Запоминающие устройства



Скачать 69.48 Kb.
Дата11.09.2014
Размер69.48 Kb.
ТипДокументы
Запоминающие устройства

В ЭВМ первого поколения (на лампах) использовались два типа запоминающих устройств:

  • ОЗУ, выполненные на ламповых триггерах.

  • ПЗУ, выполненные на ферритовых сердечниках. В них информация записывалась при изготовлении, путем прошивки проводами адресных шин.

  • ОЗУ на ферритовых сердечниках. Сохранение информации обеспечивалось за счет перемагничивания кольцевого сердечника.

В настоящее время используются три типа запоминающих устройств:

  • полупроводниковые;

  • ферритовые;

  • на цилиндрических магнитных доменах.



  1. Классификация запоминающих устройств (ЗУ)

1.1. По назначению

  • Внешние ЗУ (100-1000 Мбит, длительные сроки хранения, малое быстродействие)

  • Оперативные ЗУ (10 Мбит, высокое быстродействие)

  • Сверхоперативные ЗУ (10-10 Кбит, быстродействие такое же, как у процессора)

  • Буферные ЗУ (по емкости и быстродействию занимают промежуточное положение между ОЗУ и ВЗУ, или между ОЗУ и СОЗУ). Используются для хранения информации при её обмене между устройствами ЭВМ с различным быстродействием.

В большинстве случаев ЗУ строятся по иерархическому принципу с такой организацией, что все типы ЗУ выступают в виде единого ЗУ, имеющего большую информационную емкость ВЗУ и высокое быстродействие СОЗУ.

1.2. По способу доступа к информации

  • ЗУ с произвольной выборкой (ЗУПВ) – время обращения (записи или считывания) информации не зависит от адреса.

  • ЗУ с последовательным доступом - для выборки информации по конкретному адресу необходимо последовательно просмотреть все адреса, предшествующие заданному (регистровые ЗУ)

  • Ассоциативные ЗУ – поиск и считывание информации осуществляется

1.3. По режиму занесению (записи) информации

  • Оперативные ЗУ (с относительно кратковременным хранением часто обновляемой информации)

  • Постоянные ЗУ (информация не может быть изменена. Не стирается после отключения питания. Записывается на заводе-изготовителе)

  • Программируемые ПЗУ (однократное программирование пользователем). Программирование требует относительно больших затрат времени. Информация не стирается после отключения питания.


  • Репрограммируемые ПЗУ (многократное программирование с УФ или электрическим сгоранием).

1.4. По принципу работы ОЗУ

  • Статические (информация хранится в течении времени, пока подано питание, независимо от частоты и количества считываний).

  • Динамические (для сохранения информации необходима периодическая регенерация, во время которой происходит восстановление хранимой информации).



  1. Условные обозначения БИС ЗУ

Отечественные обозначения микросхемы

Тип БИС ЗУ

Наименование

РУ

RAM (D)

Random access memory

(ЗУ с произвольной выборкой)

Оперативное запоминающее устройство


РЕ

ROM

Масочное ПЗУ

Read only memory



РТ

PROM

Постоянное ЗУ с возможностью однократного электрического программирования. Пережигаемые перемычки.

Programmable Read Only Memory



РØ

EPROM

Erasable Programmable Read Only Memory ПЗУ с УФ стиранием и электрической записи информации.

РР

EEPROM

ПЗУ с возможностью многократного электрического программирования (репрограммируемое)

РА

CAM

Ассоциативное ЗУ

РА

CAM

Ассоциативное ЗУ

Content – addressable memory



РУ


NV RAM

Энергонезависимое ОЗУ

Nonvolatile memory





  1. Основные параметры ЗУ

(тип)

  1. Функциональное назначение и элементная база;

  2. Информационная емкость и организация (слов × разрядов) бит, Кбит.

  3. Время выборки и время замен

  4. Удельная (на 1 бит) мощность потребления, мВт/бит

  5. Допустимое число циклов перезаписи для РПЗУ

Кроме того общие для любых микросхем параметры:

  • логические уровни сигналов

  • напряжение питания и его отклонения

  • мощности потребления в различных режимов

  • тип корпуса

  • условия эксплуатации

Микросхемы памяти выпускают сериями.

Серия представляет собой совокупность микросхем, имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение, единое напряжение питания, эксплуатационные параметры.

