Способы организации памяти презентация

Презентация на тему Принципы организации внутренней и внешней памяти компьютера

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

Тема урока:
П р и н ц и п ы о р г а н и з а ц и и
в н у т р е н н е й и в н е ш н е й
п а м я т и к о м п ь ю т е р а.

Описание слайда:

познакомиться с информационной структурой
внутренней и внешней памяти,
классификацией и назначением устройств внешней памяти;

развивать самостоятельность в мышлении
и учебной деятельности,
формировать интеллектуально-информационные умения
воспитывать культуру работы за компьютером — «культуру пользователя»

Описание слайда:

Оценочный лист
Класс 7В
Ф И_________________________________________________
задания

2. перевод чисел

3. работа в парах

Общее количество баллов

От 4,75 до 5 баллов – «5»
От 4, 5 до 4 баллов – «4»
От 3, 5 до 3 баллов – «3»
Оценка учителя +самоконтроль
оценка
+
+
+
+

Описание слайда:

Описание слайда:

Биты
Байты
Информационная структура внутренней памяти

Описание слайда:

Свойства внутренней памяти
1. Дискретность
(лат. discretus)- прерывистый,
состоящий из отдельных чаcтей)

Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется БИТ.
БИТ
0 или 1
Двоичная кодировка
2. Адресуемость
Байт памяти – наименьшая адресуемая часть внутренней памяти
Процессор обращается к внутренней памяти по адресам
Структура внутренней памяти
БайтыБиты
00 1 1 0 0 1 0 1
11 1 0 0 1 1 0 1
21 1 0 0 0 0 1 0
30 0 1 1 1 0 1 1
Порядковый номер байта называется его АДРЕСОМ

Описание слайда:

Файл – это информация, хранящаяся
на внешнем носителе и
объединенная общим именем
Информация на внешних носителях имеет файловую организацию
Информационная структура внешней памяти
Вывод: информационная структура
внешней памяти – файловая.
Виды информации: текстовая, числовая,
графическая, звуковая

Описание слайда:

Внешняя память
магнитные устройства
оптические устройства
Алгоритм работы
Самостоятельно изучить материал
Законспектировать
Объяснить соседу
Оценить ответ одноклассника
после составления схемы «Устройства внешней памяти»
I вариант
II вариант

Описание слайда:

Внешняя память
магнитные устройства
оптические устройства
Накопители
на магнитной ленте
НМЛ (стриммеры)
Кассетные накопители
Накопители на
магнитных дисках НМД
(дисководы)
Накопитель на компакт дисках
Оптические
(лазерные) дисководы

Накопители
на гибких дисках
(дискеты)
Накопители на
жестком диске
(винчестеры)
Накопители
CD-R , CD-RW
DVD-ROM

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Курс повышения квалификации

Охрана труда

• Сейчас обучается 94 человека из 45 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

• Сейчас обучается 344 человека из 67 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

• Сейчас обучается 175 человек из 48 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Похожие материалы

Презентация на тему Васина дорога к правде и добру (по повести В.Г.Короленко «Дети подземелья»)

Презентация на тему Отцы и дети

Презентация на тему История возникновения эстетики

Презентация на тему Линейные и Столбчатые диаграммы

Презентация на тему Решение задач на проценты

Презентация на тему Тайна ломаной линни

Презентация на тему Художественная культура Исламского Востока

Презентация на тему Произведение разности двух выражений на их сумму

Не нашли то что искали?

Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5306163 материала.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

Путин попросил привлекать родителей к капремонту школ на всех этапах

Время чтения: 1 минута

В Москве запустили онлайн-проект по борьбе со школьным буллингом

Время чтения: 2 минуты

В Осетии студенты проведут уроки вместо учителей старше 60 лет

Время чтения: 1 минута

В Минпросвещения предложили организовать телемосты для школьников России и Узбекистана

Время чтения: 1 минута

Руководители управлений образования ДФО пройдут переобучение в Москве

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения будет стремиться к унификации школьных учебников в России

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Презентация к уроку по психологии «Память. Способы развития памяти».

Описание презентации по отдельным слайдам:

«Память. Значение и виды памяти. Способы развития памяти». Подготовила: педагог-психолог МБОУ «СОШ №43 Мищенко Л.Г. г. Братск

Память Память – это запоминание и сохранение человеком того, что он слышал и видел, чувствовал и переживал, прочитал и понял, то есть опыта. Это одна из психических особенностей человека.

