Головна

Принципи побудови пристроїв пам'яті

  1. B) Конституційні принципи
  2. Gl] Тема 4. [:] Правовий договір, загальновизнані принципи і норми міжнародного права в правовій системі Республіки Казахстан
  3. II. Принципи формування, функції та повноваження робочих груп очного (на базі освітньої організації), заочного муніципального та заочного регіонального етапів Конкурсу
  4. VPN пристрої
  5. А.-т. Пристрій і нац.автономія КНР.
  6. Адміністративна юрисдикція: основні риси, принципи, структура

Пам'яттю МП системи називаються сукупність пристроїв, що служать для запам'ятовування, зберігання і видачі інформації.

Основними операціями в пам'яті в загальному випадку є занесення інформації в пам'ять - запис і вибірка інформації з пам'яті - зчитування. Обидві ці операції називаються зверненням до пам'яті.

При зверненні до пам'яті відбувається зчитування або запис деякої одиниці даних - різної для пристроїв різного типу. Такою одиницею може бути, наприклад, байт, машинне слово, блок даних.

Найважливішими характеристиками пам'яті є обсяг пам'яті, швидкодію, організація пам'яті.

ємність пам'яті визначається максимальною кількістю даних, які можуть в ній зберігатися. Ємність пам'яті вимірюється в двійкових одиницях (бітах), машинних словах, але здебільшого в байтах (1байт = 8біт).

швидкодія пам'яті визначається тривалістю операції звернення, тобто часом, витраченим на пошук потрібної інформації в пам'яті і на її зчитування (час звернення при зчитуванні), Або часом на пошук місця в пам'яті для запису інформації, і на її запис в пам'ять (час звернення при записі).

організація пам'яті визначається кількістю і розрядністю збережених слів (твір збережених слів на їх розрядність). Наприклад, вказівка ??ємності пам'яті у вигляді 8К'8 означає, що в пам'яті ємністю 64Кбіт зберігаються 8К слів по 8 розрядів.

Пам'ять будь-якого типу складається з запам'ятовує масиву, що зберігає інформацію, і блоків, службовців для пошуку в масиві, запису та зчитування інформації.

Залежно від методів розміщення і пошуку інформації в пам'яті великого об'єму масиві розрізняють адресну і стекову пам'ять.

У пам'яті з адресною організацією розміщення і пошук інформації в запам'ятовуючому масиві засновані на використанні адреси зберігання слова (числа, команди і т.п.). Адресою служить номер комірки, що запам'ятовує масиву, в якій це слова розміщується.

При записи / зчитуванні слова в запам'ятовуючому масиві инициализирующая цю операцію команда повинна вказувати адресу (номер) осередки по якому проводиться запис / зчитування.

Типова структура адресному пам'яті, показана на малюнку 1.5, містить запам'ятовує масив з m - Розрядних осередків і його апаратурне обрамлення, що включає в себе дешифратори рядків і стовпців, вхідні і вихідні формувачі, мультиплексор стовпців, схему управління пам'яттю.

Рис.1.5. Структура адресному пам'яті з довільним зверненням

Вхідні формувачі перетворять адресний код  у внутрішні сигнали управління, які подаються на дешифратори рядків і стовпців (ДШ рядків) і (ДШ стовпців). Дешифратори рядків збуджують одну з  рядків, до якої може бути підключено до  осередків пам'яті. Залежно від типу пристрою, що запам'ятовує елемента, використовуваного в комірці пам'яті, на вхід мультиплексора стовпців надходять або логічні «0», або логічні «1». Дешифратор стовпців виробляє адресний код одного з  стовпців, і мультиплексор передає на вихідні формувачі інформацію, записану в вибраній комірці пам'яті. Схема управління дозволяє перевести внутрішні блоки пам'яті в режим малого споживання струму і вихідні формувачі - в третій стан або стан логічної «1».

