
- •1. Место памяти в вычислительных системах
- •1.1. Классификация запоминающих устройств
- •По выполняемым функциям.
- •1.2. Основные характеристики запоминающих устройств
- •1.3. Иерархическая структура памяти вычислительной системы
- •2.Схемотехнические основы построения внутренней памяти эвм
- •2.1. Организация озу
- •2.2. Запоминающие микросхемы статического типа
- •2.3. Запоминающие микросхемы динамического типа
- •2.4. Организация пзу
- •2.4.1. Классификация пзу
- •2.4.2. Структурная организация пзу
- •3. Структурная организация озу
- •3.1. Организация модулей озу заданной информационной емкости
- •3.2. Многомодульные озу
- •3.2.2.Многомодульное озу с простым расслоением по адресам
- •3.3. Озу с многоабонентным обслуживанием
- •3.4. Многопортовые озу
- •3.5. Внутренняя память процессора
- •3.5.1 Регистры общего назначения
- •3.5.2. Стек
- •3.5.3. Память типа «Очередь»
- •4. Организация кэш-памяти
- •4.1. Назначение кэш- памяти
- •4.2. Классификация кэш- памяти
- •4.3. Режимы обмена между озу и кэш-памятью
- •4.4. Определение пассивной строки кэш.
- •4.5. Способы обновления информации в озу.
- •4.6.Алгоритм работы кэш-памяти
- •4.7. Способы структурной организации кэш
- •4.7.1. Кэш полностью ассоциативного типа
- •4.7.2. Кэш с прямым отображением.
- •4.7.3. Кэш множественно-ассоциативного типа
- •5.Организация памяти при мультипрограммных режимах работы эвм и вс
- •5.1. Организация памяти при ее распределении между программами с помощью базовых констант
- •5.2. Виртуальная организация памяти.
- •5.2.1. Сегментная организация памяти.
- •5.2.3. Сегментно-страничная организация памяти.
- •5.3. Защита информации при мультипрограммных режимах работы.
- •5.3.1. Защита таблиц
2.4.2. Структурная организация пзу
Рассмотрим в качестве примера структурную схему ПЗУ емкостью 4К (512 х 8), представленную на рис. 5.
Рис. 5
Его
основой является матрица запоминающих
элементов 64х64. В схему входят регистр
адреса РА, адресный формирователь АФ,
дешифратор адреса DCA, мультиплексоры
для подключения к выходу одного из
восьми выбранных слов MS1 – MS8, усилители
считывания УСЧ и устройство управления
УУ. Для считывания слова его адрес
подается на РА. Младшие разряды адресного
кода А3 – А8 выбирают одну из 64 строк,
содержащую 64 запоминающих элемента.
Элементы строки объединяются в 8 групп
по 8 элементов в каждой. Каждая группа
содержит одноименные разряды всех
хранимых в ПЗУ слов ( в первой группе
все первые разряды, во второй – все
вторые и т. д.). 64 одноименных ЗЭ всех
строк в группе подключаются к одному
из 8 входов мультиплексора. Старшие
разряды кода адреса А0 – А2 выбирают
один из одноименных входов каждого
мультиплексора. Далее с помощью УСЧ при
подаче сигнала
низкого уровня из выбранной строки и
из одноименных выбранных столбцов
происходит считывание информации. Если
необходимо изменить информацию в ячейке
ПЗУ, используют режим записи, длительность
которого на много превышает длительность
режима чтения. Запись производится
также через мультиплексоры с использованием
токовых формирователей F.
3. Структурная организация озу
3.1. Организация модулей озу заданной информационной емкости
При построении модулей ОЗУ заданной емкости и разрядности необходимо решать следующие основные вопросы:
1.Выбор типа запоминающих микросхем. Микросхемы могут иметь различный формат – определенную емкость и определенную разрядность.
2.Соотношение разрядности адреса и данных в проектируемом модуле.
От решения этих вопросов зависят основные характеристики модуля – его емкость, быстродействие, а также надежность. При обеспечении заданной информационной емкости модулей памяти на определенном типе микросхем могут возникнуть следующие ситуации:
1.Микросхемы памяти удовлетворяют требованиям по емкости, но не удовлетворяют требованиям по разрядности;
2.Микросхемы удовлетворяют требованиям по разрядности, но не удовлетворяют требованиям по емкости;
3.Микросхемы не удовлетворяют требованиям и по емкости, и по разрядности.
Построение модулей памяти увеличенной разрядности
Порядок
соединения микросхем памяти в модуль
ОЗУ увеличенной разрядности показан
на рис.6. Объединяются адресные входы
микросхем, а также управляющие входы:
- выборки кристалла и
/RD
– режимные входы. Информационные входы
и выходы микросхем будут входами и
выходами модуля ОЗУ увеличенной
разрядности.
Рис.6
Построение модулей памяти увеличенной емкости.
Объединение микросхем памяти для получения модуля увеличенной емкости показано на рис.7.
Рис. 7
Объединяются
информационные входы/выходы микросхем,
объединяются все входы /RD.
Адресные входы всех микросхем подключаются
к полю А адресного кода, разрядность
которого должна соответствовать
адресному пространству микросхемы.
Другая часть адресного кода – поле В
подключается к дешифратору выбора
микросхемы (DC
),
формирующему на одном из выходов лог
"1", которая поступает на вход
выбранной микросхемы. Разрядность поля
В должна соответствовать количеству
микросхем. В ячейку, адрес которой
соответствует полю А выбранной полем
В микросхемы в соответствии с заданным
режимом производится либо запись
информации, либо информация из данной
ячейки считывается. Объем памяти, таким
образом, увеличивается при неизменной
разрядности.
Наращивание емкости памяти и разрядности.
Схема наращивания показана на рис. 8 и является комбинацией двух предыдущих.
Рис. 8
Объединяются
все адресные и режимные входы микросхем,
объединяются информационные входы/выходы.
По вертикали наращивается разрядность
модуля памяти, по горизонтали - его
емкость. DC
подключает один из вертикальных рядов.