Оперативные запоминающие устройства.

Классификация запоминающих устройств.

Запоминающие устройства микропроцессорных систем.

Система шин. Понятие временного мультиплексирования шины адреса-данных.

Назначение схемы управления.

Понятие стека. Указатель стека.

Регистр состояния микропроцессора. Разряды регистра состояния.

Понятие подпрограммы.

Регистры микропроцессора. Аккумулятор, РОН, счетчик команд.

Типовая структура микропроцессора.

Понятие однорограммного и многопрограммного микропроцессора.

Понятие синхронного и асинхронного микропроцессора.

Понятие аналогового микропроцессора.

Понятие универсального и специализированного микропроцессора.

Понятие секционированного микропроцессора.

Понятие однокристального и многокристального микропроцессора.

Понятие устройства с программируемой логикой.

По функциональному назначению все ЗУ, используемые в микропроцессорных системах разделяются на следующие группы:

· сверхоперативные ЗУ (СОЗУ), представляющие набор регистров, содержимое которых непосредственно используется при обработке информации в микропроцессорах; время доступа к СОЗУ – минимально;

· оперативные ЗУ (ОЗУ), хранящие оперативную информацию (операнды, части программы), требующуюся в процессе работы;

· постоянные ЗУ (ПЗУ), предназначенные для длительного хранения неизменяемой в процессе работы информации (программ, микропрограмм, констант);

· внешние ЗУ, предназначенные для хранения больших объемов информации с небольшой удельной стоимостью бита хранимой информации.

ЗУ характеризуются рядом качественных показателей.

1. Емкость ЗУ определяется максимально возможным количеством битов хранимой информации.

2. Ширина выборки определяется количеством информации, записываемой в ЗУ или извлекаемой из него за одно обращение.

3. Время обращения определяется с момента подачи в устройство сигнала записи или чтения до того момента, когда закончатся все действия, связанные с выполняемой операцией.

4. Стоимость бита хранимой информации – отношение стоимости устройства к его информационной емкости.

5. Способность сохранения информации при отключении источников питания. В энергонезависимой памяти при нарушениях в работе системы питания хранимые данные не разрушаются, а в энергозависимой – разрушаются.

 

По принципу хранения информации ОЗУ делятся на динамические и статические.

Динамические ЗУ строятся на основе запоминающего элемента, сохраняющего свое состояние только определенный промежуток времени и поэтому трубующего периодического восстановления. Запоминающим элементом динамического ЗУ служит конденсатор, в котором информация хранится в форме наличия или отсутствия заряда. Из-за утечек заряд на конденсаторе постепенно уменьшается, для восстановления заряда требуется периодическое подключение конденсатора к источнику питания. Этот процесс называется регенерацией памяти. Для обеспечения регенерации требуется внешняя дополнительная логическая схема, реализующая автоматическое восстановление с интервалом в несколько десятых долей миллисекунды. Достоинства: высокий уровень интеграции и быстродействия, низкая стоимость. Недостаток – необходимость регенерации.

Статические ЗУ являются наиболее распространенным видом памяти микропроцессорных систем. Ячейка памяти статического ЗУ представляет собой обычный триггер. Он может быть установлен либо в состояние “1”, либо в состояние “0”. Подобные ячейки памяти объединяются в матричную структуру, то есть размещаются по строкам и столбцам. При построении статических ЗУ наибольшее распространение получили БИС ЗУ с конфигурацией (n x 1) бит, где n – количество ячеек, равное 256, 512, 1024, 2048, …2^к, например (n x 8).

Типичные БИС динамического ОЗУ: КР565РУ6 – емкость 16384 х 1 бит; К565РУ5 – емкость 65536 х 1 бит.

Типичные БИС статического ОЗУ: КР537РУ14 – емкость 4096 х 1 бит; КР132РУ6А – емкость 16384 х 1 бит; К537РУ9 – емкость 2048 х 8 бит.