5.4 Основні характеристики зп

Основними характеристиками (параметрами) ЗП є:

— обсяг;

— розрядність;

— швидкодія;

— споживана потужність.

Обсяг пам'яті виміряється в кількості комірок, що вона містить. Розрядність відображає кількість біт інформації, що містяться в одній комірці пам'яті. З метою зменшення споживаної потужності від джерел живлення сучасні ВІС пам'яті виконуються за МОП (КМОП) технологією. Основним параметром, що характеризує швидкодію пам'яті, є час доступу до пам'яті.

Розрізняють час доступу при читанні і записі. Час, необхідний для виведення інформації з пам'яті на шину даних після одержання адреси потрібної комірки, називається часом доступу при читанні. Час доступу при записі — час необхідний для запису даних в область, що адресується. Час доступу сучасних напівпровідникових ВІС ЗП складає одиниці — десятки наносекунд.

5.5 Адресація комірок пам'яті всередині мікросхем

Існують два способи адресації комірок всередині ВІС пам'яті:

— одномірна;

— двовимірна.

При одномірній адресації (рисунок 5.6) кожна комірка утворює окремий рядок матриці. Крізь мультиплексор інформація з обраної комірки передається на виходи мікросхеми, які зв'язані з системною шиною даних.

На рисунку 5.6 показана адресація комірок ПЗП з організацією (256  8) — 256 комірок по 8 біт інформації в кожній.

При двовимірній адресації комірки пам'яті розташовані в точках перетинання рядків і стовпців матриці (рисунок 5.7). Для вибору (адресації) потрібної комірки потрібно вказати номер рядка і стовпця, на перетинанні яких вона розташована. Для цього можуть використовуватися два дешифратори: рядків і стовпців чи дешифратор, наприклад, рядків, а мультиплексор — для вказівки стовпця (рисунок 5.7). Пам'ять, розглянута на цьому малюнку має організацію (256  1).

Рисунок 5.6 - Одномірна адресація комірок пам'яті ПЗП

Рисунок 5.7 - Двовимірна адресація комірок пам'яті

5.6 Проектування зп необхідного обсягу і розрядності

При проектуванні пам'яті МПС вирішують наступні задачі:

а) проектування ОЗП і ПЗП необхідного обсягу і розрядності;

б) розподіл необхідного обсягу ЗП між ОЗП і ПЗП (складання карти пам'яті);

в) розробка засобів сполучення ОЗП і ПЗП із системною шиною.

При проектуванні пам'яті задаються необхідним обсягом (кількістю комірок, що адресуються — N) і необхідною розрядністю (довжиною однієї комірки в бітах — n). Проектування починають з вибору ВІС пам'яті, що мають кінцевий обсяг (кількість комірок пам'яті — N_i) і кінцеву розрядність (кількість біт в одній комірці — n_i). При цьому намагаються вибрати одну ВІС, параметри якої задовольняють умовам:

N_i  N; (5.1.)

n_i = n. ( 5.2.)

Якщо відсутня одна ВІС, що задовольняє цим умовам, то мікросхеми з меншим, чим потрібно, обсягом і розрядністю розміщують у виді матриці, що має k стовпців і l рядків. У кожен рядок розміщають k паралельно адресуємих ВІС для одержання необхідної розрядності, де

k = n / n_i. ( 5.3.)

Кожен стовпець матриці містить l мікросхем для одержання необхідного обсягу, де

l = N / N_i. ( 5.4.)

При бажанні рядки і стовпці можна поміняти місцями.

Розглянемо приклад проектування модуля пам'яті (ПЗП), що має N = 512 комірок, по n = 8 біт, на ВІС з параметрами N_i = 256 комірок, n_i = 4 біти. Так як умови ( 5.1, 5.2 ) не виконуються, то буде потрібно чотири ВІС пам'яті, що утворять матрицю з параметрами:

k_{стовпців} = n/ n_i = 8/4 = 2;

l_строк = N / N_i = 512/256 = 2. (5.4.)

Нижче показана спрощена структура цього модуля пам'яті (рисунок 5.8).

Рисунок 5.8 - Структура модуля пам'яті обсягом 512 байт