Экспресс-диагностика Сколько предметов ты запомнишь за 1 минуту?

Сколько же информации хранит мозг среднего человека? Для наглядности сравним его с традиционными хранилищами информации – книгами и компьютером. Если отбросить разницу в подсчетах, объем человеческой памяти равен, как минимум, единице с 7 нулями и, как максимум, единице с 21 нулем. (1000000000000000000000). Компьютерная память уступает человеческой еще больше. Самый большой объем памяти в современных компьютерах – около 10 триллионов байт (число с 13 нулями). А ученые Гарвардского университета установили, что человеческий мозг может вместить количество байт, выражающееся числом с 8432 нулями.

1.Наглядно – образная Это память на то, что мы видим, слышим, нюхаем, пробуем, то есть это память на зрительные, звуковые, осязательные, обонятельные образы (органы чувств). Пример: представьте себе, что вы едите лимон…

2. Словесно-логическая Это память на информацию, представленную в словесной форме. Пример: когда мы рассказываем маленьким детям сказку, мы рассказываем её не слово в слово, а помним её сюжет, то есть что за чем идёт, и говорим каждый своими словами.

Двигательная Это память на движения

Эмоциональная Это память на чувства и эмоции. Эмоциональная память самая прочная.

Практикум 1. После встречи с Наташей Катя шла по улице и вспоминала тот день, когда Наташа при всём классе рассказала все её секреты, которые она доверила ей, как подруге. И у неё на глазах опять появились слёзы, как и в тот злополучный день. 2. Сергею казалось, что он никогда больше не сможет ходить. Ведь это не шутка – он три месяца пролежал в больнице после автомобильной аварии. Сергей боялся, что, как только он встанет на ноги, тут же упадёт. Но ничего такого не случилось. Правда, первые шаги дались с трудом, зато уже через неделю он ходил также хорошо, как и прежде. 3. Один из преподавателей спросил студента: — Вы запомнили, как мы об этом договаривались, ту самую фразу, которую я произнёс на прошлом занятии? – Да, конечно, помню, — уверенно ответил студент. – Вы сказали: «Позавчера здесь сел самолёт». Преподаватель возразил: — Я предположил, что вы можете что -нибудь забыть, но вы все слова изменили. Я просил запомнить фразу: «Третьего дня здесь приземлился аэроплан». 4. Русский художник Николай Николаевич Ге по памяти изобразил абсолютно точно комнату одного из Петергофских дворцов. «Я в голове и в памяти принёс домой весь фон картины «Пётр I и Алексей» — с камином, с карнизами, со стульями, с потолком и освещением, — был всего один раз в это комнате, и был умышленно один раз, что бы не разбивать впечатления, которые я вынес», — писал об этом художник.

По длительности память делится на: — мгновенную (оперативную) сохраняет информацию в течение 0,1-0,5 секунды; — кратковременную (это запоминание и сохранение информации на короткий срок после однократного и очень непродолжительного восприятия); — долговременную (это длительное сохранение информации, которая часто запоминается после многократного повторения);

Источник

Презентация по теме «ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ»

Описание презентации по отдельным слайдам:

ГБПОУ РО РКРИПТ преподаватель Самойлова Т.А.

1.Общие сведения, основные характеристики и параметры, классификация ЗУ 2. Иерархический принцип построения ЗУ 3.Постоянные запоминающие устройства ПЗУ 4. Оперативные запоминающие устройства 5. Основные организационные структуры ЗУ 6. Микросхемы памяти 7. Структура модуля ОЗУ 8.Организация памяти процессора 9. Программируемые логические интегральные схемы, ПЛИС Оглавление

Общие сведения, основные характеристики и параметры, классификация ЗУ

Память компьютера — это его функциональная часть, предназначенная для записи, хранения и выдачи данных Запоминающие устройства (ЗУ) — устройства, физически реализующее функцию памяти данных и программ. Цифровые запоминающие устройства осуществляют запись, хранение и выдачу данных в виде цифрового кода.

