Projekt:
ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ
Téma:
MEIII - 1.5 Paměti konstant
Obor:
Mechanik elektronik
Ročník:
3.
Zpracoval(a): Jiří Kolář Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Obsah 1. Paměť, Rozdělení pamětí.....................................................................................3 1.1 Typy pamětí ....................................................................................................3 1.2 Adresování paměti..........................................................................................4 Použitá literatura.......................................................................................................6
1. PAMĚŤ, ROZDĚLENÍ PAMĚTÍ Paměť je elektrotechnická součástka (paměťový blok), která je schopná přijmout data, po určitou dobu je udržet, případně je poskytnout pro další zpracování. Paměti se používají v počítačové a mikroprocesorové technice k uložení programu, který řídí procesor a k uložení dat a výsledků z aritmeticko-logických operací v průběhu činnosti procesoru. Paměti dělíme: •
Lokální paměť – paměť uvnitř procesoru, u jednočipových procesorů se jí říká registr (střádač, akumulátor). Používá se k zápisu mezivýsledků z ALU (aritmeticko-logická jednotka), paměť je rychlá, ale velmi malá (8 až 16 bitů).
•
Operační paměť – paměť, která slouží k práci a uchovává data po určitou dobu. Je v ní uložen program, který se má vykonat a data, která se v průběhu programu mají zpracovat.
•
Velkokapacitní paměť – paměť k dlouhodobému uchování velkého objemu dat. Data nezmizí z média ani po odpojení napájení.(CD-ROM, DVD-ROM, HDD, Bluray).
1.1 TYPY PAMĚTÍ •
RAM – paměť pro zápis a čtení dat s přímým přístupem (jedna adresa). SRAM – statická paměť pro zápis a čtení dat. Data jsou v paměti uchována po dobu napájení. Jsou spolehlivé i za nepříznivých podmínek (kolísání napětí, výkyvy teplot). DRAM – dynamická paměť pro zápis a čtení dat. Informace je uložena ve formě elektrického náboje (v kapacitoru), jsou dvoustavové. Data jsou v paměti uchována po dobu asi 2ms, proto je potřeba obsah každé buňky opakovaně obnovovat, probíhá tzv. refresh.
•
ROM – paměť pouze pro čtení dat. Slouží k uložení základních instrukcí pro rozběh zařízení – řídicí program, programuje ji výrobce. Paměť uchová data i po odpojení napájení – permanentní, informace je chráněna proti přepsání přepálením pojistky, nebo přechodu PN.
•
PROM – permanentní paměť, jednou naprogramovatelná uživatelem v programátoru, využívá technologie EPROM, pouze pro čtení.
•
EPROM – permanentní, programovatelná uživatelem a mazatelná paměť UV zářením. Informace je uložena ve formě náboje v odizolovaného kondenzátoru. Dovolují jen několik desítek přeprogramování. Jsou na ústupu.
•
EEPROM (EAROM, E2ROM) – permanentní, programovatelná uživatelem a mazatelná paměť elektrickým impulsem. Lze ji programovat v programátoru i přímo v zařízení. Programuje se po jednotlivých adresách, vždy celé slovo. Dovoluje až 105 přeprogramování, pomalý zápis.
•
FLASH – permanentní, mazatelná a programovatelná paměť uživatelem. Lze ji programovat v programátoru i přímo v zařízení. Je rychlá a snese
až 10 5
přeprogramování. Programuje se po jednotlivých adresách, mazat se však musí celá. Velkokapacitní flashky bývají rozděleny na sektory, které lze programovat a mazat jednotlivě. Paměťová buňka flashky je jednodušší než buňka paměti EEPROM, a lze proto dosáhnout vyšších paměťových kapacit za nižší cenu.
1.2 ADRESOVÁNÍ PAMĚTI •
Adresa se skládá z nezáporných celých čísel.
•
Paměťovým místům v hlavní paměti se přiřadí nezáporná celá čísla, zprav. 0, 1, 2, N-1 , kde N je rovno kapacitě paměti. Obsah paměťového místa o adrese a se nazývá obsah adresy.
•
Množina všech možných adres se nazývá adresový prostor.
•
Architektura hlavní paměti je většinou založena na jednoduchém principu mřížkové či maticové struktury.
•
Základem paměti je paměťová buňka o kapacitě 1 bit. Hlavní paměť tedy obsahuje velký počet paměťových buněk, jejich počet je roven kapacitě celé paměti.
•
Adresové signály umožňují adresaci paměti.
Obr. 1 Princip adresování paměťové buňky •
Obr. 1 ukazuje základní princip maticové architektury. Tato paměť má 16 buněk každá z těchto buněk je připojena k vnitřní datové sběrnici – společnému vodiči data. Každá buňka je připojena jedním svým vstupem k řádkovému vodiči a druhým ke sloupcovému vodiči. Řádkové vodiče jsou připojeny k výstupům dekodéru řádku, sloupcové vodiče k výstupům dekodéru sloupců. Řádkový i sloupcový dekodér představují převodníky kódů. Převádí binární kód na kód jedna z N. (v obr.1 na kód 1 ze 4).
•
Jedničkový bit určuje hodnota binárního čísla na vstupu dekodéru. Pouze k buňce, která má na obou vstupech jedničky je umožněn přístup, tj. lze do ní zapisovat nebo z ní číst. K ostatním buňkám pak není umožněn přístup.
•
Dekodér řádků i dekodér sloupců mají n vstupů a 2n výstupů.
POUŽITÁ LITERATURA 1. Váňa, V.: Mikroprocesorová technika. ESF OP RLZ 3.1., Digi 6, 2005. 2. Váňa, V.: Jednočipové mikropočítače. ESF OP RLZ 3.1., Digi 7, 2005. 3. Kesl, J. Elektronika III – číslicová technika. Praha: Ben. 2003. ISBN 80-7300-075X.
