Главная | Обратная связь

Запоминающие устройства

 

Запоминающие устройства (ЗУ) служат для хранения информации и обмена ею с другими устройствами.

Для кратковременного хранения небольших объемов информации обычно используют регистры. В цифровых системах для хранения больших объемов информации применяют запоминающие устройства в виде специализированных интегральных микросхем.

Основные параметры ЗУ:

Информационная емкость определяет максимальный объем хранимой информации. Выражается в битах или в словах (например, 8-разрядное кодовое слово называется байтом). Бит информации хранится в запоминающем элементе (ЗЭ), а слово – в группе запоминающих элементов (так называемой запоминающей ячейке), к которым возможно лишь одновременное обращение.

Быстродействие ЗУ определяется в общем случае большим числом параметров, основными их которых являются время выборки и длительность циклов чтения-записи.

В ЗУ используют различные способы доступа к хранимым в нем данным – адресный, последовательный, циклический, ассоциативный.

При адресном способе доступа поступающий на адресный вход код указывает ЗЭ, с которым ведется обмен. В момент обращения все ЗЭ равнодоступны. Адресные ЗУ делятся на ОЗУ (оперативные ЗУ) и ПЗУ (постоянные ЗУ). При выполнении программы в ОЗУ записывают, хранят и считывают данные. Данные в ОЗУ могут быть изменены в произвольный момент времени. При выключении микропроцессорной системы информация в ОЗУ теряется. В ПЗУ записанная информация либо не изменяется, либо изменяется, но очень редко, а при отключении питания информация, записанная в ПЗУ, сохраняется.

 

Структура 2D ОЗУ

В структуре 2D информация хранится в виде слов в ячейках, образующих строки прямоугольной матрицы размерностью , где – информационная емкость в битах, – число хранимых слов (строк), – их разрядность (рис. 9.36). При поступлении разрешающего сигнала CS дешифратор DC разрешает доступ к строке, номер которой совпадает с адресным кодом, пришедшем на вход дешифратора. Направление обмена данными определяется усилителями чтения/записи под воздействием сигнала (Write – запись, Read – чтение). Данная структура применяется в ЗУ малой емкости, поскольку с увеличением информационной емкости существенно усложняется дешифратор адреса.

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

DC

A

CS

W

/

R

Данные

Матрица ЗЭ k x m

n

k

=

2

n

m

Рис. 9.36. Структура ОЗУ типа 2D

 

Структура 2DM ПЗУ

Модифицированная структура ЗУ типа 2DM (рис. 9.37) сохраняет адресацию строк, как и в структуре 2D. Однако длина строки многократно превышает разрядность хранимых слов, и равна . В структуре 2DM для выбора одной из строк служит только часть старших разрядов адресного кода . Остальные младшие разряды кода адреса управляют мультиплексорами, которые из каждого из отрезков строки выбирают по одному биту и на выходах формируют слово. По разрешающему сигналу CS выходное слово управляемыми буферами ОЕ передается на внешнюю шину.

Рис. 9.37. Структура типа 2DM для ПЗУ