Типовая структура микросхемы памяти

N = 2 n × m N- информационная емкость n – разрядность адреса m — разрядность хранимых данных или длина слова 16 х 8 – шестнадцать восьмибитных слов ИНФОРМАЦИОННАЯ ЕМКОСТЬ максимально возможный объем хранимой информации ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ произведение числа хранимых слов на их разрядность Основные параметры ЗУ

ОБРАЩЕНИЕ к ЗУ запись или считывание некоторой единицы данных, слова

БЫСТРОДЕЙСТВИЕ определяется продолжительностью операции обращения к ЗУ tп.- время поиска tст. -время стирания (при необходимости) tзп. -время записи нового числа t обр.зп.= tп.+tст.+tзп.

tсч.- время собственно считывания tвосст. — время восстановления считанных кодов (при необходимости) t обр.сч.= tп.+tсч.+tвосст.

ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ НАДЕЖНОСТЬ ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМОСТЬ способность сохранять данные при отключении напряжения питания СТОИМОСТЬ удельная стоимость хранения единицы информации отношение общей стоимости ЗУ к его ем­кости в битах или байтах

Иерархический принцип построения ЗУ

• адресные ЗУ, в которых доступ к ячейке памяти обеспечивается с помощью адресного кода, то есть номера ячейки. К ним относятся ОЗУ и ПЗУ. В адресных ЗУ все ячейки памяти равнодоступны. • ЗУ с последовательным доступом, в которых осуществляется последовательный просмотр всех ячеек памяти. К ним относят видеопамять, буфер FIFO (First-In First-Out – «первым пришел – первым ушел») и стек, или LIFO (Last-In First-Out – «последним пришел – первым ушел») • ассоциативные ЗУ, в которых поиск и извлечение информации производятся не по ее расположению в памяти (адресу или месту в очереди), а по некоторому характерному признаку самой информации, например, по (полю, тегу) слова. Основная область применения ассоциативного доступа к данным – кэш-память. По способу доступа к информации устройства памяти подразделяют на три группы:

По организации использования памяти в цифровых системах выделяют: • внутренние ЗУ, к памяти которых процессор вычислительной системы непосредственно обращается за командами и данными, к внутренним ЗУ относятся ОЗУ и полупроводниковые ПЗУ; • внешние ЗУ, к памяти которых за командами и данными процессор непосредственно обратиться не может. Для использования хранящейся во внешних ЗУ информации ее предварительно передают во внутренние ЗУ, к внешним ЗУ относятся дисковые ЗУ на флэш- памяти.

ПОСТОЯННЫЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ПЗУ ПЗУ — это устройства, из которых можно считывать только заранее записанную информацию. Рабочие режимы: хранение и считывание Информация в ПЗУ, в отличие от ОЗУ, записывается на кристалле с изменением его физических свойств, поэтому отключение питания не сказывается на содержании записанной информации.

По способу занесения информации ПЗУ делятся на следующие группы

Масочные ПЗУ ROM-однократно программируемые маской на предприятии-изготовителе Программируемые ПЗУ ППЗУ PROM-однократно программируемые пользователем с помощью специальных устройств в лабораторных условиях Репрограммируемые (многократно программируемые) РПЗУ-УФ EPROM /Erasable PROM/– со стиранием УФ лучами РПЗУ-ЭС EEPROM (E2PROM) со стиранием электрическим сигналом Постоянные ЗУ (ПЗУ) разделяют на

МАСОЧНЫЕ ПЗУ НА ОСНОВЕ ДИОДНОЙ МАТРИЦЫ ROM В матрице на диодах горизонтальные линии являются линиями выборки слов (адресными шинами), а вертикальные — линиями считывания. Считываемое слово определяется расположением диодов в узлах координатной сетки. При наличии диода, высокий потенциал выбранной горизонтальной линии передается на соответствующую вертикальную линию, и в данном разряде слова появляется сигнал логической единицы Для считывания слова необходимо пропустить ток по адресной шине

МАСОЧНЫЕ ПЗУ НА ОСНОВЕ ДИОДНОЙ МАТРИЦЫ ROM Занесите в таблицу информацию, содержащуюся по адресу 00 и 01

