Architektura wykład 2 (pamięci), Architektura


Pamięci ROM

> ROM (ang. read only memory) jest pamięcią nieulotną, przeznaczoną tylko do odczytu tej pamięci w określonych warunkach nie można zmieniać.

Podstawowymi typami pamięci ROM są:

> MROM (ang. mascable ROM) - pamięci, których zawartość jest ustalana w procesie produkcji (przez wykonanie odpowiednich masek - stąd nazwa) i nie może

być zmieniana jest to najtańszy rodzaj pamięci ROM. W technice komputerowej dobrym przykładem zastosowania tego typu pamięci jest BIOS obsługujący klawiaturę.

> PROM (ang. programmable ROM) - pamięć jednokrotnie programowalna. Oznacza

to, że użytkownik może sam wprowadzić zawartość tej pamięci, jednak potem

nie można jej już zmieniać.

> EPROM - pamięć wielokrotnie programowalna, przy czym kasowanie poprzedniej zawartości tej pamięci odbywa się drogą naświetlania promieniami UV. Programowanie i kasowanie zawartości tej pamięci odbywa się poza systemem, w urządzeniach zwanych odpowiednio kasownikami i programatorami pamięci EPROM.

>EEPROM - pamięć kasowana i programowana na drodze czysto elektrycznej. Wykonanie tych operacji wymaga użycia zewnętrznego urządzenia. Czas zapisu informacji jest nieporównywalnie dłuższy niż czas zapisu do pamięci RAM. W tego typu pamięci przechowywany jest tak zwany Flash BIOS, czyli oprogramowanie BIOS, które może być uaktualniane.

U k ł a d y cyfrowe

> Flash - rozwinięcie koncepcji pamięci EEPROM. Przez dołączenie odpowiednich

układów możliwe jest kasowanie i ponowne programowanie tej pamięci bez

jej wymontowywania z urządzenia. Istnieją dwie odmiany tej pamięci oznaczane

jako NOR i NAND. Pierwsza cechuje się dłuższym czasem kasowania i zapisu,

ma za to dostęp swobodny, nadaje się więc do przechowywania na przykład programów.

Pamięć typu NAND przypomina własnościami dysk twardy, ma dostęp częściowo sekwencyjny i dlatego jest predestynowana do przechowywania informacji typu multimedialnego. Przykładami zastosowań są karty pamięci do aparatów fotograficznych, pamięci wymienne (tak zwane pen drive) czy też odtwarzacze plików MP3, MP4.

> SRAM - statyczne - bardzo szybkie, występuje tam gdzie występuje CACHE

> DRAM - dynamiczne - wolniejsze ale tańsze

> NVRAM (ang. non volatile RAM). Stanowi połączenie pamięci SRAM z pamięcią EEPROM. Pamięć NVRAM może być odczytywana i zapisywana.

> Pamięć dynamiczna (półprzewodnikowa) - cyfrowe układy przechowujące informacje w postaci binarnej.

> Pojemnością pamięci nazywamy maksymalną liczbę informacji, jaką możemy przechować w danej pamięci. Pojemność pamięci podajemy w bitach (b) lub bajtach (B). Podkreślamy, co zresztą zostanie dokładnie wyjaśnione przy okazji omawiania organizacji pamięci, że pojemność

pamięci nie jest liczbą słów, które możemy w niej przechowywać.

> Czasem dostępu do pamięci nazywamy czas, jaki musi upłynąć od momentu podania poprawnego adresu słowa w pamięci do czasu ustalenia się poprawnej wartości tego słowa na wyjściu pamięci w przypadku operacji odczytu lub w przypadku operacji zapisu - czas, jaki upłynie do momentu zapisania wartości do tego słowa z wejścia pamięci.

> Pamięć o swobodnym dostępie- nazywamy pamięć dla której czas dostępu praktycznie nie zależy od adresu.

> Słowem w pamięci nazywamy zestaw pojedynczych komórek (pojedynczych b itów)

pamięci, do którego odwołujemy się pojedynczym adresem.

0x08 graphic

DB

Pamięć

AB

0x01 graphic

Poprawne zaadresowanie pamięci DRAM wymaga wykonania po kolei następujących czynności:

1. Podanie starszej części adresu na linie adresowe pamięci DRAM jako adresu wiersza, a następnie wytworzenie aktywnego zbocza sygnału RAS#, powodującego zapamiętanie tego adresu w rejestrze zatrzaskowym adresu wiersza.

2. Odmierzenie określonego wymaganego opóźnienia czasowego.

3. Podanie młodszej części adresu na linie adresowe pamięci DRAM jako adresuj

kolumny i wytworzenie aktywnego zbocza sygnału CAS# powodującego z a p a -

miętanie tego adresu w rejestrze zatrzaskowym adresu kolumny.

Istnieją cztery podstawowe sposoby odświeżania pamięci dynamicznych RAM:

> sygnałem RAS (ang. RAS only),

> CAS przed RAS (ang. CAS-before-RAS),

> odświeżanie ukryte (ang. hidden refresh),

> samoodświeżanie (ang. self-refresh).

0x01 graphic

> Akumulatorem - nazywamy rejestr, który zawiera jeden z operandów wykonywanej operacji i do którego jest ładowany wynik wykonywanej operacji.

> Rejestrem flagowym - nazywamy rejestr zawierający dodatkowe cechy w y n i k u

wykonywanej operacji potrzebne do podjęcia decyzji o dalszym sposobie przetwarzania

informacji. Cechami tymi mogą być przykładowo: znak wyniku, wystąpienie I

przekroczenia zakresu czy parzystość.

Lista najczęściej używanych flag:

1. CY lub CF (ang. curry flag) - flaga przeniesienia lub pożyczki.

2. Z lub ZF (ang. zeru flag) - flaga sygnalizująca, że wynikiem ostatnio wykonywanej

operacji jest 0.

3. S lub SF (ang. sign flag) - flaga znaku. Ustawiana, gdy najstarszy bit wyniku

wykonywanej operacji jest równy 1.

4. P lub PF (ang. parityflag) - flaga parzystości.

5. OV lub OF (ang. werflow flag) - flaga przepełnienia.

6. AC lub AF (ang. auxiliary carry flag) - flaga przeniesienia pomocniczego lub

połówkowego. Ustawiana, gdy występuje przeniesienie lub pożyczka z najstarszego

bitu pierwszej tetrady wyniku.

> Licznikiem rozkazów - (wskaźnikiem instrukcji) nazywamy rejestr mikroprocesora

zawierający adres komórki pamięci, w której przechowywany jest kod rozkazu przeznaczonego

do wykonania jako następny.

> Stosem - nazywamy wyróżniony obszar pamięci używany według następujących reguł:

1. Informacje zapisywane są na stos do kolejnych komórek (pod kolejnymi adresami),

przy czym żadnego adresu nie wolno pominąć.

2. Odczytujemy informacje w kolejności odwrotnej do ich zapisu.

3. Informacje odczytujemy z ostatnio zapełnionej komórki, natomiast zapisujemy

do pierwszej wolnej, przy czym komórkę odczytaną traktujemy jako wolną.

Wskaźnikiem stosu - nazywamy rejestr zawierający adres ostatniej zapełnionej komórki stosu (wierzchołka stosu).

0x01 graphic



Wyszukiwarka