Триггер (стр. 10 )

       КЭШ или  кэш-память  –  память,  применяемая  для  хранения  наиболее  часто используемых данных. Может быть программной и аппаратной. Аппаратная кэш-память – микросхема на материнской плате компьютера. Программная кэш-память – часть оперативной памяти. Достоинства и недостатки как у ОЗУ.

        Внешняя память компьютера: дисковые устройства.

       К дисковым устройствам относятся жесткий диск, дискета и  компакт-диск  (CD-ROM). В  отличии  от  внутренней  памяти,  в  своей  конструкции  они  содержат механические части и поэтому вероятность выхода их из строя намного выше. На них информация хранится как при включенном электропитании так и  при  его отсутствии. По сравнению с внутренней памятью (ОЗУ) у  внешней  памяти  –  очень  низкое быстродействие.

Полупроводниковая память (pooljuht)

Полупроводниковая память имеет большое число характеристик и параметров, которые необходимо учитывать при проектировании систем:

1. Емкость памяти определяется числом бит хранимой информации. Емкость кристалла обычно выражается также в битах и составляет 1024 бита, 4 Кбит, 16 Кбит, 64 Кбит и т. п. Важной характеристикой кристалла является информационная организация кристалла памяти MxN, где M - число слов, N - разрядность слова. Например, кристалл емкостью 16 Кбит может иметь различную организацию: 16 Кx1, 4 Кx2 Кx8. При одинаковом времени обращения память с большей шириной выборки обладает большей информационной емкостью.

2. Временные характеристики памяти.

Время доступа - временной интервал, определяемый от момента, когда центральный процессор выставил на шину адреса адрес требуемой ячейки памяти и послал по шине управления приказ на чтение или запись данных, до момента осуществления связи адресуемой ячейки с шиной данных.

Время восстановления - это время, необходимое для приведения памяти в исходное состояние после того, как ЦП снял с ША - адрес, с ШУ - сигнал "чтение" или "запись" и с ШД - данные.

3. Удельная стоимость запоминающего устройства определяется отношением его стоимости к информационной емкости, т. е. определяется стоимостью бита хранимой информации.

4. Потребляемая энергия (или рассеиваемая мощность) приводится для двух режимов работы кристалла: режима пассивного хранения информации и активного режима, когда операции записи и считывания выполняются с номинальным быстродействием. Кристаллы динамической МОП-памяти в резервном режиме потребляют примерно в десять раз меньше энергии, чем в активном режиме. Наибольшее потребление энергии, не зависящее от режима работы, характерно для кристаллов биполярной памяти.

5. Плотность упаковки определяется площадью запоминающего элемента и зависит от числа транзисторов в схеме элемента и используемой технологии. Наибольшая плотность упаковки достигнута в кристаллах динамической МОП-памяти.

6. Допустимая температура окружающей среды обычно указывается отдельно для активной работы, для пассивного хранения информации и для нерабочего состояния с отключенным питанием. Указывается тип корпуса, если он стандартный, или чертеж корпуса с указанием всех размеров, маркировкой и нумерацией контактов, если корпус новый. Приводятся также условия эксплуатации: рабочее положение, механические воздействия, допустимая влажность и другие.

RAM (suvapццrdusmдlu +)

СТАТИЧЕСКАЯ RAM

Staatiline pooljuht (полупроводниковая)  suvapццrdusmдlu (Static RAM)

       Память на основе микросхем, которые могут сохранять свое состояние лишь до тех пор, пока к ним подключено питание, называется статической (Static RAM, SRAM).

Перекрестным соединением двух инверторов образуется защелка. Эта защелка соединяется с двумя линиями битов посредством транзисторов T1и T2. Транзисторы действуют как переключатели, которые могут открываться и закрываться под управлением линии слова. Когда на линии слова задана «земля», транзисторы выключены и состояние защелки не меняется.

Операция чтения

Для того чтобы прочитать состояние ячейки SRAM, схемы управления памятью активизируют линию слова, в результате чего закрываются ключи T1 и T2. Если значение в ячейке равно 1, на линии b наблюдается высокий уровень сигнала, а на линии b' – низкий. Если же значение в ячейке равно 0, эти сигналы меняют свои значение на противоположное. Схемы Sence/Write на концах линий битов выполняют мониторинг состояния линий b и b' и соответствующим образом устанавливают выходные сигналы.

Операция записи

Для установки состояния ячейки соответствующее значение помещается на линию b, его дополнение – на линию b', а затем активизируется линия слова. Необходимые сигналы на линиях битов генерируются схемой Sence/Write.

ДИНАМИЧЕСКАЯ RAM

Dьnaamiline pooljuht  suvapццrdusmдlu (Dynamic RAM)

       В ячейке динамической памяти информация хранится в форме заряда на конденсаторе, и этот заряд может сохраняться всего несколько десятков миллисекунд. Поскольку ячейка памяти должна хранить информацию гораздо дольше, ее содержимое должно периодически обновляться путем восстановления заряда на конденсаторе.

