Subsistemul de memorie MPS

Memoria poate fi internă sau externă. Exterior numita memorie magnetice, discuri optice, bandă, etc. Memoria internă se realizează cel mai adesea pe chips-uri. Memoria internă sau principală poate fi de două tipuri: de memorie cu acces aleator (RAM) sau o memorie cu acces aleator (RAM) și o memorie de citire (ROM). RAM, de asemenea, indicat - (. RAM Random Access Memory), și ROM - (ROM Read Only Memory.). De asemenea, a primit memorie flash de răspândire (Flash) având caracteristici și RAM și ROM și memorie nevolatilă (nevolatile - NV) pe baterii. Acesta din urmă Numele este condiționată, ca ROM și memorie flash, și nevolatili. Codurile de RAM, în conformitate cu problemele rezolvate sunt în continuă schimbare și complet pierdut atunci când alimentarea este oprită. Magazinele ROM controlează funcționarea rutine de calculator, constante, simboluri, tabele și alte informații care sunt reținute chiar și atunci când opriți de periferice pentru computere. RAM este împărțită într-o memorie statică (SRAM), dinamic (DRAM), un registru (RG). ROM poate fi: Masca - programat la fabrica (ROM), programabile PROM cu un singur utilizator (PROM sau OTP), multiple programabile (reprogrammiruemymi) utilizator RPG U cu UV erasable (EPROM) sau c poate fi ștearsă electric (EEPROM). S-au găsit pe scară largă ca rețele logice programabile și dispozitive (PLM, LMP, PLA, PAL, PLD, FPGA, etc), cu o mare selecție elemente logice și dispozitive pe un singur cip.
În funcție de tipul de element de memorie de stocare (ES) poate fi: un condensator de declanșare în miniatură, un tranzistor cu o „poarta plutitoare“, legătura fuzibil (sau lipsa acestora). Un set ordonat de EPO formează o celulă de memorie (PL). Numărul de elemente de memorie în celulă (lungime cuvânt) este în mod tipic un multiplu de 2n (1,4,8,16, 32,64 ..), în cazul în care se obțin cantitățile în exces de 8, de obicei, gruparea de chips-uri, cu un număr mai mic de electroni de conducție. Numărul de EPO în PL este uneori numită lungimea cuvântului. Principalele caracteristici de memorie mikrskhem sunt: ​​capacitate informațională, viteza și consumul de energie. Capacitatea de memorie este exprimată în principal în termeni de multipli ai numărului 210 = 1024 = 1K. Pentru o lungime cuvânt egal cu bitul (o cifră binară), sau un octet (opt biți set), această unitate este numită kilobiți sau kilobyte m și Kb denotă sau KB.

tip Static RAM (SRAM)

CS și scrie activați de intrare -

WE, care este adesea menționată de către un alt -

Figura de mai jos prezintă o porțiune a structurii interne a cip, care vă permite să traseze principalele moduri de operare. Aici este dat simbolul cip.

Schema figura cu colector deschis, iar al treilea stat sunt numiți OC și Z -, respectiv. Punctele alocate o (j-lea) din cele opt elemente ale celulei de memorie i-lea. AND circuit cu număr i = (r * 2k + c) este unul dintre nodurile de ieșire decodor rectangulare 2n, unde r și c - numărul de rânduri și coloane ale matricei. intrare Inverted șold (S) (C) alege -

CS, în toate chips-uri, în cazul în care apare, este de a aduce sistemul în semnal redus de operare pe această intrare. dacă

CS = 1 (nivel pasiv), chip-ul - nu este selectată, iar operația este imposibil să se producă. Fig. se observă că, în acest caz, L-intrare D-flip-flop - zero, și nu poate înregistra declanșa magazinele bit înregistrate anterior. Citește codul de ieșire - Q este, de asemenea, imposibil, deoarece pentru intrare directă a ieșire permisiunea de OE de interzicere a semnalului zero și de intrare / ieșire DIOi este în al treilea stat. La primirea

CS = 0, circuitul NOR deblocată și apoi totul depinde de valorile de semnal

OE. În semnalul modul de înregistrare

WE = 0. Prin urmare, indiferent de valoarea semnalului

OE = 0 și Yr = Yc = 1, semnalul de ieșire

Q după elementul de inversare IIJ cu ieșire colector deschis trece DIOi. Trebuie remarcat faptul că rezultatele tuturor elementelor de memorie 2n-j-lea să fie conectat la o concluzie comună că cip-j-lea - DIOj. Un astfel de randament combinat posibil cu circuit sau un fir-AND (OR). Montarea și (sau) nu are nevoie de circuite suplimentare și poate fi realizată cu un colector deschis sau c elemente de a treia stare. În cadrul acestei ieșiri de circuit VC-j-lea sunt combinate pe un rezistor comun Rj, servind ca o sarcină a colectorului deschis AND-NEij.
Pentru a crește capacitatea, chips-uri individuale sunt grupate în bănci și aceleași ieșirile lor să fie combinate. Din acest motiv, rezultatele tuturor cipuri de memorie realizate cu colector deschis sau un al treilea stat.
SRAM calculator este utilizat în mare viteză numerar de memorie.
SRAM poate fi sincron și asincron. Informația asincron problema de memorie și recepție determinată prin aplicarea unei combinații de semnale. In problema de memorie sincron și de a primi informații este cronometrat.


