MEMORIA SISTEMELOR CU MICROPROCESOARE

Incarcat la data: 21 August 2006

Autor: Admin

Pret: Gratuit

Numar pagini: 3

Tip fisier: zip

Marime fisier: 7 kb

Pentru proiectarea unui sistem cu microprocesor sint necesare atit niste circuite care sa asigure memorarea permanenta a programelor, chiar si dupa deconectarea tensiunii de alimentare, astfel incit sa nu fie necesara reincarcarea lor la fiecare pornire a sistemului, cit si memorii de tip volatil, care sa poata fi inscrise sau citite. Inainte de a prezenta tipurile de circuite de memorie existente, trebuiesc enuntate principalele caracteristici ale memoriei : • Lungimea cuvintului reprezinta numarul de biti informationali la care se poate avea acces printr o singura operatie (implicind adresarea si comanda tipului de operatie citire sau scriere). De regula, memoria sistemului de conducere are aceeasi lungime cu cea a cuvintului microprocesorului. Circuitele de memorie uzuale au lungimea cuvintului de 1 bit, 4 biti sau 8 biti, ceea ce implica un anumit mod de combinare a circuitelor pentru realizarea de memorii de 8 sau 16 biti. • Capacitatea memoriei se exprima prin numarul de biti informationali pe care aceasta ii poate memora. Acest numar este mai putin relevant decit numarul de cuvinte al memoriei, care determina capacitatea adresabila a acesteia. Se spune, de exemplu, ca memoria are 10K cuvinte de 8 biti si nu 81920 biti. Unitatea 1K reprezinta 210, adica 1024 cuvinte; deci 10K reprezinta 10240 cuvinte. In acelasi mod se exprima si capacitatea de memorare a circuitelor : 1Kx1, 256x4, 1Kx2, 2Kx8 etc, ceea ce permite identificarea directa a numarului de locatii de memorie oferite de circuit si a numarului de biti ai fiecarei locatii. • Timpul de acces este durata scursa intre momentul in care s a dat o anumita comanda (de exemplu citire) si momentul in care comanda este executata (de exemplu datele sint accesibile pe magistrala de date). Valorile uzuale ale timpului de acces variaza de la zeci de nanosecunde pentru circuitele de memorie de tip bipolar la sute de nanosecunde pentru cele realizate in tehnologia MOS. Memorie RAM dinamic Ca si la circuitele de RAM static, pe un chip de RAM dinamic memoria este organizata intr o matrice formata din linii si coloane de celule de memorie. Circuitele RAM dinamic sint de capacitate mai mare decit cele de RAM static, dar ele necesita citirea si inscrierea repetata a celulelor e memorie, proces care este numitimprospatarea memoriei (refresh). Intervalul de timp necesar intre doua improspatarivariaza de la 1 la 100 ms. Pentru o functionare la 70?C, intervalul tipic de improspatare este de 2 ms. Desi o linie de celule este improspatata in timpul unei citiri sau a unei scrieri, referintele aleatoare la memorie nu pot garanta ca fiecare cuvint al memoriei este improspatat in acest interval de 2 ms. De aceea, este necesar un mod sistematic de improspatare a memoriei, prin cicli de improspatare. Intr un ciclu de improspatare a memoriei se trimite la circuitele de memorie a adresa de linie si se efectueaza o operatie de citire pentru a improspata linia de celule selectata. Totusi, ciclurile de citire difera de un ciclu normal de citire a memoriei in mai multe privinte : • Intrarea pe adresele circuitelor de memorie nu vine de pe magistrala de adrese, ci adresa de linie este furnizata de un numarator binar numit numarator al aresei de improspatare (refresh address counter). Acest numarator este incrementat cu 1 pentru fiecare ciclu de improspatare a memoriei, astfel incit el trece secvential prin toate adresele de linie. Adresa coloanei nu este implicata, pentru ca toate elementele de pe o linie sint improspatate simultan. • In timpul unui ciclu de improspatare a memoriei, sint activate toate circuitele de memorie, astfel incit improspatarea sa se efectueze simultan asupra tuturor. Astfel se reduce numarul de cicli de improspatare. Intr un ciclu de citire obisnuit, este activat la un moment dat un singur circuit. • In plus fata de intrarea "Chip Enable" de activare a circuitului, un RAM dinamic are in muod normal un pin pentru activarea iesirii datelor. Aceste doua intrari de comanda sint combinate intern astfel incit iesirea datelor este fortata