Краткие теоретические сведения. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

Назначение: хранить оперативную информацию программы, исходные данные. Режим работы: многократная запись и считывание. Структура микросхемы ОЗУ (смотри рис. 9) состоит из элементов памяти (ЭП), расположенных вдоль строк и столбцов. Элемент памяти хранит 1 бит информации. Каждому ЭП приписан номер, называемый адресом элемента. Для поиска нужного ЭП указывается строка и столбец, соответствующие положению ЭП в накопителе. Адрес ЭП в виде двоичного числа принимается по шине адреса в регистр адреса.

Рисунок 9 - Структура микросхемы ОЗУ

Если число строк N стр = 2 n 1 и число столбцов N ст = 2 n 2, то общее число ЭП (емкость накопителя) N = N стр × N ст = 2 n 1 × × 2 n 2 = 2 n 1 + n 2 = 2 n.

Например, при емкости N = 210 = 1024 число разрядов адреса n =

10, n 1 = n 2 = n /2 = 5. В этом случае число строк и

столбцов накопителя равно 2 n 1 = 2 n 2 = 32 (n 1 – номер строки, n 2 – номер столбца). Каждая группа разрядов подается на соответствующий дешифратор (строк и столбцов).

На рис. 10 изображена микросхема статической ОЗУ. Шина

адреса (рис. 10) подключается к микросхеме памяти по N адресным входам: A0 – A N –1.

Шина данных подключается по входам/выходам D, количество которых зависит от того, сколько матриц размещено в кристалле.

CS – вход выборки кристалла, управляет подключением буфера

Рисунок 10 - Микросхема

статической памяти

данных к шине.

W / R – вход записи/чтения,

определяет подключение входного или выходного буфера данных к шине данных.

Задание

Построить оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) заданной емкости и разрядности. Исходные данные выбрать по варианту из таблицы 24.

Таблица 24 -Исходные данные

 

Вариант	Тип ЗУ	Исходные параметры микросхемы	Емкость памяти
1	Статическое ОЗУ	64×2	256×8
2	Статическое ОЗУ	256×2	512×4
3	Статическое ОЗУ	64×4	512×8
4	Статическое ОЗУ	256×2	1К×8
5	Статическое ОЗУ	64×4	128×8
6	Статическое ОЗУ	256×4	512×8
7	Статическое ОЗУ	128К×8	256×8
8	Статическое ОЗУ	64×4	128×8
9	Статическое ОЗУ	512×2	4096×8
10	Статическое ОЗУ	64×4	256×8

Порядок выполнения

В нашем распоряжении есть микросхемы SRAM емкостью 256×4. Необходимо составить память устройства емкостью 1 Кбайт или 1К × 8.

1. Схема 256×4 имеет 4 матрицы по 256 ячеек (256 = 28), т.е.

схема имеет m = 8 адресных входов.

2. Нарисуем микросхему памяти (рис. 11).

3. Для того чтобы обеспечить чтение/запись байта информации, надо добавить еще 4 матрицы внешним соединением (т.е. объединить 2 микросхемы). Получим эквивалентную схему, позволяющую хранить 256 байт информации.

4. Для построения памяти на 1 Кбайт необходимо 4 таких схемы:

1 К = = 210; 210 / 28 = 22 = 4.

Доступ к такой памяти осущест-

Рисунок 11 - Микросхема памя-                  вляется по 10 адресным линиям ти 256×4 (1 К = 210): непосредственно к схеме подключаются 8 адресных линий, а

2 – к дешифратору, с помощью которого выбирается одно из 4 направлений.

Рисунок 12 - Получение эквивалентной схемы 256×8

Общая схема памяти (рис. 13) составлена из эквивалентных схем (рис. 12), исходная микросхема представлена на рис. 11.

Рисунок 13 - Схема оперативной статической памяти объемом 1 Кбайт

 

Содержание отчета

1. Номер, название темы практического занятия.

2. Цель практического занятия.

3. Результаты выполнения работы: построить ОЗУ заданной емкости и разрядности.

4. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Скажите, в каких единицах измеряется емкость памяти.

2. Назовите основные требования, предъявляемые к ячейкам накопителя ОЗУ.

3. Назовите устройства, которые используются в качестве ячеек накопителей в статической и динамической памяти.

4. Скажите, возможно ли одновременно записывать и считывать данные в одноадресных ОЗУ.

Лабораторная работа 2

Тема: Архитектура системной платы Цель: изучить архитектуру системной платы. Оборудование: Персональный компьютер.