Варианты заданий

В строке номера варианта указаны в десятичном формате значения функции от пяти переменных (x0,x1,x2,x3, x4) при которых она принимает единичные значения. (см. Табл. 5.1)

Рекомендации к выполнению

Для успешной сдачи индивидуального домашнего задания необходимо представить отчет, ответить на вопросы преподавателя, собрать схему на лабораторном стенде и продемонстрировать ее работу.

Отчет должен содержать исходные данные, таблицу истинности, минимальную ДНФ и схему устройства.

5.2.Индивидуальное домашнее задание №2 «Проектирование модуля памяти» Описание домашнего задания

Системную память в вычислительной машине можно рассматривать как с точки зрения ее логической организации так и с физической. При проектировании модуля памяти как физического конструктива исходными данными являются:

• Емкость.

• Тип (динамическая или статическая память)

• Структура (определяет способ доступа к ячейкам памяти и организации их в массив)

• Ширину выборки (число единиц информации одновременно поступающих на системную шину в циклах чтения и записи в память с системной шины)

Cовременные физические структуры памяти используют режимы расслоения и организацию массива в банки. В этих случаях используется соответствующая технология распределения разрядов адреса при его дешифрации в памяти. Cовременные системы памяти достигают большого обьема и как обычно имеют модульную структуру позволяющая возможность наращивания их емкость. Одним из первых методов повышения быстродействия памяти была технология расслоения данных в физической структуре памяти и применения метода чередования адресов обращения за данными в такой памяти.

Этот метод основан на модульном построении памяти, технологию которого рассмотрим позже, и является одним из частных случаев построения памяти с физической организацией памяти в банки. Физическим банком принято считать модуль или группу модулей памяти, которые устанавливаются одновременно для обеспечения ширины выборки данных из памяти на системную шину .

Такая организация позволяет управлять размером области информационного пространства системной памяти , добавляя или удаляя модули из памяти.

При построении памяти с использованием банков из разрядной сетки адреса выделяют разряды для адресации номера банка, к которому производится обращение . В зависимости от весов этих разрядов ( местоположения в адресной сетке) формируются различные конфигурации банков.

Так ,например, выбрав для адреса банков младший разряд адреса обращения к памяти мы размещаем четные элементы в одном банке а нечетные в другом а используя технологию чередования адресов обращения к памяти повышаем ее производительность.

И так - расслоение оперативной памяти -это метод многомодульного построения с веерной адресацией (чередованием) при которой смежные адреса информационных единиц, соответствующих ширине выборки (слова, двойные слова, и т.д.) принадлежат (размещаются) разным модулям.

Следовательно, размещая четные слова в одном, а нечетные в другом модуле при записи и организуя чтение их одновременно при выборке, получим в случае последовательного обращения по адресам увеличение производительности работы памяти. При этом будет необходим коммутатор (мультиплексор) который будет выдавать по системную шину требуемое слово.(см. рис. 5.2.1)

A

D

Рис.5.2.1. Блок-схема памяти с чередованием адресов.

Рис.5.2.2. Блок-схема микросхемы памяти SDRAM

На схеме (рис.5.2.2) представлена блок-схема микросхемы памяти SDRAM. Микросхема содержит четыре логических банка, доступ к каждому из которых разрешается в зависимости от значения сигналов на входах B0,B1 номера выбираемого банка. Сигналы с выхода дешифратора поступают в соответствующий банк, разрешая таким образом производить операции чтения и записи в соответствующем банке. Для организации пакетного режима при считывании/записи данных используется внутренний счетчик адреса колонки, выходы которого поступают на дешифраторы столбцов в банках.

По сути физическую организацию микросхемы, в которой хранятся данные (матрица) в случае организации логических банков с технологической точки зрения можно представить как набор независимых друг от друга матриц ,на которые разрезали одну большую матрицу микросхемы ,сохранив подачу одних и тех разрядов адреса строк и колонок на их дешифраторы, дополнительно подавая значения номера банка для активизации матрицы ,хранящей информацию того или иного банка.

Возникает вопрос. Так почему же эти внутренние банки микросхемы назвали логическими.

Ответить можно на него ссылаясь, например, на аналогичное понятие как логический диск. Логический диск-это часть дискового пространства(цилиндры или несколько дорожек) физического диска видимых вышестоящему уровню операционной системы как независимый управляемый объект, так же и логический банк, находящийся внутри микросхемы для программы видится как отдельный объект со своей памятью, к которой можно производить обращение.

Такое разрезание сделало независимыми строки разных банков, что позволило открывать последовательностью команд «активизация» их в банках в каждом цикле работы памяти и производить независимые обращения .

Если внешний контроллер «знает» какие данные следует передать в банк, и в каком банке они находятся в случае их размещения в одном и том же физическом банке, то он может организовать обмен данными между логическими банками с задержкой в один цикл.

В индивидуальном домашнем задании предлагается сконструировать модуль памяти на базе двух микросхем 155 серии: РУ5 и РУ7.

Рис.5.2.3 . Микросхемы К155РУ5 (слева) и К155РУ7 (справа)