Постоянная память
Изучение понятия внутренней памяти компьютера, которая представлена в виде отдельных интегральных микросхем, выполняющих непосредственно функцию хранения программ и данных. Дешифратор знакового семисегментного индикатора. Микропрограммные автоматы на ПЗУ.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.01.2015 |
| Размер файла | 562,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Рассмотрим теперь пример проектирования простейшего микропрограммного автомата.
Пусть нам необходимо формировать с помощью микропрограммного автомата последовательность из трех выходных сигналов в ответ на положительный фронт одного входного сигнала (рис. 18).
Рис. 18. Диаграмма работы проектируемого микропрограммного автомата
Второй выходной сигнал "вложен" в первый, а третий "вложен" во второй. Причем до тех пор, пока данная последовательность не закончится, входной сигнал может произвольно менять свое состояние, на работе схемы это никак не должно сказываться. А после окончания данной последовательности микропрограммный автомат снова должен ждать положительного фронта входного сигнала и начинать по нему выработку новой последовательности.
Все временные сдвиги в выходной последовательности (t) примем для простоты одинаковыми и равными 1 мкс. Это значительно облегчает выбор тактовой частоты микропрограммного автомата, она должна быть равной 1 МГц (период 1 мкс). В этом случае полная длина генерируемой последовательности составит всего 6 тактов (один такт соответствует переходу всех выходных сигналов в единицу).
Для формирования 6-тактовой последовательности необходимо не менее 3 адресных разрядов ПЗУ (так как 22 = 4, а 23 = 8). Еще один разряд адреса ПЗУ потребуется для входного сигнала схемы. Итого необходимо 4 адресных разряда ПЗУ.
Для формирования трех выходных сигналов требуется три разряда данных ПЗУ. Еще три разряда данных ПЗУ нужно для задания следующего адреса при отработке выходной последовательности. Итого необходимо шесть разрядов данных ПЗУ.
Рис. 19. Спроектированный микропрограммный автомат
Посчитаем требуемую разрядность выходного регистра. ПЗУ выдает шесть разрядов данных. Имеется один входной сигнал. Итого регистр должен фиксировать 7 сигналов, значит, он должен быть 7-разрядным.
Итак, все расчеты закончены. Полученная схема микропрограммного автомата приведена на рис. 19. Она включает в себя тактовый генератор с частотой 1 МГц, микросхему ПЗУ типа РЕ 3, у которой не используется один разряд адреса и два разряда данных, а также 8-разрядный регистр ИР 27, у которого не используется один разряд. Для простоты на рисунке не показаны резисторы на выходах данных типа ОК микросхемы ПЗУ.
Теперь необходимо составить микропрограмму для спроектированной схемы. Она должна включать в себя ожидание положительного фронта входного сигнала, отработку последовательности выходных сигналов с временным отключением входного сигнала, ожидание нулевого уровня входного сигнала и переход на новое ожидание положительного фронта входного сигнала. Полученная микропрограмма с необходимыми комментариями представлена в табл. 11.9.
|
Таблица 11.9. Микропрограмма для спроектированного автомата |
|||||||||||||
|
Адрес ПЗУ |
Данные ПЗУ |
Комментарий |
|||||||||||
|
Код |
Вход |
Данные |
Вых.1 |
Вых.2 |
Вых.3 |
Сл. адрес |
Код |
||||||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
38 |
Ожидание полож. фронта Вх. |
|
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
19 |
Пришел положительный фронт входного сигнала. Отработка последовательности. Входной сигнал равен единице. |
|
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0A |
||
|
A |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
03 |
||
|
B |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0C |
||
|
C |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1D |
||
|
D |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
3D |
Ожидание Вх.=0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0A |
Вх. стал равен нулю до окончания последовательности |
|
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
03 |
||
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0С |
||
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
18 |
Переход на ожидание фронта |
|
|
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
38 |
Переход на ожидание фронта |
|
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
38 |
Не используемые ячейки |
|
|
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
38 |
||
|
E |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
38 |
||
|
F |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
38 |
Отключение реакции на входной сигнал достигается в микропрограмме за счет дублирования участка отработки выходной последовательности при входном сигнале, равном нулю, и при входном сигнале, равном единице. Если в конце выходной последовательности входной сигнал равен единице, то схема ожидает сначала перехода входного сигнала в нуль (отрицательный фронт), а затем уже ждет положительного фронта входного сигнала. Если в конце последовательности входной сигнал равен нулю, то схема сразу же переходит на ожидание положительного фронта входного сигнала.
Все неиспользуемые микропрограммным автоматом ячейки заполнены командами перехода в начальное состояние схемы с пассивными (единичными) выходными сигналами. Таким решением обеспечивается правильное начало работы микропрограммного автомата при любом начальном адресе (при любом начальном коде в регистре). Начальный сброс автомата не используется.
Последний микропрограммный автомат, который мы рассмотрим в данном разделе, предназначен для дешифрации (декодирования) последовательного кода Манчестер-II, применяющегося для последовательной передачи данных на большие расстояния, в частности, в локальных сетях.
Дешифрация (декодирование) этого кода гораздо сложнее кодирования (рис. 20). Она требует выделения "правильных", информационных фронтов в середине битовых интервалов (помечены на рисунке кружками) и отсечение "неправильных" фронтов между битовыми интервалами (помечены на рисунке крестиками). Для этого нужно после первого (информационного) фронта в течение временного интервала 0,75Т не реагировать на приходящие фронты входного сигнала, а затем снова обрабатывать любой приходящий фронт, снова выдерживать интервал 0,75Т и т.д. При приходе "правильных", информационных фронтов (в середине битовых интервалов) необходимо формировать выходные синхросигналы, по которым фиксируется (в регистре) информация из сигнала в коде Манчестер-II.
Рис. 20. Декодирование кода Манчестер-II
Таким образом, алгоритм декодирования довольно сложен. Его можно, конечно, выполнить с помощью одновибраторов и триггеров. Но можно воспользоваться и микропрограммным автоматом, который, в отличие от одновибратора, не требует настройки, не чувствителен к помехам и тактируется сигналом кварцевого генератора.
Схема такого микропрограммного автомата (рис. 21) очень проста, она включает в себя ПЗУ типа РЕ 3, регистр ИР 27 и тактовый генератор с частотой, в 8 раз превышающей частоту прихода битов в коде Манчестер-II. Например, при длительности битового интервала 1 мкс (скорость передачи информации 1 Мбит/с) частота генератора должна быть равной 8 МГц. Схема практически не отличается от схемы, рассмотренной в предыдущем примере, хотя выполняемая ею функция гораздо сложнее.
Помимо синхросигнала (его обычно обозначают RxC или С), микропрограммный автомат выдает также сигнал огибающей информационного пакета (Р), то есть сигнал, активный при наличии передачи информации в коде Манчестер-II и пассивный при отсутствии передачи информации (см. рис. 20). Сигнал С (RxC) стробирует запись сигнала данных RxD, представляющего собой просто входной сигнал в коде Манчестер-II, пропущенный через регистр.
Рис. 21. Микропрограммный автомат для декодирования кода Манчестер-II
Мы не будем подробно рассматривать составление микропрограммы для декодирования кода Манчестер-II, так как это заняло бы слишком много места. Достаточно только внимательно изучить табл. 11.10, содержащую микропрограмму с комментариями, чтобы понять, что в ней присутствуют и отключение реакции на входной сигнал, и выдержка временных интервалов (задержка), и переходы в заданные адреса, и остановки для ожидания положительного и отрицательного фронтов входного сигнала.
|
Таблица 11.10. Микропрограмма декодирования кода Манчестер-II (сигнал RxC обозначен в таблице С) |
||||||||||||
|
Адрес ПЗУ |
Данные ПЗУ |
Комментарий |
||||||||||
|
Вход |
Адрес |
С |
P |
Сл. адрес |
||||||||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Задержка и ожидание положительного фронта входного сигнала |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
||
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
||
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
||
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Снятие Р и ожидание входного сигнала |
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Выставление R*C и переход на обработку положительного фронта входного сигнала |
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
||
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
||
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
||
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
||
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Снятие R*C и задержка с отключением входа |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
||
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
||
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Переход на ожидание положительного фронта |
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Снятие R*C и задержка с отключением входа |
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
||
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
||
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Переход на ожидание положительного фронта |
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
Задержка и ожидание отрицательного фронта входного сигнала |
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
||
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
||
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
||
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Снятие Р и ожидание входного сигнала |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Выставление R*C и переход на обработку отрицательного фронта входного сигнала |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
||
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
||
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
||
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
Переход на ожидание положительного фронта |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение понятия внутренней памяти компьютера, которая представлена в виде отдельных интегральных микросхем, выполняющих непосредственно функцию хранения программ и данных. Технологический цикл производства ИМС. Физическая организация внутренней памяти.
контрольная работа [35,1 K], добавлен 22.11.2010Использование микросхем SRAM при высоких требованиях к быстродействию компьютера для кеширования оперативной памяти и данных в механических устройствах хранения информации. Изучение устройства матрицы и типов (синхронная, конвейерная) статической памяти.
реферат [71,0 K], добавлен 06.02.2010Изучение понятия архивации, сжатия файлов с целью экономии памяти и размещения сжатых данных в одном архивном файле. Описания программ, выполняющих сжатие и восстановление сжатых файлов в первоначальном виде. Основные преимущества программ-упаковщиков.
контрольная работа [534,7 K], добавлен 11.01.2015Память персонального компьютера, основные понятия. Характеристика внутренней и внешней памяти компьютера. Логическое отображение и размещение. Классификация компьютерной памяти по назначению, по удаленности и доступности для центрального процессора.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 27.11.2010Классификация основных видов памяти компьютера. Использование оперативной памяти для временного хранения данных, используемых для работы программного обеспечения. Расчет потребления электроэнергии, формирование квитанции для потребителя в Microsoft Excel.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.04.2013Оперативная и постоянная внутренняя память компьютера. Кэш или сверхоперативная память. Контроллер как устройство по управлению кэш-памятью. Перепрограммируемая постоянная память. Видеопамять как разновидность оперативного запоминающего устройства.
презентация [651,5 K], добавлен 10.05.2010Схематическое представление памяти компьютера в виде последовательности ячеек. Оперативная память как быстро запоминающее устройство не очень большого объема. Кэш-память - высокоскоростная память произвольного доступа. Использование графической платы.
реферат [21,6 K], добавлен 27.01.2011Используемые в компьютерах устройства памяти для хранения данных. Внутренние (оперативная и кэш-память) и внешние устройства памяти. Уровни иерархии во внутренней памяти. Подключения дисководов и управления их работой с помощью дискового контроллера.
презентация [47,7 K], добавлен 26.11.2009Объем двухпортовой памяти, расположенной на кристалле, для хранения программ и данных в процессорах ADSP-2106x. Метод двойного доступа к памяти. Кэш-команды и конфликты при обращении к данным по шине памяти. Пространство памяти многопроцессорной системы.
реферат [28,1 K], добавлен 13.11.2009Создание программы, которая создает набор данных в динамической памяти компьютера и позволяет корректировать его. Описание программного комплекса. Обзор особенностей реализации программы с использованием модулей. Добавление данных в конец текущего набора.
курсовая работа [455,2 K], добавлен 28.08.2017Понятие и функции электронной памяти персонального компьютера, ее разновидности и функциональные особенности: основная или оперативная, кэш-память, постоянная ROM, доступная только для чтения, полупостоянная и буферная память различных адаптеров.
презентация [227,4 K], добавлен 27.08.2013Понятие, виды и основные функции памяти компьютера - части вычислительной машины, физического устройства для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определенного времени. Принципиальная схема оперативной памяти. Гибкие магнитные диски.
презентация [947,6 K], добавлен 18.03.2012Организация и основные характеристики основной памяти персонального компьютера. Запоминающие устройства ЭВМ как совокупность устройств, обеспечивающих хранение и передачу данных. Хранение и обработка информации. Основные виды памяти компьютера.
контрольная работа [52,0 K], добавлен 06.09.2009Память персонального компьютера, виды и их характеристика. Классификация памяти компьютера. Кэш память как память с большей скоростью доступа, предназначенная для ускорения обращения к данным. Гибкие магнитные диски, CD-ROM, DVD-ROM и флэш-память.
презентация [1,8 M], добавлен 15.11.2011Физические типы запоминающих устройств, параметры их быстродействия и иерархия. Методы доступа к информации. Схемы ячеек основной памяти, механизм ее регенерации. Блочная организация и виды микросхем. Условия эффективности и характеристики кэш-памяти.
презентация [2,6 M], добавлен 14.12.2013Устройство для хранения информации. Оперативное запоминающее устройство компьютера. Постоянное запоминающее устройство. Составные части основной памяти. Энергозависимость, устройство регистра и назначение памяти. Выполнение операций записи и считывания.
презентация [285,9 K], добавлен 14.10.2013Изучение свойств оперативной памяти, являющейся функциональной частью цифровой вычислительной машины, предназначенной для записи, хранения и выдачи информации, представленных в цифровом виде. Характеристика объема разных видов оперативной памяти.
реферат [24,0 K], добавлен 30.12.2010Изучение состава и основных характеристик типичного настольного персонального компьютера. Обзор видов памяти ПК. Анализ значения каждого вида памяти для хранения информации. Формирование списков пользователя в MS Excel. Установление межтабличных связей.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.04.2013Изучение устройства и назначения оперативной памяти как части системы компьютерной памяти, предназначенной для временного хранения данных при выполнении операций процессором ПК. Произвольный доступ и характеристика основных типов ОЗУ: DIMM, DDR, FTM, EDO.
презентация [3,9 M], добавлен 03.03.2011Средства машинного хранения данных, используемые в персональных компьютерах. Особенности механизмов чтения-записи. Контроль достоверности хранимых в памяти данных. Уровни кэш-памяти. Политика записи при кешировании, сравнение производительности.
презентация [2,7 M], добавлен 10.08.2013