in starea de impedanta ridicata daca nu sint activate ambele intrari. In timpul unui ciclu de improspatare a memoriei, iesirea datelor este dezactivata, prin pinul corespunzator. Acest lucru este necesar pentru ca sint selectate toate circuitele din aceeasi coloana si iesirile lor de date sint conectate impreuna. Pe de alta parte, in timpul unui ciclu obisnuit de citire a memoriei, este selectata o singura linie; de aceea, semnalul de activare a iesirii datelor este activat pentru fiecare linie. Pentru memoriile RAM cu densitate mai mare, adresa de linie si adresa de coloana impart in general aceeasi pini, reducind astfel numarul de pini ai dispozitivului. Pentru aceste memorii RAM au fost produse circuite integrate care includ logica de reimprospatare si ceea ce mai este necesar pentru a controla pinii de adrese de linie/coloana. Firma Intel furnizeaza pentru aceasta controller ul de RAM dinamic 8203, care este proiectat special pentru dispozitivele de memorie RAM dinamica 2117, 2118 si 2164. Vom studia mai departe folosirea lui 8203 cu 2164, care este un dispozitiv 64Kx1. Diagramele bloc pentru 2164 si 8203 se afla in figura 10 2 (8203 poate avea doua moduri, in functie de pinul 16K/64K/; este prezentata numai asignarea pentru modul 64K). 2164 contine 4 tablouri cu 128x128 celule, dar numai 8 pini de adresa, pentru ca adresa de linie si adresa de coloana impart aceeasi pini si sint receptionate una dupa alta. Adresa de linie este strobata de un puls negativ pe pinul RAS/, iar cu RAS/ in 0 adresa de coloana este strobata de un puls negativ pe pinul CAS/. Cei mai semnificativi biti ai adresei de linie si de coloana specifica unul din cele 4 tablouri. In timpul unui ciclu de improspatare a memoriei, intrarea de adrese A7 nu este folosita si toate cele 4 tabele de celule sint simultan improspatate. Aceasta permite ca intreul dispozitiv sa fie improspatat in 128 de cicli. Diagramele de tmip pentru ciclii de citire, scriere si improspatare se afla in figura 10 3. Pentru un ciclu de citire, WE/ trebuie sa fie inactiv inainte de aplicarea pulsului CAS/ si ramine inactiv pina la terminarea pulsului CAS/. Dupa ce este strobata adresa de coloana, RAS/ este ridicat si cu RAS/ 1 si CAS/ 0, sa face disponibil bitul de date pe DOUT. Pentru un ciclu de scriere, semnalul DIN trebuie aplicat in timp ce CAS/ trece in 0, dar dupa ce pinul WE/ a trecut in 0. Scrierea se efectueaza prin pinul DIN, in timp ce RAS/, CAS/ si WE/ sint 0. Pinul DOUT este tinut in starea de impedanta ridicata in timpul acestui ciclu. Pentru un ciclu e improspatare, adresa de linie este strobata si pinul CAS/ este tinut inactiv. Pinul DOUT este pastrat in starea de impedanta ridicata. 8203 este proiectat pentru a elibera semnale corespunzatoare ca timing pentr 2164. Liniile OUT7/ OUT0/ furnizeaza adresele de linie si de coloana, secventiate corespunzator, RAS1/ RAS0/ furnizeaza stroburile pentru adresa de linie pentru pina la doua bancuri de 2164 si CAS/ si WE/ dau strobul adresei de coloana si semnalele de activare a scrierii pentru toate circuitele 2164 din modul. Se observa ca adresele eliberate de 8203 sint inversate, ceea ce nu este o problema, dar inseamna ca, atunci cind toate liniile de adresa au zerouri, se vor accesa ceklulele avind adresele de linie si coloana cu toti bitii 1. B0, intrarea de selectare a bancului, determina activarea pinului RAS/. AL7 AL0 sint folosite pentru a genera adresa de linie si AH7 AH0 pentru adresa de coloana. In mod normal, divizarea timpului pantru un ciclu de improspatare este generata in interiorul lui 8203, dar pinul REFRQ permite ca ciclii de improspatare sa fie initiati de o sursa externa. Selectia modului se face prin pinul PCS/. El este numit Selectare protejata a circuitului (protected chip select) pentru ca, odata ce devine activ, ciclul de memorie nu mai poate fi abortat, chiar daca el se intoarce imediat in starea inactiva. Intrarile RD/ si WR/ specifica daca se efectueaza o citire din memorie sau o scriere. Iesire XACK/ este un strob care indica, in timpul unui ciclu de citire, daca datele sint disponibile sau, in timpul unui ciclu de scriere, daca datele au fost inscrise. El poate fi folosit pentru a stroba datele in tampoanele