Обозначения выводов микросхем памяти

Адрес А


Входные данные D I

Выходные данные D O

Данные вход/выход D I O (комбинированная магистраль)

Тактовый сигнал С

Адрес столбца С А (column)

Строб адреса столбца C A S

Сигнал разрешения по выходу C E O

Сигнал «запись/скачивание» WR/RD

Сигнал регенерации R E F (refresh)

Строб адреса строки R A S

Адрес строки R A

Выбор микросхемы C S

Программирование, вход P G M (запись в БИС ППЗУ и РПЗУ)

Сигнал обнуления E R (очищение ячеек РПЗУ с электрическим стиранием)

Напряжение питания Vcc, Vpp, Vss

Общий вывод Vgg, Vbb



Обозначения выходов

001.1.png - выход с тремя состояниями

001.2.png - выход с ОЭ (n-p-n транзисторы)

001.3.png - выход с ОК (n-p-n транзисторы)

Пример обозначения микросхем ОЗУ


Рис

Рис
16 К 128 К 001.5.png 001.4.png

ОЗУ К537РУ10 КР568РЕ3

Масочное ПЗУ



  1. Организация ОЗУ

В зависимости от принципа построения организация ЗУ может быть:

  • со словарной (линейной) выборкой; система 2D

  • с матричной (двухкоординатной) выборкой; система 3D

  • с комбинированной выборкой (модифицированные); система 2DM

4.1 Структура ЗУ со словарной организацией

002.png

Рис

Записывается и считывается слово в параллельном виде.

WR/RD – запись/считывание

CS – вход выбора микросхемы

DI, DO – информационные вход и выход

Емкость 2m n

где n – разрядность слова

m – разрядность адреса

При обращении БИС дешифратор активирует одну из 2m адресных шин. Информация, хранимая в n запоминающих элементах, расположенных в одной строке, поступает через буферный формирователь на выходы DO в параллельном виде.

Недостатки такой организации:


  • сложность построения дешифратора адреса на большое число выходов.

Используется такая организация в БИС ЗУ небольшой емкости:

КР 155РУ2 (16 слов × 4 разряда)

К 531РУ9 (16 × 4)

К 1500РУ073 (16 × 4)



4.2 Структура ЗУ с матричной организацией

003.png

Рис

Код адреса разделяется на 2 части, каждая из которых подается на дешифраторы X и Y. При обращении информация замыкается или считывается из одного из 2m запоминающих элементов. Записывается и считывается один разряд 2m/2 2m/2=2m



Достоинство

  • используются два простых дешифратора вместо одного сложного

210 =1024

25 25 = 32 32 =1024

числа выходов дешифраторов

число выхода дешифратора



Недостатки

  • сложные элементы памяти, допускающие двухкоординатную выборку.

Но такой организации построения БИС ОЗУ небольшой емкости с числом разрядов n = 1

К 185 РУ4

К155 РУ5 (256 слов × 1 разряд)

К500 РУ410




Рис
необходимо использовать несколько корпусов ОЗУ для запоминания многоразрядного слова. 004.2.jpg

4.3 Структура ЗУ с комбинированной выборкой

Сочетает достоинства рассматриваемых организаций



004.1.jpg

Рис

1К × 4

При обращении выхода 4 формированные записи с помощью ключевых элементов подключается к 4 из 64 столбцов матрицы. При этом производится запись в 4 элемента памяти той строки матрицы, которая активизирована дешифратором Х . Остальные читки данной строки находятся в состоянии хранения информации.

4 в строке групп столбца 64 в матрице ячеек





Организация матрицы

005.jpg

Рис

Используется такая организация в БИС ОЗУ большой емкости

К132

К537


К541

К1500




Похожие:

Запоминающие устройства iconОптоэлектронные запоминающие устройства
Однако в последнее время понятие «Оптоэлектроника» значительно расширилось. Теперь в него включают и такие недавно возникшие направления,...
Запоминающие устройства iconЗапоминающие устройства персонального компьютера. Их иерархия и основные характеристики
Микропроцессорная память рассмотрена выше. Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с другими...
Запоминающие устройства iconКомплектные распределительные устройства серии крун- 6(10) лм
Гц, на номинальное напряжение 6(10) кВ. Устройства состоят из соединенных между собой шкафов крун-6(10) лм, в которых размещаются...
Запоминающие устройства iconДобавление устройства или компьютера в беспроводную сеть с помощью usb-устройства флэш-памяти
Способ добавления устройства или компьютера в сеть зависит от типа сетевого адаптера и текущей версии операционной системы Windows....
Запоминающие устройства iconУстройства мобильного мониторинга и управления в сетях передачи данных
Специальность 05. 13. 05 Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Запоминающие устройства iconФорма государственного устройства
По форме государственного устройства государства разделяются в целом на унитарные, федеративные и конфедеративные
Запоминающие устройства iconПрограммирование и вычислительная техника
Вентили: логические устройства, триггеры, сумматоры. Синхронные и асинхронные устройства. Шины. Интегральные схемы. Перенастраиваемые...
Запоминающие устройства iconОценка надежности устройства
Характеристика работоспособного (частично работоспособного), неработоспособного состояния устройства
Запоминающие устройства icon1. формы государственного устройства
Для того чтобы рассмотреть вопрос о федеральном устройстве Российской Федерации необходимо разъяснить само понятие государственного...
Запоминающие устройства iconПериферийные устройства компьютера делятся по назначению
К периферии относятся все внешние дополнительные устройства, подключаемые к системному блоку компьютера через специальные стандартные...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org