7.8. Пам'ять внутрішня і зовнішня

Пам'яттю МПП називається сукупність різних пристроїв, призначених для приймання, зберігання і видачі двійкової інформації.

Пам' ять МПП класифікують за функціональним призначенням, видом но­сія інформації, способом організації доступу до інформації. За функціональним призначенням пам'ять поділяється на дві групи: зовнішню і внутрішню.

Зовнішні ЗП - для тривалого зберігання великих масивів інформації з ве­ликою ємністю і малою швидкодією. Зовнішня пам'ять містить в собі накопи-чувачі на дисках, оптичних дисках та ін.

Внутрішні ЗП призначені для зберігання програм і даних, які виконують­ся в поточний момент часу. До внутрішньої пам'яті відносяться:

регістрові ЗП, які використовують регістри загального призначення процесора (мають невелику інформаційну ємність і швидкодію роботи проце­сора);

кеш-пам' ять, яка служить для зберігання копій інформації, що ви­користовуються в поточних операціях обміну (висока швидкодія);

оперативні, що характеризуються високою швидкодією та інформа­ційною ємністю. У процесі роботи МПП інформація із зовнішньої пам'яті при необхідності переписуються в оперативний ЗП (ОЗП);

постійні - будуються на напівпровідникових ВІС. У постійної пам' яті інформацію можна тільки прочитувати. ОЗП - основна пам'ять усіх

МПП;

-           с пеціалізовані види пам' яті - багатопортові, відеопам' ять та ін. Елементи пам'яті - мікросхеми різного ступеня інтеграції. Основа сучас-

них ЗП - елементи статичного або динамічного типу.

Статичні ЗП - запам'ятовування біта інформації виконують тригери.

Динамічні ЗП - інформація зберігається у вигляді зарядів на дуже малій емності (С=0,01 ... 0,05 пФ), яка створена між стоком і підкладкою транзистора. Заміна інформації в динамічному ЗП забезпечується регенерацією елементів пам'яті.

Покоління мікросхем динамічної пам'яті змінюються через 4-5 років. Фі­рми IBM, Simens, Motorola та інші створюють ультра - ВІС з'ємністю від 4 Кбіт до десятків Мбіт.

Напівпровідникова пам'ять має різні структури.

Адресні (словникові) лінії служать для введення в кожний розряд вибра­ної комірки пам' яті (КП).

Адресні й розрядні лінії (ЛЗЗ - лінії записування-зчитування) називаються лініями вибірки. Якщо довжина адресного коду дорівнює N, то кількість слів

М, що зберігаються в пам'яті як окремі одиниці даних, визначається із співвід­ношення M=2N.

Пам'ять з послідовним доступом - буфер FIFO і стек. Буфер FIFO - це пам' ять для зберігання черг даних (списків). Слова з черги вибирають в поряд­ку їхнього надходження. Моменти записування слів у буфер і зчитування з ньо­го задаються зовнішніми керуючими сигналами незалежно один від одного. Дані поступають в темпі джерела інформації, а зчитуються з частотою, необ­хідною для приймача.

Кеш-пам'ять (Cache - тайник) цє засіб копіювання і зберігання блока да­них основної пам'яті у процесі виконання програм. Кеш-пам'ять побудована на швидкодіючих тригерах, але має невелику емність порівняно з основною дина­мічною пам'яттю. Кеш зберігає обмежене число даних і тегів. Тег містить ін­формацію про фізичну адресу і стан даних.

При кожному зверненні до основної пам'яті спеціальний контролер пере­віряє за тегом наявність цієї копії в кеші. Якщо вона є, то виробляється сигнал Hit (кеш - попадання) і звернення відбувається до кеш - пам'яті. Структуру кеш - пам'яті ілюструє рис .7.5.

АДРЕСА        ДАНІ


Мікрокотролери містять у своїй структурі флеш - пам'ять. Флеш - пам'ять (Flash Memory) використовують на транзисторах з електричним стиранням і за­писуванням інформації. Вона відноситься до постійної пам'яті, але ряд архітек­турних і функціональних особливостей дозволяє виділити флеш - пам'ять в

окремий клас. Флеш використовує поряд з традиційними адресними і керую­чими сигналами спеціальні команди. Інформація у мікросхемах флеш запису­ється і зберігається в блоках визначного розміру, іноді - призначення. При цьо­му стирання інформації здійснюється або для всієї пам'яті разом, або для вели­ких блоків. Флеш - пам'яті розрізняють:

файлова флеш - пам' ять (Flash File) - масив розділений на блоки однакового розміру (симетрична архітектура). Ємність мікросхем 4-32 Мбіт, час доступу - 70-150 нс;

флеш з несиметричною архітектурою (Boot Block) - масив розділе­ний на блоки різного розміру. Ємність різного розміру, час доступу 75-150 нс, гарантується 105 циклів стирання-програмування;

флеш з можливістю стирання тільки всього масиву (Bulk Erase). Мікросхеми мають однобайтову організацію ємністю 32-256 Кбайт, час досту­пу 65-200 нс;

флеш з можливістю записування інформації за різними напругами програмування (Start Voltage);

флеш, які зберігають по два біти (Strata Flash). Це нові елементи пам'яті, що дозволяють на ємності 32 Мбіт записувати інформацію 64 Мбіт. За­лежно від заряду елемент пам' яті має чотири значення порогових напруг. При зчитуванні інформації струм елемента пам'яті має також чотири значення (схе­ми елементів формують дворозрядний код).

7.9. Контрольні запитання

Що таке процесор?

Що таке центральній процесор?

Що таке пам'ять МПП?

Назвіть периферійні пристрої МП.

Охарактеризуйте архітектуру процесора.

Поясніть назначення АЛБ, ПК, РЗП, БІФ процесора.

Що таке мікропроцесор?

Охарактеризуйте архітектуру мікропроцесора.

Охарактеризуйте структуру МП з акумулятором і стеком.

Назвіть типи мікропроцесорів.

Перелічіть режими роботі МП.

Поясніть назначення мікропроцесорних комплектів.

Охарактеризуйте склад мікропроцесорних пристроїв.

Перелічіть технико-економічні переваги МП.

Поясніть структурну схему МК.

Які є функціональні структури МПП? ї

Що таке ПЛІС?

Поясніть адресний простір МП і МК.

Для чого призначена внутрішня пам'ять?

Для чого призначена зовнішня пам'ять?

Які принципи побудови пос тійної пам'яті?

Які переваги має динамічна пам'ять порівняно зі статичною?

Що таке кеш-пам'ять?

Поясніть призначення тег в кеш-памті.

Що таке флеш-пам'ять?

Назвіть параметри пам'яті.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я