Projekt: ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ Téma: MEIII - 1.5 Paměti konstant Obor: Mechanik elektronik Ročník: 3. Zpracoval(a): Jiří Kolář Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010 Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Obsah 1. Paměť, Rozdělení pamětí...3 1.1 Typy pamětí...3 1.2 Adresování paměti...4 Použitá literatura...6
1. PAMĚŤ, ROZDĚLENÍ PAMĚTÍ Paměť je elektrotechnická součástka (paměťový blok), která je schopná přijmout data, po určitou dobu je udržet, případně je poskytnout pro další zpracování. Paměti se používají v počítačové a mikroprocesorové technice k uložení programu, který řídí procesor a k uložení dat a výsledků z aritmeticko-logických operací v průběhu činnosti procesoru. Paměti dělíme: Lokální paměť paměť uvnitř procesoru, u jednočipových procesorů se jí říká registr (střádač, akumulátor). Používá se k zápisu mezivýsledků z ALU (aritmeticko-logická jednotka), paměť je rychlá, ale velmi malá (8 až 16 bitů). Operační paměť paměť, která slouží k práci a uchovává data po určitou dobu. Je v ní uložen program, který se má vykonat a data, která se v průběhu programu mají zpracovat. Velkokapacitní paměť paměť k dlouhodobému uchování velkého objemu dat. Data nezmizí z média ani po odpojení napájení.(cd-rom, DVD-ROM, HDD, Bluray). 1.1 TYPY PAMĚTÍ RAM paměť pro zápis a čtení dat s přímým přístupem (jedna adresa). SRAM statická paměť pro zápis a čtení dat. Data jsou v paměti uchována po dobu napájení. Jsou spolehlivé i za nepříznivých podmínek (kolísání napětí, výkyvy teplot). DRAM dynamická paměť pro zápis a čtení dat. Informace je uložena ve formě elektrického náboje (v kapacitoru), jsou dvoustavové. Data jsou v paměti uchována po dobu asi 2ms, proto je potřeba obsah každé buňky opakovaně obnovovat, probíhá tzv. refresh. ROM paměť pouze pro čtení dat. Slouží k uložení základních instrukcí pro rozběh zařízení řídicí program, programuje ji výrobce. Paměť uchová data i po odpojení napájení permanentní, informace je chráněna proti přepsání přepálením pojistky, nebo přechodu PN. PROM permanentní paměť, jednou naprogramovatelná uživatelem v programátoru, využívá technologie EPROM, pouze pro čtení.
EPROM permanentní, programovatelná uživatelem a mazatelná paměť UV zářením. Informace je uložena ve formě náboje v odizolovaného kondenzátoru. Dovolují jen několik desítek přeprogramování. Jsou na ústupu. EEPROM (EAROM, E 2 ROM) permanentní, programovatelná uživatelem a mazatelná paměť elektrickým impulsem. Lze ji programovat v programátoru i přímo v zařízení. Programuje se po jednotlivých adresách, vždy celé slovo. Dovoluje až 10 5 přeprogramování, pomalý zápis. FLASH permanentní, mazatelná a programovatelná paměť uživatelem. Lze ji programovat v programátoru i přímo v zařízení. Je rychlá a snese až 10 5 přeprogramování. Programuje se po jednotlivých adresách, mazat se však musí celá. Velkokapacitní flashky bývají rozděleny na sektory, které lze programovat a mazat jednotlivě. Paměťová buňka flashky je jednodušší než buňka paměti EEPROM, a lze proto dosáhnout vyšších paměťových kapacit za nižší cenu. 1.2 ADRESOVÁNÍ PAMĚTI Adresa se skládá z nezáporných celých čísel. Paměťovým místům v hlavní paměti se přiřadí nezáporná celá čísla, zprav. 0, 1, 2, N-1, kde N je rovno kapacitě paměti. Obsah paměťového místa o adrese a se nazývá obsah adresy. Množina všech možných adres se nazývá adresový prostor. Architektura hlavní paměti je většinou založena na jednoduchém principu mřížkové či maticové struktury. Základem paměti je paměťová buňka o kapacitě 1 bit. Hlavní paměť tedy obsahuje velký počet paměťových buněk, jejich počet je roven kapacitě celé paměti. Adresové signály umožňují adresaci paměti.
Obr. 1 Princip adresování paměťové buňky Obr. 1 ukazuje základní princip maticové architektury. Tato paměť má 16 buněk každá z těchto buněk je připojena k vnitřní datové sběrnici společnému vodiči data. Každá buňka je připojena jedním svým vstupem k řádkovému vodiči a druhým ke sloupcovému vodiči. Řádkové vodiče jsou připojeny k výstupům dekodéru řádku, sloupcové vodiče k výstupům dekodéru sloupců. Řádkový i sloupcový dekodér představují převodníky kódů. Převádí binární kód na kód jedna z N. (v obr.1 na kód 1 ze 4). Jedničkový bit určuje hodnota binárního čísla na vstupu dekodéru. Pouze k buňce, která má na obou vstupech jedničky je umožněn přístup, tj. lze do ní zapisovat nebo z ní číst. K ostatním buňkám pak není umožněn přístup. Dekodér řádků i dekodér sloupců mají n vstupů a 2n výstupů.
POUŽITÁ LITERATURA 1. Váňa, V.: Mikroprocesorová technika. ESF OP RLZ 3.1., Digi 6, 2005. 2. Váňa, V.: Jednočipové mikropočítače. ESF OP RLZ 3.1., Digi 7, 2005. 3. Kesl, J. Elektronika III číslicová technika. Praha: Ben. 2003. ISBN 80-7300-075- X.