de iesire a datelor si pentru a trimite semnalul de READY catre procesor. Iesirea SACK/ semnalizeaza inceputul unui ciclu de acces la memorie si daca in timp ce se face o cerere catre memorie are loc un ciclu de improspatare, semnalul SACK/ este sters, pina cind incepe ciclul de citire sau de scriere. Daca se stie ca timpul de acces la memorie este suficient de mic pentru a garanta ca o citire va fi terminata la sfirsitul perioadei de ceas T3 sau ca o scriere va fi terminata la sfirsitul lui T4, atunci iesirea SACK/ poate fi folosita ca semnal de READY, in locul iesirii XACK/, salvind astfel stari de asteptare (wait) care ar putea apare prin folosirea lui XACK/. Intre X0 si X1 trebuie conectat un oscilator sau, daca OP2 este conectat la +12V, trebuie aplicat pe CLK un semnal de ceas extern. Acest semnal poate veni de la o linie de ceas a magistralei sau de la un ceas inclus in modulul de memorie. Pentru alimentarea principala este necesara numai o sursa de +5V dar, daca se foloseste intrarea OP2 este necesara si o tensiune de +12V (REFRQ este de fapt un pin cu doua scopuri, putind fi folosit si pentru citiri in avans). Un mod de a reduce numarul de circuite necesare pentru memoria RAM dinamica este de a pune in fiecare dispozitiv de memorie logica sa de improspatare. Un astfel de circuit este numit RAM integrat si, cu exceptia acceselor la memorie care sint efectuate uneori de ciclii de improspatare, dispozitivul apare utilizatorului ca un RAM static. Un exemplu este Intel 2186/7, care este un RAM integrat de 8Kx8. Asignarea pinilor pentru acest circuit este in esenta aceeasi ca pentru circuitele de RAM static,el avind pinii OE/, WE/ si CE/ care servesc acelorasi scopuri. Trebuie subliniat ca circuitele RAM dinamic au unele avantaje fata de cele de RAM static, in special cind memoria este mare : • Densitate mare : Pentru memoria RAM statica, o celula tipica necesita 6 tranzistoare MOS. Structura unei celule dinamice este mai simpla si poate fi implementata cu 3 sau chiar 1 tranzistor MOS. Ca urmare, se pot pune intr un singur chip mai multe celule de memorie si numarul de circuite de memorie necesar pentru a implementa un modul de memorie este redus. O dimensiune obisnuita pentru un circuit RAM dinamic este de 16Kx1 si sint de asemenea disponibile dispozitive de 64Kx1. • Consum redus de putere : Consumul de putere pe bit de RAM dinamic este mult mai mic decit pentru RAM static. Disiparea puterii este mai mica de 0,05mW pe bit pentru RAM dinamic si este tipic de 0,2mW pe bit de RAM static. Aceasta caracteristica reduce necesitatile de putere ale sistemului si reduce costul. In plus, consumul de putere pe RAM dinamic este extrem de scazut in modul "standby", ceea ce il face avantajos pentru proiectarea unei memorii nevolatile prin folosirea unei surse de putere (backup power source). • Economie : Circuitele RAM dinamic sint mai ieftine pe bit decit cele de RAM static. Totusi, RAM ul dinamic necesita si alte circuite in plus si de aceea, ca economie nu apare nici un avantaj la construirea unor sisteme mici de memorie.

Textul de mai sus reprezinta un extras din "MEMORIA SISTEMELOR CU MICROPROCESOARE". Pentru versiunea completa a documentului apasa butonul Download si descarca fisierul pe calculatorul tau. Prin descarcarea prezentei lucrari stiintifice, orice utilizator al site-ului www.studentie.ro declara si garanteaza ca este de acord cu utilizarile permise ale acesteia, in conformitate cu prevederile legale ablicabile in domeniul proprietatii intelectuale si in domeniul educatiei din legislatia in vigoare.

In cazul in care intampini probleme la descarcarea fisierului sau documentul nu este nici pe departe ceea ce se doreste a fi te rugam sa ne anunti. Raporteaza o eroare

Important!

Referatele si lucrarile oferite de Studentie.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.

Iti recomandam ca referatele pe care le downloadezi de pe site sa le utilizezi doar ca sursa de inspiratie sau ca resurse educationale pentru conceperea unui referat nou, propriu si original.

Alti utilizatori au mai cautat: MEMORIAMICROPROCESOAREauditarea sistemelor
Comentarii

Deşi este gratuit, nu-l pot downloada :( (nu apare butonul de Download).