В матрицах на МОП-транзисторах в транзисторах, соответствующих хранению нуля, увеличивают толщину подзатворного окисла, что ведет к увеличению порогового напряжения. В этом случае напряжение на адресной шине ЗУ (Ш1) не в состоянии открыть транзистор и напряжение на выходе такого ЗЭ равно нулю. Постоянно закрытое состояние транзистора аналогично его отсутствию в схеме матрицы МАСОЧНЫЕ ПЗУ НА МОП-ТРАНЗИСТОРАХ

ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ПЗУ ППЗУ PROM Плавкая вставка ПВ представляет собой небольшой участок металлизации, который разрушается (расплавляется) при программировании импульсами тока величиной 50…100 микроампер и длительностью порядка 2 миллисекунд. При изготовлении все диоды соединяются с соответствую-щими столбцами с помощью плавких перемычек ПВ.

РЕПРОГРАММИРУЕМЫЕ ПЗУ РПЗУ-УФ EPROM РПЗУ-ЭС EEPROM (E2PROM) Дает возможность стирания старой записи и замены ее новой в результате специального процесса, для проведения которого микросхема выводится из рабочего режима Между шинами строк и столбцов устанавливаются транзисторы типа ЛИЗ-МОП (МОП-транзисторы с лавинной инжекцией зарядов), имеющие помимо управляющего, так называемый, плавающий затвор ПЗ, который представляет собой полупроводниковую область, со всех сторон окруженную диэлектриком

Вспомним, как работает МОП-транзистор с индуцированным каналом

Программирование на управляющий затвор, исток и сток подают импульс напряжения 21 . 25 В положительной полярности. Переходы пробиваются и часть электронов проникают в ПЗ. После снятия напряжения электроны оказываются заперты в ПЗ. Такой заряженный электронами затвор увеличивает пороговое напряжение настолько, что в диапазоне рабочих напряжений проводящий канал в транзисторе на создается, т.е. происходит запись «О». Стирание УФ облучением. Области диэлектрика становятся проводящими и позволяют заряду покинуть ПЗ 2. Стирание электрическим сигналом На УЗ подается отрицательное напряжение большой амплитуды, электроны вытесняются из ПЗ

Flash-память Flash (вспышка) – быстрое стирание всего массива данных одним сигналом. отличаются от EEPROM тем, что стирание производится не каждой ячейки отдельно, а всей микросхемы в целом или блока запоминающей матрицы этой микросхемы, как это делалось в РПЗУ. Направления использования: -замена памяти на жестких магнитных дисках (с симметричными блоками – Flash-File Memory); -хранение не очень часто изменяемых данных (с несимметричными блоками – Boot-Block Flash Memory).

Преимущества flash – памяти по сравнению с EPROM -большая ёмкость; -большее количество циклов перезаписи; -ниже энергопотребление; -выше быстродействие; -более высокая надёжность

1. Какие функции выполняют запоминающие устройства ? 2. Перечислите наиболее важные характеристики запоминающих устройств. 3. Что такое энергонезависимость запоминающего устройства? 4. Кем программируется ЗУ типа ROM ? 5. Сколько слов можно хранить в ЗУ 32Х8? 6. Какой должен быть объем памяти, если разрядность адреса равна 6, а разрядность данных равна 16? Контрольные вопросы и задания

7. Установите соответствие между типами запоминающих устройств и их особенностями

8.Определите по УГО микросхемы — тип ЗУ — информационную емкость — организацию данной микросхемы

Оперативные запоминающие устройства RAM (Random Access Memory), память с произвольным доступом Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) предназначены для хранения переменной информации, они допускают оперативное изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с данными. Информация перезаписывается неограниченное число раз, хранится только при включённом питании В зависимости от устройства элемента памяти микросхемы ОЗУ подразделяют на статические и динамические

СТАТИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ Static RAM – SRAM Элементом памяти является триггер ДИНАМИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ Dynamic RAM – DRAM Элементом памяти является заряд конденсатора, образованного элементами МОП-структур, требует регенерации каждые несколько микросекунд, конденсатор со временем теряет свой заряд. Современные микросхемы DRAM имеют встроенную систему регенерации

РАБОТА ЭЛЕМЕНТА ПАМЯТИ ДИНАМИЧЕСКОГО ОЗУ V1-запоминает информацию V2-делает выборку при записи V3- делает выборку при чтении