Ячейка динамической памяти, состоит из конденсатора С и транзистора T. Для записи информации в эту ячейку включается транзистор T и на линию бита подается соответствующее напряжение. В результате на конденсаторе образуется определенный заряд. После выключения транзистора конденсатор начинает разряжаться. Полученная информация не содержит ошибок лишь в том случае, если она считывается из ячеек до того, как заряд конденсатора падает ниже определенного порогового значения. Операция чтения производится, когда транзистор выбранной ячейки включен. Соединенный с линией бита усилитель считывания определяет, превышает ли заряд конденсатора пороговое значение. Если да, он подает на линию бита напряжение, соответствующее значению 1. В результате конденсатор заряжается до напряжения, также соответствующего 1. Если заряд на конденсаторе ниже порогового значения, усилитель считывания снижает напряжение на линии бита до уровня «земли», обеспечивая тем самым отсутствие заряда (логическое значение 0) на конденсаторе. Таким образом, в процессе считывания содержимое ячейки автоматически обновляется. Для того чтобы поддерживать содержимое памяти DRAM, нужно периодически обращаться к каждой ее строке. Обычно эта работа автоматически выполняется с помощью специальной схемы, называемой схемой регенерации.

       Динамическая память, которая управляется в асинхронном режиме называется асинхронной DRAM. Синхронная динамическая память это DRAM, которая синхронизируется тактовым сигналом.

ПАМЯТЬ ТОЛЬКО ДЛЯ ЧТЕНИЯ

Pьsimдlu (ROM – Read Only Memory)

       Память, доступная только для чтения (Read Only Memory, ROМ) - энергонезависимая память, которая сохраняет информацию после выключения питания. В ней, содержимое считывается так же, как из SRAM и DRАМ, а вот для его записи применяется специальная процедура.

Логическое значение 0 хранится в ячейке в том случае, если в точке Р транзистор соединен с «землей»; в противном случае в ней хранится 1. Линия бита через резистор соединена с источником питания. Для того чтобы прочитать информацию о состоянии ячейки, нужно активизировать линию слова. При этом транзисторный ключ закрывается и, если есть соединение между транзистором и «землей», напряжение на линии бита падает почти до нуля. Если соединения с «землей» нет, на линии бита остается высокое напряжение, соответствующее логической единице. Схема считывания на конце линии бита генерирует правильное выходное значение. Данные записываются в ROM при ее производстве.

РROМ

Программируемой ROM (Programmable RОМ, PRОМ) – микросхемы RОМ разрабатываемые таким образом, что данные в них может записывать пользователь. Для записи в нее данных, используется плавкое соединение (точка Р на рис. 5.12). До программирования во всех ячейках памяти хранятся нули. Для того чтобы поместить в нужные ячейки единицы, пользователь может пережечь плавкие соединения с помощью импульсов усиленного тока. Совершенно очевидно, что этот процесс необратим.

ЕРROМ

Стираемой перепрограммируемой RОМ (Erasable Programmable RОМ, ЕРRОМ)- тип микросхем RОМ, который позволяет не только записывать, но и перезаписывать данные. В структуре ячейки ЕРRОМ всегда имеется соединение с «землей» и используется особый транзистор, который может функционировать или как обычный, или как выключенный. Этот транзистор можно запрограммировать, чтобы он работал как постоянно открытый ключ, поместив в него заряд, который он «захватывает» и не выпускает наружу. Таким образом, ячейка ЕРRОМ может использоваться для создания памяти с такой же структурой, как у RОМ. Для стирания содержимого необходимо с помощью ультрафиолетового света удалить заряды, заключенные в транзисторах ячеек памяти.

ЕЕРROМ

У памяти ЕРRОМ имеется два существенных недостатка: во-первых, для перепрограммирования чип нужно извлекать из схемы, а во-вторых, при перепрограммировании ультрафиолетовый свет стирает все его содержимое. Существует другая разновидность стираемой программируемой RОМ, для которой обе операции можно выполнить электрическим путем. Такие микросхемы, называемые электронно-перепрограммируемой постоянной памятью (Electrically Erasable Programmable RОМ, ЕЕРRОМ). ЕЕРRОМ позволяет считывать и записывать содержимое одной ячейки. Содержимое памяти можно изменять выборочно. Единственным недостатком ЕЕРRОМ является то, что для стирания, записи и чтения данных в них требуется разное напряжение.

Флэш-память

Ячейка такой памяти содержит подобно ячейке ЕЕРRОМ один транзистор, управляемый «захваченным» зарядом. Флэш-память дает возможность считывать ячейки по одной, а записывать только блоками. Перед записью исходное содержимое блока ячеек стирается. Флэш-память имеет большую плотность ячеек, а следовательно, большую емкость. Для флэш-памяти достаточно напряжения питания одного уровня.