Lezioni: introduzione generale

La Memoria

Dal punto di vista logico la memoria è una sorta di vettore di elementi individuati univocamente da un indice progressivo che ne rappresenta l'indirizzo. Tali elementi possono essere rappresentati plasticamente da celle di una griglia più grande, che è la memoria medesima.

Codificazione dei dati in memoria: i dati come stati di tensione elettrica

I dati in memoria vengono salvati

• tensione alta: Vhigh = 5v o 3,3v
• tensione bassa: Vlow = 0v

In tal senso i dati vengono codificati sempre mediante sequenze di valori di tensione Vh e Vl.
Esempio:

   5v    5v 5v       5v
__⌈¯¯⌊__⌈¯¯¯¯¯⌊_____⌈¯¯⌊
0v    0v       0v 0v

Rappresentazione degli stati di tensione elettrica nel sistema binario

Affinché sia umanamente più comprensibile soprattutto in fase di operazioni aritmetiche, tali valori di tensione vengono per convenzione rappresentati dalle due cifre binarie 0 e 1.

Ogni stato di tensione Vh o Vl è chiamato bit. Pertanto la CPU e la memoria lavorano tramite sequenze di bit aventi stato 1 oppure 0.

Affinché la CPU possa effettuare le operazioni in aritmetica binaria, che è capace di compiere, deve ricevere gruppi di sequenze di bit, che per essa abbiano significato. Ogni gruppo di stati di tensione, bit, avente per la CPU un significato operativo (ad esempio un comando), è formato da 8 bit.
Così anche ogni cella (indirizzo) di memoria potrà contenere, memorizzato, sempre un insieme di 8 bit.

Ogni gruppo di 8 bit è chiamato Byte.

Riprendendo l'esempio, sopra esposto, di una sequenza di valori di tensioni elettriche, possiamo così rappresentarla in binario (sequenza di bit aventi stato 0 oppure stato 1):

  8 bit
01011001
 1 Byte

Il bit più a destra è ritenuto il bit meno significativo dell'ottetto, mentre il bit più a sinistra è considerato il bit più significativo.

Dalla rappresentazione binaria alla rappresentazione numerica

Per rendere ancor più comprensibile la rappresentazione dei valori di tensione (per ora convertiti in rappresentazione binaria con bit posti a 0 o 1 a seconda della tensione elettrica rappresentata), si è convenzionalmente attribuito un numero a ciascun bit in ragione della sua posizione all'interno del Byte:

128 64 32 16 8 4 2 1

Ciò ha permesso infatti di rappresentare lo stato dei bit di ogni byte attraverso un numero intero datto dalla somma dei numeri rappresentati da ogni bit avente stato posto a 1.
Esempio:

| 0 | 1| 0| 1|0|0|0|1|
|128|64|32|16|8|4|2|1|
      ⭭     ⭭       ⭭
      64 + 16   +   1  =  81

Il Byte (insieme di 8 bit), come sopra rappresentato in binario, può dunque essere ancor più agevolmente e brevemente rappresentato, anche ai fini dell'effettuazione di una eventuale operazione aritmetica, dal valore intero 81.

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