РЕЖИМ ЗАПИСИ Если на Адресный провод записи подать «1», открывается транзистор V2 и соединяет провод Запись с V1 через сток — исток V2. Если на провод Запись подать«1», V1 заряжается и запоминает «1». Если на провод Запись подать«0», V1 разряжается через сток — исток V2 и запоминает «0» РЕЖИМ ЧТЕНИЯ Чтобы прочесть информацию, записанную в ЯП,нужно на Адресный провод чтения подать «1», открывается транзистор V3 и соединяет сток V1 с проводом Чтение РАБОТА ЭЛЕМЕНТА ПАМЯТИ ДИНАМИЧЕСКОГО ОЗУ Шина Запись — информационная шина для работы в режиме Запись Шина Чтение — информационная шина для работы в режиме Чтение

ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ СТАТИЧЕСКОГО ОЗУ

V5 V6 делают выборку при ЗПС, V7 V8 при чтении Режим записи Х=Y=1 и поданы на затворы V5 V6 транзисторы открываются и соединяют а2 с шиной записи . Если на этой шине «1», то V1 запоминает «1», если «0» то V2 запоминает «о». Режим чтения Х=Y=1 и поданы на затворы V7 V8 транзисторы открываются и соединяют а1 с шиной чтения, информация с а1 поступает на разрядную шину РАБОТА ЭЛЕМЕНТА ПАМЯТИ СТАТИЧЕСКОГО ОЗУ Работа триггера: а2=0 V2 открыт, V1 закрыт, на а1=1 значит V3 открыт, V4 закрыт, т.е. V3 V4 поддерживает состояние «1» пары V2 V1. Информацию хранят V1,V2, а V3 V4 поддерживает в одном из устойчивых состояний.

Динамические ОЗУ Достоинства: -большая информационная ёмкость -низкая стоимость Недостаток: -необходимость регенерации содержимого Типовая область применения: основная память

Достоинство: -высокое быстродействие Недостатки: -меньшая информационная емкость -высокая стоимость Статические ОЗУ Типовая область применения – схемы кэш-памяти

Основные организационные структуры ЗУ Для статических ОЗУ и ПЗУ характерны структуры 2D, 3D, 2DM Структуру памяти определяет способ распределения ЭП между адресными и разрядными линиями. По этому признаку выделяют структуры 2D, 3D, 2,5D и модифицированную -2DM (D — от Dimention — размерность)

Дешифратор адресного кода при наличии разрешающего сигнала CS (выбор микросхемы) активизирует одну из выходных линий, разрешая одновременный доступ ко всем элементам выбранной строки, хранящей слово, адрес которого соответствует номеру строки. Элементы одного столбца соединены вертикальной шиной данных, иначе называемой разрядной шиной записи/считывания. Элементы столбца хранят одноименные биты всех слов. Направление обмена определяется усилителями чтения, записи под воздействием сигнала R/W (Read – чтение, Write – запись). Структура 2D ЗЭ организованы в прямоугольную матрицу размерностью M=K х m, где M – информационная емкость памяти K – число хранимых слов или число строк m – их разрядность

Структура 3D Недостатком структуры 2D является то, что с ростом емкости памяти чрезмерно усложняется дешифратор адреса. Этого недостатка лишены микросхемы с организацией накопителя 3D. Код адреса разрядностью n делится на две половины, каждая из которых декодируется отдельно дешифраторами DCy DCx. Выбирается ЗЭ, находящийся на пересечении активных выходов обоих дешифраторов. Например, для ЗУ емкостью 1К слов потребуется для структуры 2D- ДШ с 1024 входами, а для 3D — 2 ДШ с 32 выходами.

В структурах типа 2DM (2D модифицированная) сочетаются достоинства обеих рассмотренных структур – упрощается дешифрация адреса и не требуются ЗЭ с 2х-координатной выборкой. Дешифратор выбирает в матрице целую строку (как в 2D). Длина строки многократно превышает разрядность хранимых слов. При этом увеличивается число строк матрицы и уменьшается число выходов дешифратора. Для выбора одной из строк служат не все разряды адресного кода, а их часть. Остальные разряды адреса используются, чтобы выбрать необходимое слово из того множества слов, которое содержится в строке. Это выполняется с помощью мультиплексоров, на адресные входы которых подаются коды Ak-1. А0. Структура 2DM

