шарик, откуда же здесь их столько взялось?

— Если присмотришься повнимательнее, увидишь, что к каждому контейнеру снизу подведены две трубы, соединенные с дорогами снабжения. Пока не идет операция записи, одна труба открыта, а вторая закрыта. В момент считывания, когда дежурный микроник открывает дверь контейнера, шарик выкатывается, а его место занимает новый из трубы снабжения.

— Теперь понятно, — сказал Каролек. — А как информация записывается?

— Сейчас увидишь. До момента получения адреса и его декодирования все происходит так же, как при считывании. Когда же поступает требование записать данные в память, микропроцессор присылает по линии данных шарики определенного цвета. Тогда микроник, обслуживающий память, освобождает контейнер, выпускает собравшиеся там шарики. Затем открывает трубу снабжения такого же цвета, как шарики, присланные микропроцессором. Вот и все, запись сделана. А теперь я оставлю тебя, посмотри, как работает Запоминающее устройство. Мне пора на работу. До свидания!