1 / 35

Számítógépek felépítése 7. előadás központi memória és megvalósítása

Számítógépek felépítése 7. előadás központi memória és megvalósítása. Dr. Istenes Zoltán ELTE-TTK. 7. előadás tartalma. Memória típusok csoportosítása, jellemzése ROM, RWM, RAM, CAM 1x1bit -> n x m bit. CPU - Memória. címsín. Processzor. Memória. adatsínsín. Memória hierarchia.

lawson
Download Presentation

Számítógépek felépítése 7. előadás központi memória és megvalósítása

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Számítógépek felépítése7. előadásközponti memória és megvalósítása Dr. Istenes Zoltán ELTE-TTK

  2. 7. előadás tartalma • Memória típusok csoportosítása, jellemzése • ROM, RWM, RAM, CAM • 1x1bit -> n x m bit

  3. CPU - Memória címsín Processzor Memória adatsínsín

  4. Memória hierarchia • „belső” memória • regiszterek • puffer memóriák • mikroprogram tár ~ns ~100 byte a CPU-ban központi memória (első szintű, operatív) ~Mbyte, ~10 ns végrehajtás alatti program, adatok háttér memória ~ Gbyte, ~ms CPU által nem közvetlenül elérhető nem aktív programok, nagymennyiségű adatok

  5. Memóriák jellemzése („mennyiségi”) • kapacitás :tárolható adat mennyisége • legkisebb címezhető egység • hozzáférési szélesség :egy hozzáféréssel elérhető adatmennyiség • átlapolhatósági fok :egyszerre müködhető modulok • elérési rendszer ...

  6. Memóriák jellemzése („időbeli”) • elérési idő :időtartam az olvasási igénytől az adat megérkezéséig • ciklusidő :két hozzáférés közti minimális idő • átlapolhatósági fok :egyszerre müködhető modulok • adatátviteli sebesség : ...

  7. Memóriák osztályozása fizikai működési elv szerint mágneses (remanenes mágneses vektor) félvezetős (bistabil multivibrátor) elérés szerint cím szerint elérhető tartalom szerint elérhető (asszociatív)

  8. Memóriák elérési rendszere „véletlen” elérésű (címfüggetlen) (RAM - Random Access Memory) verem rendszerű (LIFO - Last In First Out) sorbaállásos (FIFO - First In First Out) asszociatív (tartalom címzésű) (CAM - Content Adressable Memory) ciklikus soros

  9. Memóriák a tárolt információ megváltoztathatósága szempontjából átírható (törölhető) RWM Read Write Memory csak kiolvasható (fix) ROM Read Only Memory energia kimaradás esetén : felejtő / nem felejtő kiolvasáskor : törlődő (destruktív) / nem-törlődő statikus / dinamikus (szükséges az információ „mozgatása”)

  10. Memóriák hardware felosztása címezhető memória ROM RWM maszkolt PROM EPROM SRAM DRAM ferrit

  11. ROM-ok • mask programmable ROM • PROM : programmable ROM (1x csak) • EPROM : erasable programmable PROM(UV fény vagy áram)

  12. RWM-ok(„RAM”-ok) • SRAM (statikus RAM) olyan memóriachip, amely állandó feszültség hatására működik • DRAM (dinamikus RAM) az állandó feszültség mellett rendszeres frissítést, kiolvasást igényel.

  13. Paritásbites memória ellenőrzés memória tartalom paritás bitek 10011010 11100000 10110101 00110000 11010110 11001111 00101100 10000101 0 1 1 0 1 1 1 1 paritás hiba 11001111 1

  14. Paritás ellenőrző áramkör d0 ... d7 „számolt paritás” x y x XOR y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 x y „tárolt paritás” bit

  15. Memóriák megvalósítása ROM RWM

  16. d0 MUX 8-1 d1 d2 d3 d4 z d5 d6 d7 címzés : a2 a1 a0 multiplexeres tároló... 000 001 010 011 100 101 110 111 0 1 0 0 1 1 0 0 a2 a1 a0

  17. „egyeniráyító” (dióda) I áram

  18. „maszkolt” ROM címkiválasztás adatkiolvasás

  19. „maszkolt” ROM (működés) címkiválasztás Iolvasó adatkiolvasás

  20. 1-2 s0 b2 b3 b1 b0 1010 1100 0 1

  21. PROM Iiró Iiró>> Iolvasó „kiégetés”

  22. Egy furcsa (visszacsatolt) kapcsolás a c d x y x NOR y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 b

  23. RSFF érték beírás a=0 a=0 c=x c=x -> ? y d=y x d=y -> 0 b=1 b=1 a=0 a=0 c=1 c=? -> 1 0 d=0 ? d=0 b=1 b=1

  24. RSFF érték tárolás a=0 a=0 c=1 c=1 0 d=0 1 d=0 b=0 b=0

  25. RSFF „nem megengedett állapot” a=1 a=1 c=1 0 c=0 1 d=0 d=0 b=1 b=1 a=0 a=0 c=0 c=1 d=0 d=1 instabil állapot b=0 b=0

  26. RS flip-flop R (reset) Q R S Q(t) Q(t+1) 1 0 x 0 0 1 x 1 0 0 x x 1 1 x ??? _ Q S (set) R Q S -Q

  27. D flip-flop D (data) R Q S -Q CLK Clk D Q(t) Q(t+1) 0 x y y 1 x y x állapot megörzés D Q clk -Q adat eltárolás

  28. 1x1 bites memória cella D-in D-out D Q clk ___ WR/RD CS 1x1bit Chip Select D-in D-out Write/Read ___ WR/RD CS

  29. 1x4 bites memória 1x1bit D0-in D0-out d0 d1 d2 d3 1x1bit D1-in D1-out CS 1x4 bit 1x1bit D2-in D2-out R/W 1x1bit D3-in D3-out ___ WR/RD CS

  30. 4x8 bites memória d7-d4 d3-d0 R/W 1x4 bit 1x4 bit 1x4 bit 1x4 bit CS 1-4 1x4 bit 1x4 bit 1x4 bit 1x4 bit s0 s1

  31. MOSFET tárolócella Töltéstárolás a C kondenzátoron kiolvasás engedélyezése T2 T1 T3 C beírás engedélyezése Gnd olvasó vezeték író vezeték

  32. Tartalom szerint elérhető memória asszociatív memória

  33. Asszociatív keresés összehasonlítás kulcs (1) érték (1) összehasonlítás kulcs (2) érték (2) összehasonlítás kulcs (3) érték (3) kulcs (k) ... ... összehasonlítás kulcs (n) érték (n) maszk regiszter érték (k) találat esetén a keresett érték

  34. Gyorsítás • memória tömbök : 1 hozzáféréssel több adat • átlapolt címzés (interleaved addressing) : egyszerre több memória modulhoz hozzáféréson-chip : EDO DRAM (Extended Data Output) m0 m1 m2 m3

  35. Összefoglalás

More Related