D – выводы данных образуют шину данных памяти, их число m определяется организацией ЗУ (разрядностью ячеек ) DI – шина входных данных (при записи) DO– шина выходных данных (при считывании) ИНФОРМАЦИОННЫЕ ВЫВОДЫ

AДРЕСНЫЕ ВЫВОДЫ A0…A7- адресные выводы, образуют шину адреса памяти, разрядность адреса n=log2N, где N-число хранимых слов

УПРАВЛЯЮЩИЕ ВЫВОДЫ определяют выбор микросхемы и режимы работы ИМС CS, CE, OE, ER, PR, RD, WR, RPLY

ОБОЗНАЧЕНИЯ МИКРОСХЕМ ПАМЯТИ УГО МИКРОСХЕМЫ ПЗУ

УГО МИКРОСХЕМЫ ОЗУ С ДВУНАПРАВЛЕННОЙ ШИНОЙ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ

УГО МИКРОСХЕМЫ ОЗУ С РАЗДЕЛЬНЫМИ ШИНАМИ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ

ПРИМЕРЫ МИКРОСХЕМ ПЗУ Микросхема памяти К568РЕ1 Тип микросхемы: масочное ПЗУ Организация: 2048×8 Емкость: 16384 бит Разрядность: 8 Тип выхода: три состояния Микросхема памяти К1610РЕ1 CS – выбор микросхемы; A – адрес; DO – данные; Z – состояние высокого импеданса

ПРИМЕРЫ МИКРОСХЕМ ПЗУ Микросхема памяти КР556РТ17 Тип микросхемы: Однократно программируемое ПЗУ Организация: 512×8 Емкость: 4096 бит Разрядность: 8 Тип выхода: три состояния

Микросхема памяти К573РФ1 Тип микросхемы: Репрограммируемое ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием информации Организация: 1024×8 Емкость: 8192бит Разрядность: 8 Тип выхода: три состояния

Микросхема памяти К573РР2 Тип микросхемы: Репрограммируемое ПЗУ с электрическим стиранием информации Организация: 2048×8 Емкость: 16384 бит Разрядность: 8 Тип выхода: три состояния

ПРИМЕРЫ МИКРОСХЕМ ОЗУ Микросхема памяти К573РУ10 Тип микросхемы: Статическое ОЗУ Организация: 2048×8 Емкость: 16384 бит Разрядность: 8 Тип выхода: три состояния

Тип микросхемы: Динамическое ОЗУ Организация: 16384×1 Емкость: 16384 бит Разрядность: 1 Тип выхода: три состояния Микросхема памяти К565РУ3

Требуемая емкость памяти крайне редко может обеспечиваться одной микросхемой, поэтому приходится использовать несколько микросхем. На основе БИС ОЗУ строят модуль ОЗУ. При этом наращиваться может разрядность ячейки и (или) количество ячеек памяти. СТРУКТУРА МОДУЛЯ ОЗУ

ОРГАНИЗАЦИЯ МОДУЛЯ ОЗУ Увеличение разрядности Адресные выводы (A0,A1,…,Ak) и управляющие выводы OE, CS всех микросхем соединяют параллельно, а выводы данных объединяют в одну шину данных. При этом образуется одна страница подсистемы памяти с организацией 2kn. При обращении к любой ячейке такой страницы подсистемы памяти каждая микросхема выдает на шину данных информацию, хранящуюся в ячейке с заданным адресом. В итоге, разрядность одной ячейки такой страницы подсистемы памяти будет равняться сумме разрядов всех входящих в нее микросхем, а количество ячеек останется равным количеству ячеек одной микросхемы.

Для увеличения количества ячеек до 2m необходимо взять 2m–k страниц. Для выбора ячейки памяти в пределах одной страницы используются k младших разрядов, старшие m–k разрядов подаются на дешифратор. Шины данных страниц и управляющие входы R/W, OE всех микросхем подключают параллельно, а входы CS каждой страницы подсистемы памяти подключают к соответсвующему выходу дешифратора. Дешифратор осуществляет выбор соответствующей страницы подсистемы памяти в соответствии с кодом старших m–k разрядов адресной шины. Увеличение количества слов (ячеек) ОРГАНИЗАЦИЯ МОДУЛЯ ОЗУ

