Лекция 3

Организация основной памяти. Обобщенная структура ЗУ. Классификация. Принципы построения ОЗУ, ПЗУ

Классификация зу

Запоминающие устройства – это совокупность аппаратных средств, предназначенных для записи, хранения и считывания информации. Можно сказать, что ЗУ – комплекс технических средств, реализующих функцию памяти. Совокупность ЗУ всех типов, объединенных в одну систему, управляемую процессором, называется памятью электронной управляющей системы.

Память – функциональная часть ЭУМ, предназначенная для записи, хранения и выдачи данных. ЗУ состоит из нескольких частей со строго определенным функциональным назначением. Основное устройство ЗУ – накопитель, предназначенный для хранения информации. Накопитель состоит из ЗЭ (каждый из которых хранит 1 бит информации). Независимо от типа ЗУ в качестве ЗЭ обычно применяется элемент с двумя устойчивыми состояниями, обеспечивающий хранение кода единицы или кода нуля. ЗЭ объединяются в ячейки памяти.

Ячейка – совокупность ЗЭ, обращение к которой при записи или чтении информации производится одновременно. Число бит информации, хранимых в одной ячейке, называется словом памяти. Все ячейки ЗУ последовательно нумеруются, начиная с 0. порядковый номер ячейки ЗУ называется ее адресом. Совокупность ячеек ЗУ с неповторяющимися адресами, образуют модуль ЗУ.В пределах модуля возможно одновременное обращение только к одной ячейки ЗУ.В зависимости от технических характеристик ЗУ могут быть:

сверхоперативные, оперативные, постоянные, долговременные.

Обобщенная структурная схема зу.

1. Накопитель

Накопитель состоит из k ячеек, каждая из которых - n ЗЭ.

2. Блок управления

Блок управления состоит:

• СВА (схема выборки адреса)

Схема выборки адреса обеспечивает дешифрацию кода, полученного из РА и обращение к определенной ячейке запоминающей части.

• РА (регистр адреса)

РА – для приема и хранения кода адреса ячейки ЗУ (код адреса поступает по АШ из Пр).

• РСЛ (регистр слова)

Предназначен для хранения содержимого ячейки ЗУ при записи и считывании информации в ЗУ.

Он играет роль буферного регистра при обмене информацией по информационной шине между процессором и ЗУ.

• УА ЗУ ( управляющий автомат)

Для управления записью и считыванием информации в ЗУ. Моменты времени начала записи ЗП и считывания СЧ координируются сигналами ЗП и СЧ из Пр. На основании этих сигналов УА ЗУ вырабатывает свою определенную последовательность сигналов: У1, У2 при записи, У1, У3 при считывании.

Основные характеристики зу.

1. Емкость Е – максимальное количество информации, которое может хранится в ЗУ. Емкость исчисляется в битах, байтах, ячейках.

2. Разрядность «n» – равна числу двоичных разрядов числу ЗЭ, выделяемых одним адресом. Обычно разрядность равна 8, 16, 32.

3. Быстродействие – определяется временем, которое необходимо для поиска (выборки), записи или считывания информации по заданному адресу ячейки ЗУ. Быстродействие и емкость взаимосвязанные величины (увеличение емкости приводит к уменьшению быстродействия).

4. Удельная стоимость С определяется затратами средств на хранение одного бита информации. Если S – стоимость и Е – емкость ЗУ, то удельная стоимость определяется :

С = S / Е

5. Надежность характеризуется вероятностью сохранения основных параметров в допустимых пределах в течение заданного промежутка времени.

6. Потребляемая мощность и габаритно-массовые показатели являются комплексными характеристиками и зависят от многих факторов, в том числе от емкости, быстродействия, типа применяемых элементов, структуры памяти и т.п.