Параметры и классификация ЗУ

Под памятью ЭВМ понимают совокупность устройств, предназначенных для хранения, приема и выдачи двоичной информации. Отдельное устройство из этой совокупности называют ЗУ.

Операции, выполняемые в ЗУ – занесение инф. (запись), выборка инф. (считывание). Операции записи и считывания – операции обращения к памяти.

Основные параметры ЗУ:

-ёмкость,

-удельная ёмкость,

-быстродействие,

Ёмкость – это максимальное количество инф., которую может хранить ЗУ.

Удельная ёмкость – это отношение ёмкости к физическому объему ЗУ.

Быстродействие – определяется временем обращения к памяти. Различают время обращения при записи и время обращения при считывании.

tдоступа определяется как интервал времени между началом обращения к памяти и моментом, когда требуемая инф. становится доступной.

tзаписи, tсчитывания – время, требуемое для записи и считывания инф.

Структура памяти ЭВМ:

Производительность и вычислительные возможности ЭВМ во многом определяются составом и параметрами ЗУ, образующими память ЗУ.

По способу доступа ЗУ делятся:

ЗУ прямого доступа – время доступа не зависит от местоположения инф. в памяти ЭВМ.

ЗУ циклического доступа – доступ к инф. становится возможным через периодически повт. интервалы времени.

ЗУ последовательного доступа – для доступа к любому элементу инф. предварительно осущ. просмотр предшевств. ему элементов инф.

В зависимости от способа хранения и поиска инф. в памяти ЭВМ различают адресные, ассоциативные и стековые ЗУ.

Адресные ЗУ – поиск требуемой инф. осущ. по адресу ячейки, хранящей инф. Для этого каждый байт имеет свой адрес.

Ассоциативные ЗУ – поиск инф. осущ. не по адресу, а по содержимому ячейки памяти (ассоциативный признак).

Стековые ЗУ – также имеют безадресную организацию. Доступ к инф. в них осущ. через опр. ячейку памяти, назыв. вершиной стека.

Адресная память

Адресные ЗУ – поиск требуемой инф. осущ. по адресу ячейки, хранящей инф. Для этого каждый байт имеет свой адрес.

Стр – ра адресного ЗУ имеет вид:

В состав ЗУ входят:

ЗМ – запоминающий массив, состоящий из N n – разрядных ячеек памяти.

БАВ – блок адресной выборки, реализуется на дешифраторах и предназначен для формирования сигнала выборки, активирующего одну из ячеек ЗМ.

РГА – регистр адреса, предназначенный для хранения k – разрядного адреса, пост. по шине адреса ША.

УСС – усилитель считывания.

УСЗ – усилитель записи.

РГИ – предназначен для временного хранения инф., зап. в ЗУ или счит из ЗУ.

Шивх – шина инф. входная.

Шивых – шина инф. выходная.

БУП – блок управления памяти, вырабатывает сигналы, упр. записью и считыв. инф. из ЗУ.

Работа адресного ЗУ.

Процессор, выполняя очередную команду, извлекает из нее адрес операнда и выставляет на шину адреса. В ЗУ возможны две операции – запись и считывание.

Перед каждой из этих операций процессор вырабатывает сигнал обращения по которому БУП выр. сигнал прием регистра адреса – ПрРГА, по кот. адрес, выст. проц. на ША записывается в РГА.

Адрес из РГА поступает в БАВ, который вырабатывает сигнал выборки ячейки памяти из ЗМ. Эта ячейка переходит в состояние, когда к ней возможен доступ.

После того, как ячейка выбрана, проц. вырабатывает сигнал операции, которая может быть либо запись, либо считывание. Если это считывание БУП выр. сигнал считывания, кот. пост. на УСС, открывает усилители и обеспечивает передачу инф. из выбранной ячейки памяти на вход РГИ. После чего с некоторой задержкой БУП выр. сигнал прием РГИ – ПрРГИ. По сигналу РГИ счит. из ЗМ инф. записывается в РГИ и появляется на шине выхода. При операции запись БУП выр. сигнал прием вх. инф. шины, по которому данные, нах, на ШИ вх заносятся в РГИ и поступает на вход усилителя записи, после чего инф заносится в выбранную ячейку памяти.