Организация памяти процессора

Стек – способ организации памяти, доступ к которой организован по принципу: «последним пришёл — первым ушёл» LIFO (Last In, First Out). С точки зрения реализации механизма доступа к стековой памяти выделяют аппаратный и аппаратно-программный (внешний) стеки. Аппаратный стек представляет собой совокупность регистров, связи между которыми организованы таким образом, что при записи и считывании данных содержимое стека автоматически сдвигается. Основное достоинство аппаратного стека — высокое быстродействие, а недостаток — ограниченная емкость. Наиболее распространенным вариантом организации стека является использование области памяти. Для адресации стека используется указатель стека, который предварительно загружается в регистр и определяет адрес последней занятой ячейки. Стек используется процессором для организации механизма прерываний, обработки обращения к подпрограммам, передачи параметров и временного хранения данных Стековая память

КЭШ (cache) это организованная в виде ассоциативного запоминающего устройства быстродействующая память ограниченного объема, которая располагается между регистрами процессора и относительно медленной основной памятью и хранит наиболее часто используемую информацию совместно с ее признаками (тегами), в качестве которых выступает часть адресного кода КЭШ память

В процессе работы отдельные блоки информации копируются из основной памяти в кэш-память. При обращении процессора за командой или данными сначала проверяется их наличие в КП. Если необходимая информация находится в кэше, она быстро извлекается. Это кэш-попадание. Если необходимая информация в КП отсутствует ( кэш-промах), то она выбирается из основной памяти, передается в микропроцессор и одновременно заносится в кэш-память. Повышение быстродействия вычислительной системы достигается в том случае, когда кэш-попадания реализуются намного чаще, чем кэш-промахи. Кэш-память может быть размещена в кристалле процессора (так называемая «кэш-память I уровня») либо выполнена в виде отдельной микросхемы или модуля, содержащего несколько микросхем (внешняя кэш-память, или кэш-память II уровня).

Программируемые логические матрицы ПЛМ(PLA) Это разновидность ИМС типа ROM, PROM, EPROM с записанной информацией. Назначение: выполнять над входными переменными набор функций в виде ДНФ. То есть программируется не набор данных, а набор логических функций. Программируемые логические интегральные схемы, ПЛИС

Пример реализации функции в ДНФ

Пример реализации функции в ДНФ

По способу программирования ПЛМ(PLA) делятся на — масочные ПЛМ, однократно программируемые изготовителем с помощью специально разработанного фотошаблона; — однократно программируемые потребителем-пользователем с помощью пережигаемых специальных плавких перемычек; — многократно программируемые потребителем с электрической записью и УФ или электрическим стиранием информации.

Программируемые логические интегральные схемы, ПЛИС Программируемые логические матрицы к настоящему времени морально устарели и применяются для реализации относительно простых устройств, для которых не существует готовых микросхем средней степени интеграции. При реализации сложных цифровых схем обычно применяются программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Это ИМС, логика работы которых определяется не изготовителем микросхемы, а путем дополнительного программирования с помощью специальных средств: программаторов и программного обеспечения. Программируемость означает возможность изменения внутренней структуры ИС таким образом, чтобы она обеспечивала реализацию заданных функций алгебры логики на аппаратном уровне. Основное назначение ПЛИС — замена логических серий интегральных микросхем с малой и средней степенью интеграции. В зависимости от уровня сложности одна современная ПЛИС может функционально заменить от 4-5 до 60 и более микросхем с малой и средней степенью интеграции.

Наиболее широко ПЛИС используются в микропроцессорной и вычислительной технике. На их основе разрабатываются контроллеры шины, адресные дешифраторы, логика обрамления микропроцессоров, формирователи управляющих сигналов и т.д. На ПЛИС часто изготавливаются микропрограммные автоматы и другие специализированные устройства, например, цифровые фильтры, схемы обработки сигналов и изображения

микросхема ПЛИС состоит из: -конфигурируемых логических блоков, реализующих требуемую логическую функцию; -программируемых электронных связей между конфигурируемыми логическими блоками; -программируемых блоков ввода/вывода, обеспечивающих связь внешнего вывода микросхемы с внутренней логикой Программируемые логические интегральные схемы, ПЛИС