Fig. 7.8 citire și scriere Cicluri SRAM

WE controlează scris / citit. Memoria calculatoarelor personale - (SIMM, EDO, SDRAM ..) este o memorie dinamică. Durata tratamentului este mai mică decât 10ns, și capacitatea de până la 256M în aceeași carcasă.
Memoria dinamică poate fi sincron și asincron. Informația asincron problema de memorie și recepție determinată prin aplicarea unei combinații de semnale. In problema de memorie sincron și de a primi informații este cronometrat.
Toate semnalele de timp sunt definite în raport cu semnalul CLK.

Toate DRAM au mai multe moduri de operare - citire / scriere, pagina citi modul / scriere, modul de regenerare.


Fig. Mod de scriere / citire 7.11


Fig. 7.12 citire modul / scriere în modul pagină

Dinamică de memorie de tip stochează informații în celulă sub forma de o capacitate de încărcare. scurgere de curent este invers deplasat p-n tranziție nu este mai mare de 10-10 A (0,1 nA), iar capacitatea - 0,1..0,2 pF deci constanta de timp de descărcare - mai mult de 1 mS. Prin urmare, fiecare 1..2 mS necesară pentru a produce containere reincarcarea elemente de stocare - regenerarea memoriei dinamice.


Fig. 7.13. Gestionarea memoriei de regenerare dinamică

Regenerarea „Timer“

Dezavantajul acestei metode constă în regenerarea mare pierdere de timp pentru regenerare - până la câteva procente din timpul de funcționare al ICS, iar de data aceasta poate crește cu memorie MPS. Astfel, utilizarea metodei de regenerare a timer-ul reduce performanțele MEA, deoarece în cazul în care regenerarea MP este într-o stare de repaus.

Principalul avantaj al metodei este lipsa unei transparente întârzieri de regenerare MT în regenerarea RAM, deoarece regenerarea ales o astfel de sincronizare atunci când MP nu ocupă magistrala de sistem. După pornirea regenerarea, nu este necesar să-l dețină pe deplin. cicluri de regenerare poate fi alternată cu ciclurile de procesor, mai important, de a conduce procesul de regenerare este finalizat într-un timp care nu depășește 2 ms. Multe MT formează semnale speciale de marcare ocuparea forței de muncă pneuri. Aceste semnale pot fi folosite pentru a declanșa controlul de regenerare. Dacă MT (de exemplu, i8080) formează un semnal de linie ocupată, un astfel de semnal poate genera un circuit extern special.
De exemplu, în ciclul motorului MP i8080 pot apărea cicluri T4, T5, în care MP nu ia magistrala de sistem. Aceste perioade pot fi recuperate printr-un circuit special și utilizat pentru regenerare.
Microprocesorul are o regenerare contor încorporat Z80 și asigură procesul independent, în paralel cu prelucrarea informațiilor interne pe cip. Cele mai multe IP nu oferă un mijloc de a asigura regenerarea, deoarece AMM poate fi memoria dinamică absentă. Cu toate acestea, ca parte a seturilor de microprocesoare produse de regenerare speciale controllere LSI. Ca un exemplu, ia în considerare pe scurt structura și funcționarea LSI K1818VT03 - „Dynamic Memory Controller-“. pe
Fig. 7.14 prezintă structura BIS 565RU5 (64K? 1), și Fig. diagrama de timp a activității sale - 7.15.


Fig. 7.14. Structura DRAM LSI

Controler de memorie dinamică


Fig. controler 7. 16. DRAM

Regenerarea „plasare de date“

Cele mai frecvente memorie astăzi sunt cele două tipuri de memorie pentru PC-ul IBM
SDRAM sincronică dinamic memorie cu acces aleator
rata de dublu de date DDR SDRAM sincronic dinamic memorie cu acces aleator


Fig. 7.17. SDRAM de lucru temporare și graficul DDR SDRAM

CL (latenta CAS) - numărul de cicluri până la primul Dout

Reprogrammiruemoe ROM (EPROM, EEPROM)

O dată ROM programabil (OTP, PROM)

PROM ca element de memorie sunt stabilite straturi subțiri fuzibili care, în procesul de programare, impulsuri de curent fuzibil. În Figura 7.18 prezintă un circuit de PROM.

Memoria Energonezavaisimaya (NVRAM, Flash)

Fiecare memorie reține date atunci când sursa de alimentare externă poate fi considerată nevolatilă - Memorie nevolatilă, dar acest termen este mai lung stabilit pentru memorie cu acces aleator statice:

  • cu cip baterie cu litiu de mare capacitate built-in,
  • cu EEPROM suplimentare pe același cip, și schimbul de date între SRAM și EEPROM se face, fie programatic, fie automat în recuperarea toamna / tensiune.

Creșterea în memorie biți

În cazul în care este necesar pentru a stoca dimensiunea datelor în celula de memorie n-biți și o lungime de cuvânt m-biți (n> m), apoi se recurge pentru a construi o lungime cuvânt. Acest lucru se face prin combinarea n / m - circuite în grup, precum și toate informațiile de factori de producție cum ar fi în afară, sunt interconectate. De exemplu, în cazul în care capacitatea de memorie dinamică necesară a 256k cuvinte de lungime egală cu octet, este necesar să se combine 8/1 = 8 cipuri 565RU7 tip, așa cum se arată în ris.7.19

Creșterea numărului de celule de memorie

articole similare