Адресна пам'ять ділиться на дві групи: постійну (ПЗУ) і оперативну (ОЗУ) або пам'ять з довільною вибіркою.

Постійна пам'ять призначена для зберігання програм, констант, таблиць елементарних функцій і т.д. Запис в постійну пам'ять проводиться в процесі її виготовлення або настройки. Вміст такої пам'яті або ніколи не змінюється або змінюється, але рідко і в спеціальному режимі. Для робочого режиму це «пам'ять тільки для читання».

Існують чотири різновиди ПЗУ:

- Масочний ПЗУ, інформація в яких записується в процесі виробництва;

- Одноразово програмовані ПЗП (ППЗУ), інформація в яких може бути записана користувачем або в процесі виробництва;

- Прані ППЗУ (СППЗУ), інформація в яких може бути записана і стираєма користувачем. Дані, розташовані в СППЗУ можуть бути стерті ультрафіолетовим опроміненням;

- Прані ППЗУ (ЕСППЗУ), інформація в яких може бути записана і стираєма користувачем. Дані, розташовані в ЕСППЗУ можуть бути стерті електричними сигналами.

Оперативна пам'ять призначена для зберігання даних і програм, які беруть участь в поточних обчисленнях, а також проміжних і кінцевих результатів обробки. Оперативна пам'ять ділиться на дві групи:

- Статичне ОЗУ містить в якості елементарних осередків пам'яті тригери, що зберігають свій стан до тих пір, поки схема знаходиться під харчуванням, і немає нового запису даних;

- Динамічне ОЗУ заснована на властивостях електричної ємності. Дані в них зберігаються у вигляді зарядів на конденсаторах, утворених елементами МОП - структур. Саморозряд конденсатора веде до руйнування даних, тому вони повинні періодично (кожні кілька мілісекунд) регенеруватися.

стекова пам'ять, Реалізує безадресне завдання операндів. У загальному випадку стек являє собою групу послідовно пронумерованих регістрів (апаратурний стек) або елементів пам'яті, забезпечених покажчиком стека (зазвичай регістром) (УС), в якому автоматично при записі і зчитуванні встановлюється номер (адреса) останньої використаної клітинки стека ( «вершини стека» ). При операції приміщення в стек слово поміщається в наступну по порядку вільну комірку стека, а при зчитуванні з стека - витягується останнє, яке надійшло в нього слово. Таким чином, в стеку реалізується дисципліна обслуговування «Останній прийшов - перший вийшов». Ця дисципліна при зверненні до стека реалізується автоматично. Тому при операціях зі стеком можливо безадресне завдання операнда - команда не містить адреси осередки стека, але містить адресу комірки пам'яті або регістра, звідки слово передається в стек або куди завантажується з стека.

Механізм стековой адресації пояснюється на малюнку 1.6. При виконанні команди передачі в стек слова з регістра або комірки оперативної пам'яті спочатку покажчик стека збільшується на 1, а потім слово поміщається в комірку стека, зазначену УС. При команді завантаження з стека регістра або комірки пам'яті спочатку слово витягується з вершини стека, а потім покажчик стека зменшується на 1.

Малюнок 1.6. стекова адресація

а, в - вихідний стан стека; б - стек після виконання команди «засланих в стек»;

г - стек після виконання команди «Завантажити з стека»

У сучасній архітектурі процесорів і мікропроцесорів стек і стековая адресація широко використовується при організації переходів до підпрограм і повернення з них, а також в системах переривання.



Структура мікропроцесорного пристрою (системи) | Організація системи переривання програм

Загальні відомості про мікропроцесори | Поняття мікропроцесорного комплекту БІС. Класифікація мікропроцесорів і їх основні характеристики | Подання чисел в мікропроцесорах | Виконання арифметичних операцій | Склад мікропроцесорного комплекту | Структурна схема мікропроцесора | Арифметико-логічний пристрій | блок регістрів | буферні схеми | Система команд мікропроцесора |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати