Schemat (I symbol) fizycznej jednostki pamięci I jej łączy z zewnętrzem

Jednostka pamięci zawiera wewnątrz informację o liczbie słów jakie może przechować i długości pojedynczego słowa.

Operacje zapisywania i odczytywania

Po otrzymaniu sygnału ‘in’ obwody elektroniczne pamięci wykonują następujące działania:

- wprowadzają binarny adres na linię adresową,

- wprowadzają bity danych na linię wejścia,

- otwierają bramkę ‘write’,

- pamięć pobiera bity danych i umieszcza je w słowie o podanym adresie.

Jeżeli jest to sygnał ‘out ‘działania są następujące:

- obwody elektroniczne wprowadzają binarny adres na linię adresową,

- aktywują wejście ‘read’

- pamięć pobiera bity danych z słowa o podanym adresie i wprowadza je na linię wyjścia.

Zawartość komórki, z której zostały pobrane dane nie zmienia się, to znaczy operacja odczytu nie jest destruktywna.

Pamięć aktywna	Read/ write	Operacja
0	-	-
1	0	Write
1	1	Read

Tablica wartości modułu sterującego pamięci

Zmienna ‘pamięć dostępna’ jest konieczna gdy pamięć RAM komputera jest zbiorem wielu kości (chipów), wartość zmiennej = 1 pozwala na dostęp do jednej wybranej kości, inne pozostają nieaktywne.

Kodowanie i multipleksowanie sygnałów komunikacyjnych

Drugim niezbędnym składnikiem kości pamięci są układy dekodujące sygnały z linii adresowych. W użyciu są systemy adresujące do całych słów jak i systemy adresujące oddzielnie do każdego bitu słowa. Tutaj poprzestaniemy na tym drugim rozwiązaniu.

Duża pojemność pamięci DRAM (a zatem duża liczba komórek pamięci) w zasadzie wymaga wielościeżkowych linii adresowych a każda z nich kończy się pinem (nóżką) lub stykiem na kości pamięci. Tymczasem obecnie stosowane moduły (karty) pamięci (Dual In-line Memory Module) jest miejsce na nieco ponad 200 styków. Ponadto magistrale adresowe o liczbie ścieżek równej liczbie słów w pamięciach zajmowałyby zbyt dużo miejsca. Powyższych komplikacji można uniknąć stosując kodowanie i/lub multipleksowanie (przesyłanie jedną ścieżką wielu sygnałów) sygnałów adresowych oraz sygnałów read/write na liniach CPU pamięć RAM.

Kodowanie

Aby je uprościć buduje się kości o pojemnościach 2^k słów. Wówczas każdej komórce o pojemności jednego słowa można przypisać adres ( numer identyfikacyjny), który w postaci binarnej jest ciągiem k zer i jedynek. Takich ciągów jest dokładnie 2^k. Wystarczy więc aby magistral adresowa posiadała k (a nie 2^k ) linii adresowych. Procesor dokonuje wyboru konkretnej komórki wewnątrz pamięci wprowadzając k-bitowy adres do linii adresowych. Wewnętrzny dekoder pamięci przyjmuje adres i otwiera ścieżkę do wybranej komórki. Pojedyncza kość pamięci może mieć objętość od 1K(ilo) (2¹⁰) do wielu G(iga) (2³²) bajtów. Na przykład jednostka pamięci o pojemności 1K słów o długości 16 bitów każde, ma pojemność 2¹⁰*2 = 2048 bajtów.

adres binarny	adres dziesiętny	zawartość słowa (przykłady)
0000000000	0	1011010101011101
0000000001	1	1010101110001001
0000000010	2	0000110101000110
	.	.
	.	.
1111111101	1021	1001110100010100
1111111110	1022	0000110100011110
1111111111	1023	1101111000100101