-микросхемы PLA (ПЛМ) (устар. ) -микросхемы CPLD (complex programmable logic device) комплексные программируемые логические устройства (КИЛУ) -микросхемы FPGA (field-programmable gate array) программируемые пользователем вентильные матрицы (ППВМ) Разновидности ПЛИС

CPLD содержат простые или относительно крупные программируемые логические блоки — макроячейки, соединённые с внешними выводами и внутренними шинами Пример внутренней схемы CPLD

Внутренняя схема макроячейки микросхемы CPLD

Обобщенная структура микросхем FPGA

Типовая схема программируемой интегральной микросхемы FPGA состоит из трех видов блоков: логические блоки, блоки ввода-вывода, предназначенные для обмена сигналами через внешние выводы микросхемы и программируемые электронные ключи, предназначенные для создания соединений между внутренними блоками микросхемы FPGA. Логические блоки размещаются в узлах решетки вертикальных и горизонтальных шин проводников. Благодаря возможности соединения проводников при помощи электронных ключей друг с другом, можно создавать нужные нам соединения между логическими блоками. Соединения осуществляемые электронными ключами можно программировать, замыкая и размыкая эти ключи. Матрица соединений хранится в ПЗУ конфигурации и может быть изменена при программировании ПЛИС. Блоки ключей, замыкающие проводники соединительных шин FPGA между собой, обозначены на рисунке квадратами серого цвета. Обобщенная структура микросхем FPGA

Соединение внутренней цифровой схемы с блоками ввода-вывода также программируется электронными ключами. Типичный логический блок строится на основе ПЗУ, в ячейках которого записана таблица истинности комбинационной схемы. Подобный блок ПЗУ обычно называется LUT (Look Up Table). Каждая ячейка способна хранить значение одной строки таблицы истинности, логический 0 или 1. Размер LUT определяется числом входов, которое изменяется в зависимости от типа выбранной микросхемы и фирмы-производителя. Размер LUT определяется числом входов, которое изменяется в зависимости от типа выбранной микросхемы и фирмы-производителя. На рисунке показано внутреннее устройство небольшого LUT ПЗУ с тремя входами X0, X1, X2, и одним выходом f. Крестиками обозначены электронные ключи, включенные между источником питания и входом мультиплексора. Пример внутреннего устройства LUT ПЗУ

Для программирования LUT необходимо при помощи электронных ключей занести комбинации строк таблицы истинности реализуемой функции в ячейки памяти. Электронный ключ представляет собой полевой транзистор с плавающим затвором, что позволяет сохранять состояние ключа при отключении питания. При замыкании электронного ключа на вход мультиплексора поступает напряжение питания, что соответствует логической 1. При размыкании этого ключа на вход мультиплексора через резистор R поступает потенциал общего провода микросхемы, что соответствует логическому 0. При подаче X0=X1=X2=0 на адресные входы мультиплексора на выход LUT ПЗУ будет передан сигнал со входа X0 мультиплексора, при X2=1 X3=0, X0=1 на выход LUT ПЗУ будет передан сигнал с X5 входа мультиплексора, и т.д. LUT ПЗУ, изображенное на рисунке, способно реализовать любую логическую функцию трех переменных. Поскольку таблица истинности таких функций имеет восемь строк, то LUT ПЗУ состоит из восьми запоминающих ячеек. Одна ячейка содержит значение выходного сигнала в каждой строке таблицы истинности Пример внутреннего устройства LUT ПЗУ

Пример запрограммированного участка FPGA Участок внутренней структуры микросхемы FPGA, запрограммирован для реализации комбинационной схемы. Данная микросхема FPGA состоит из LUT ПЗУ с двумя входами и четырьмя программируемыми линиями соединений. Микросхема состоит из LUT ПЗУ с двумя входами и четырьмя программируемыми линиями соединений. Программируемые электронные ключи обозначены символом X. Каждый замкнутый ключ, соединяющий вертикальную и горизонтальную линии, показан красным цветом, а не используемые линии соединений и ключи — черным. Первые два блока LUT запрограммированы на реализацию функций f1=x12 и f2=x2x3. Третий LUT реализует функцию f=f1+f2

УГО микросхем ПЛМ К556РТ1 и К556РТ2 ПРИМЕРЫ МИКРОСХЕМ ПЛИС

Источник