Вопрос 26. Матрицы памяти. Постоянно запоминающие и оперативно запоминающие устройства.

Для хранения этих данных и результатов работы схем в цифровых системах необходимы запоминающие устройства (memories). Регистр, состоящий из нескольких триггеров, является таким запоминающим устройством, предназначенным для хранения небольших объемов данных. В этом разделе мы рассмотрим матрицы памяти, которые позволяют эффективно хранить большие объемы данных.

Вначале мы познакомимся с общими характеристиками всех типов матриц памяти. Затем рассмотрим три типа матриц памяти: динамическое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (DRAM, динамическая память с произвольным доступом), статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM, статическая память с произвольным доступом), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) (ROM, память только для чтения). Эти типы матриц отличаются способом хранения данных. На Рис . 5.38 показано графические обозначение обобщенной матрицы памяти. Память организована как двумерная матрица запоминающих

элементов. Содержимое памяти записывается и считывается по строкам. Эта строка выбирается адресом (Address). Записанные или считанные значения называются данными (Data). Матрица с N-битным адресом и M-битными данными имеет 2N строк и M столбцов. Каждая строка данных называется словом. Таким образом, матрица содержит 2N M-битных слов

.

 

На Рис . 5.39 показана матрица памяти, адрес которой состоит из двух бит, а данные – из трех. Два адресных бита выбирают одну из четырех строк (слов данных) матрицы. Ширина каждого слова данных равна

трем битам. На Рис . 5.39 (b) приведен пример возможного содержимого матрицы памяти. Глубина матрицы равна количеству ее строк, а ее ширина – количеству столбцов, которое также называется размером слова. Размер матрицы равен произведению количества столбцов на количество строк. На Рис . 5.39 показана матрица 4-слова × 3-бит, или просто 4 × 3. Обозначение матрицы 1024-слов × 32-бит показано на Рис . 5.40. Общий размер этой матрицы равен 32 килобита (Kb).

Запоминающие элементы

Матрицы памяти представляют собой набор запоминающих элементов, каждый из которых хранит один бит данных. На Рис . 5.41 показано, что каждый запоминающий элемент соединен с линией слов (линией выборки слов) и линией битов (линией записи-считывания).

При чтении содержимого памяти активируется линия выборки слов, и с запоминающих элементов соответствующей строки на линии записи- считывания поступает напряжение высокого или низкого логического уровня. При записи на линии записи-считывания с помощью усилителя записи-считывания подаются данные, которые будут сохранены в элементах строки, а затем активируется соответствующая линия выборки слов. Например, для чтения данных по адресу 10 линии записи-считывания остаются в отключенном состоянии, декодер активирует вторую линию выборки слов (wordline2), и данные, которые хранятся в этой строке (100), считываются с линий записи-считывания (Data). Для записи значения 001 по адресу 11 на линии записи-считывания с усилителя записи-считывания поступает величина 001,

затем активируется третья линия выборки слов (wordline3), и новое значение сохраняется в запоминающих элементах.

 

      

Запоминающие устройства классифицируются по способу хранения битов. Запоминающие устройства делятся на два больших класса: оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) (RAM, память с произвольным доступом) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) (ROM, память только для чтения). ОЗУ является энергозависимым, то есть, при отключении питания информация, которая хранилась в ОЗУ, утрачивается. ПЗУ энергонезависимо, оно сохраняет свои данные даже при отсутствии питания.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: