- PDF Free Download

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download ""

Vladimír Kovář
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Pavel Valášek, Roman Loskot Polovodièové pamìti

2 Kniha známých autorù pokrývá celou oblast polovodièových pamìtí soudobých mikropoèítaèù a mikrokontrolérù Seznamuje se základními architekturami pamìtí, se zpùsoby pøístupu a s øešeními rozporù mezi rychlostí procesorù a pamìtí Dále kniha uvádí struèné èlenìní pamì ových souèástek podle technologie i podle pouzdøení a zejména podle principu elementární buòky Nepomíjí tedy problematiku SRAM, DRAM, EPROM a Flash EEPROM, ani otázky programování a mazání obsahu pamìtí V kapitolách o øízení pamìtí, o pomocných souèástkách i o problematice spojové desky poskytuje cenné informace pro návrh i vývoj vlastního pamì ového subsystému Pozornost vìnuje i speciálním zpùsobùm øízení LIFO, FIFO, CACHE a DMA Principy pamìtí autoøi dùslednì vysvìtlují na názorných pøíkladech skuteènì existujících souèástek i pamì ových subsystémù univerzálních poèítaèù i mikrokontrolérù, DSP a souèástek COMBO Novinkou v èeské literatuøe je úvod do tematiky detekce a korekce chyb a poruch, vèetnì techniky paritních bitù, samoopravných Hammingových kódù, kontrolních souètù a jiných ECC a není pominuto ani téma testování pamìtí Kniha respektuje souèasný stav techniky a vychází vstøíc volání po informacích o pamìtech s dùrazem na uživatelské aspekty bez pøehnaného zabíhání do technologie Zájemcùm o hlubší pohled na hardware souèasnì poskytne inspiraci a znalosti pro další studium Pavel Valášek, Roman Loskot POLOVODIÈOVÉ PAMÌTI Bez pøedchozího písemného svolení nakladatelství nesmí být kterákoli èást kopírována nebo rozmnožována jakoukoli formou (tisk, fotokopie, mikrofilm nebo jiný postup), zadána do informaèního systému nebo pøenášena v jiné formì èi jinými prostøedky Autor a nakladatelství nemohou pøevzít právní odpovìdnost ani žádnou záruku za použití chybných informací a z toho vyplývajících dùsledkù Nároky na odškodnìní na základì zmìn, chyb nebo vynechání jsou zásadnì vylouèeny Všechny registrované nebo jiné obchodní známky použité v této knize jsou majetkem jejich vlastníkù Uvedením nejsou zpochybnìna z toho vyplývající vlastnická práva Veškerá práva vyhrazena Pavel Valášek, Roman Loskot, Nakladatelství BEN - technická literatura, Vìšínova 5, Praha 10 Pavel Valášek, Roman Loskot: POLOVODIÈOVÉ PAMÌTI BEN - technická literatura, Praha vydání ISBN X

DRAM, EPROM a Flash EEPROM, ani otázky programování a mazání obsahu pamìtí V kapitolách o øízení pamìtí, o pomocných souèástkách i o problematice spojové desky poskytuje cenné informace pro návrh i

3 OBSAH 1 ÚVOD Tématika Pamì a registr Hlavní pamì HP a hiearchie pamìtí 9 2 ZÁKLADNÍ POJMY A ARCHITEKTURY Základní pojmy Šíøka toku dat, slabika (Byte-bajt) a slovo (Word) Informaèní kapacita a organizace dat v pamìti Slabiková orientace a pamì ové banky Stavy WAIT, HOLD a IDLE Cykly pamìti Adresy a adresování Architektury a jejich prvky Zápisníková pamì Zásobníková pamì LIFO Fronta FIFO Rychlá vyrovnávací pamì VP (cache) Asociativní pamì 21 3 ROZDÌLENÍ PAMÌTÍ A POŽADAVKY NA PAMÌ Rozdìlení pamìtí podle pøístupu Pamìti s libovolným pøístupem Pamìti se sériovým pøístupem Pamìti se speciálními zpùsoby pøístupu Pamìti FP, EDO a synchronní Rozdìlení pamìtí podle možnosti zápisu/ètení Rozdìlení pamìtí podle principu elementární pamì ové buòky Praktické kombinace klasifikaèních pøíznakù pamìtí Požadavky mikropoèítaèù na pamì 26 P Valášek, R Loskot: Polovodièové pamìti - BEN technická literatura 3

Architektury a jejich prvky 18 2 2 1 Zápisníková pamì 18 2 2 2 Zásobníková pamì LIFO 19 2 2 3 Fronta FIFO 20 2 2 4 Rychlá vyrovnávací pamì VP (cache) 20 2 2 5 Asociativní pamì 21 3 ROZDÌLENÍ PAMÌTÍ A

4 4 PØEHLED PAMÌTÍ PODLE TECHNOLOGIE A POUZDRA Bipolární obvody Obvody TTL, jejich vstupy a výstupy Pokroèilejší obvody TTL Obvody ECL Unipolární obvody Obvody MOS-P i MOS-N a bitová buòka statické pamìti RWM-RAM Obvody HMOS, problém rychlosti i mezí mikroelektroniky Obvody CMOS, CHMOS a SOS Technologie FAMOS, FLOTOX, ETOX a HMOS E Technologie V-MOS Technologie CCD Technologie BICMOS Využití feroelektrického jevu-fram Pøechod ke kompozitním materiálùm Pouzdra pamì ových souèástek Dvouøadá pouzdra DIL, plochá pouzdra a pouzdra ZIP Nosièe èipu - pouzdra LCC a PLCC Matice vývodù - pouzdra PGA Pouzdra pro povrchovou montáž SMD 50 5 ØÍZENÍ, SELEKCE A AKTIVACE PAMÌ OVÝCH SOUÈÁSTEK Obecné schéma statické pamì ové souèástky a øídicí signály Dekodéry adres integrovaný dekodér Dekodéry s pevnou pamìtí Pøechod na energeticky úsporné zpùsoby napájení Výpadek s uložením dat Záložní režim pamìtí 63 6 SRAM - UNIPOLÁRNÍ STATICKÉ PAMÌ OVÉ SOUÈÁSTKY RWM-RAM SRAM 6548/ Velkokapacitní SRAM zámìnné s EPROM SRAM HM6564LP Ostatní typy SRAM 72 4 P Valášek, R Loskot: Polovodièové pamìti - BEN technická literatura

ETOX a HMOS E 40 4 2 5 Technologie V-MOS 41 4 2 6 Technologie CCD 42 4 3 Technologie BICMOS 42 4 4 Využití feroelektrického jevu-fram 42 4 5 Pøechod ke kompozitním materiálùm 43 4 6 Pouzdra pamì

5 7 DRAM - DYNAMICKÉ PAMÌ OVÉ SOUÈÁSTKY RWM-RAM A ØADIÈE OBNOVENÍ DRAM 64 Kb Obnovování nábojù Vývoj k DRAM 16 Mb, 64 Mb a 256 Mb Øadièe obnovení Pøíklad øadièe obnovení 80 8 UNIPOLÁRNÍ PEVNÉ PAMÌTI ROM EPROM, E 2 PROM a mžikové pamìti EPROM 27C64 a 87C Megabitové EPROM a typ Stránkové EPROM a typ KEPROM a typ E 2 PROM a typ 2864A Mžikové pamìti Programování a mazání EPROM Standardní algoritmy programování Inteligentní algoritmus Rychlý impulzní algoritmus Mazání EPROM COMBO - UNIPOLÁRNÍ KOMBINOVANÉ PAMÌ OVÉ SOUÈÁSTKY RWM, èasovaè a V/V brány EPROM a V/V brány Zaèlenìní obvodu COMBO do systému BIPOLÁRNÍ PAMÌ OVÉ SOUÈÁSTKY, APLIKACE ROM A PLA Bipolární PROM Pøíklady použití PROM Pøevody kódù Tabulky funkcí Aritmetické operace Generátory znakù a vektorù Rozptýlená logika a ROM Programovatelná logická pole PLA 127 P Valášek, R Loskot: Polovodièové pamìti - BEN technická literatura 5

KEPROM a typ 27916 95 8 1 5 E 2 PROM a typ 2864A 96 8 1 6 Mžikové pamìti 100 8 2 Programování a mazání EPROM 104 8 2 1 Standardní algoritmy programování 104 8 2 2 Inteligentní algoritmus 106 8 2 3

6 11 POMOCNÉ SOUÈÁSTKY PRO PAMÌ OVÉ SUBSYSTÉMY Obousmìrné výkonné zesilovaèe Ètyøbitové zesilovaèe Osmibitové zesilovaèe Jednosmìrné výkonné zesilovaèe Registry Registr Registry 8282/8283 a SN PRINCIPY VÝSTAVBY A PØÍKLADY POLOVODIÈOVÝCH PAMÌ OVÝCH SUBSYSTÉMÙ Obecné otázky Šíøka slova a vazba na datovou sbìrnici Pamìti malých mikropoèítaèù Pamìti monolitických mikrokontrolérù 8048, 8051, 80C196 a 77P Pamì velmi malého osmibitového mikropoèítaèe Malá rezidentní pamì pro 16bitový mikroprocesor Univerzální modul RWM-RAM/EPROM pro osmibitovou sbìrnici Subsystém s dynamickou pamìtí 128 KB Pamì ové subsystémy osobních poèítaèù PC SPECIÁLNÍ ZPÙSOBY ØÍZENÍ PAMÌTÍ Dvoubránová pamì Pøíklad dvoubránové pamìti Dvoubránová pamì v Pøímý pøístup do pamìti Øadiè DMA Pøenosová jednotka a datové kanály O øízení rychlé vyrovnávací pamìti VP-Cache Princip využití VP Efektivnost vyrovnávací pamìti VP O virtuální pamìti CHYBY V PAMÌTI, JEJICH DETEKCE A KOREKCE O teorii kódù Technika paritních bitù P Valášek, R Loskot: Polovodièové pamìti - BEN technická literatura

na datovou sbìrnici 145 12 3 Pamìti malých mikropoèítaèù 148 12 3 1 Pamìti monolitických mikrokontrolérù 8048, 8051, 80C196 a 77P20 148 12 3 2 Pamì velmi malého osmibitového mikropoèítaèe 153 12 3 3

7 Pøíèná a podélná parita Parita vícenásobná a vnitøní Integrované obvody pro paritní techniku Hammingovy kódy Návrh a použití pøímého Hammingova kódu obvod LSI pro detekci a opravu chyb Kontrolní souèty a znaky CRC TESTOVÁNÍ PAMÌTÍ RWM Poruchy, chyby a testovací vzory Poruchy a chyby Testovací vzory Testování hlavní pamìti v PC POZNÁMKY K NÁVRHU SPOJOVÉ DESKY PAMÌTI Zpoždìní a sešikmení Motiv møíže a høebenu, maximální délky a doporuèené motivy Filtrace napájení 217 LITERATURA 218 REJSTØÍK 220 PROGRAM VISIO 228 (pomocí kterého byly nakresleny obrázky) Knihy nakladatelství BEN - technická literatura 232 P Valášek, R Loskot: Polovodièové pamìti - BEN technická literatura 7

Testovací vzory 206 15 2 Testování hlavní pamìti v PC 209 16 POZNÁMKY K NÁVRHU SPOJOVÉ DESKY PAMÌTI 210 16 1 Zpoždìní a sešikmení 210 16 2 Motiv møíže a høebenu, maximální délky a doporuèené motivy

Podobné dokumenty

Cílem kapitoly je seznámit studenta s pamětmi. Jejich minulostí, současností a hlavnímu parametry.

Paměti Cílem kapitoly je seznámit studenta s pamětmi. Jejich minulostí, současností a hlavnímu parametry. Klíčové pojmy: paměť, RAM, rozdělení pamětí, ROM, vnitřní paměť, vnější paměť. Úvod Operační paměť