Памет и процесор
Организация на памет. Описание на интерфейса между паметта и процесора.
Паметта изглежда като матрица, където броят на редовете определя броят различни адреси от паметта, а броят на колоните определя броят битове на всеки адрес. За да запомни или извлече данни от паметта, процесорът трябва да подаде двоично число, наречено адрес, на специални входове на схемата на паметта. Този адрес идентифицира с кой ред от матрицата на паметта процесорът желае да комуникира.
Щом като адресът се постави на адресните линии (шини) (address lines), клетките от съответния ред се свързват към двупосочни линии, които позволяват да се прочете информацията от тези клетки, или да се запише информация в тях. Тези двупосочни линии се наричат шини данни (data lines). Линии за три допълнителни сигнала, chip select (избор на схема), read enable (разрешено четене) и write enable (разрешен запис) се използват за контролиране на транзакцията на обмен на данни между процесора и паметта.
Адресният декодер (address decoder) избира точно един ред от матрицата на паметта да бъде активен, като останалите редове остават неактивни. Когато процесорът постави адреса върху адресните шини, адресният декодер ще селектира един ред от матрицата, от който ред ще четем или ще записваме в него. Например, ако поставим числото 0112 = 310 на адресните шини, третият ред от паметта ще бъде свързан с шината данни.
Процесорът използва входовете read enable и write enable за да определи дали ще четем или ще записваме в избраният ред от матрицата на паметта. Тези сигнали са ниско активни. Когато read enable е нула, ние четем от паметта, а когато write enable е нула, ние записваме в паметта. Тези два сигнала никога не могат да бъдат нули по едно и също време.
Последният вход на схемата е ниско активен сигнал, който разрешава или забранява схемата на RAM паметта. Ако chip select е нула, паметта е активна и всички нейни входни и изходни сигнали се използват за предаване на данни. Ако този сигнал е единица, паметта е ефективно отделена от всички входни и изходни шини. Процесорът поставя нула на входа chip select на схемата с която желае да комуникира. На всички останали схеми на този вход се появява единица.
Свързване на паметта с процесора
Входно – изходните шини (още нар магистрали) на паметта се използват от много устройства за да комуникират с процесора. Магистралите
представляват разширение на вътрешните структури на процесора и включват връзки за адреси, данни и управление.
Шини.
За да комуникира паметта с процесора са нъжни три вида шини : за данни, за адреси и за управление. Шините за данни са електрически връзки използвани за да се изпращат данни към самата памет и да се четат данни от нея.
Шини за адреси – Адресните шини се контролират изцяло от процесора и се използват за да се определи с кой ред от матрицата на паметта процесорът желае да комуникира.
Управляващи шини – По управляващите шини текат сигнали, използвани за управление на процеса на предаване на данни. Като минимум те определят кога се предават данните и в коя посока. Процесорът контролира управляващите шини.
Сигналът chip select е активен при ниско ниво и е свързан към входа enable на паметта. Ако нивото на chip select е високо, шините за данни на устройството са разединени от магистралата. Когато процесорът желае да комуникира с даденото устройство памет, тойсваля сигнала chip select и по този начин разрешава свързването на това устройство към магистралата. Всяко устройство памет има свой собствен вход chip select, и не е възможно по едно и също време два сигнала chip select, на две устройства, да са в ниско състояние.
Карти на разпределние на паметта
Системните проектанти описват използването на паметта с карта на разпределението на паметта (memory map). Картата на паметта представя системата като дълга вертикална колона, на която редовете отговарят на редовете на отделните матрици на схемите памет. Дългият списък от адреси е разделен на малки порции, където са представени индивидуалните ресурси.
Декодиране на адреси.
Декодирането на адреси е метод на използване на адресите за да разрешим само едно устройство памет, докато останалите ще бъдат забранени. Всички схеми на декодиране използват факта, че битовете на пълния адрес са разделени на две групи. Едната група се използва за да се идентифицира конкретно устройство на паметта, а другата група – за да идентифицира редът от матрицата на паметта в това конкретно устройство. За да определим как да разделим пълния адрес на тези две групи битове, ние трябва да знаем големината на устройството памет и големината на адресното пространство. Като знаем големината на устройството памет, ние знаем и колко бита ни трябват за да адресираме всеки ред от това устройство.
Сходни статии:
- Операционни системи, процесори, компютри и оперативна памет Операционната система е сложна програмна система (съвкупност от програми), която служи като интерфейс (посредник, начин на връзка) както между потребителя и хардуера на компютъра, така и между приложните програми и...
- Интерфейсни микропроцесорни устройства Интерфейсните устройства осъществяват връзката между микропроцесора и широк кръг от външни, периферни устройства. Те са необходими компоненти за една действаща микропроцесорна система. Входните периферни устройства внасят данни в микропроцесора, изходните...
- Описание и технически параметри на компютърна система Централен процесор (CPU) Централният процесор е устройство, което в най-голяма степен определя бързодействието на една компютърна система. Една от най-важните му характеристики е тактовата честота.Тя показва колко такта извършва процесорът...
- Микропроцесор Intel I80386 Микропроцесор Intel I80386 е първият 32-разреден микропроцесор от фамилията Интел. Той беше обявен през 1985г. Преализиран чрез CHMOS III технология с норми 1, 5 микрометри и съдържа над 275 000...
- Програмна среда Обобщена структура на компютъра Компютрите, произвеждани от различните фирми в различните периоди от развитието им, притежават голямо разнообразие от конструктивни и технологични решения. На фона на това многообразие могат да...