Структуры запоминающих устройств

m

DC

n

cs

R/W

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

Усилитель R/W

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

n

DI/O DI/O

DI/O

Матрица запоминающих элементов (ЗЭ) M=k*m, М – информационная емкость в битах,

k – число хранимых слов, m – их разрядность.

Дешифратор DC активизирует одну из выходных линий -> считываем или записываем

данные (слово) разрядностью m из ЗЭ. Возможно применение только для малой емкости.

3D:

A₂n/2

DCy

DCx

n/2

A₁

cs

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

1 bit

ЗЭ

ЗЭ

ЗЭ

Только чтение. 1 бит данных за 1 цикл. Выбирается 1 ЗЭ на пересечении активных вы-

ходов. Адреса делятся как 2^n/2*2^n/2=2ⁿ

3Dреализация m-разрядногослова:

A n/2

DCx

DCy

2^n/2

M

M

M

M

M

M

A n/2

2^n/2

m

Унифицированная структура 2DM:

DCx

A_n-1...A_k

A_k-1...A_o

2n-k

k

2k

2n-k x m2k

2k

m

2k

cs

Mux

2^k - >1

E0

Dm - 1

Mux

2^k - >1

E0

Dm - 2

Mux

2^k - >1

E0

D_o

Дешифратор выбирает из матрицы 2^n-kx m2^kцелую сроку, состоящую из m слов, каждое

разрядностью 2^k. Вторая часть разрядов адреса используется для выбора нужных разрядов

из строки m2^k. Из каждого 2^kвыбирается 1 бит (на MUX 2^k-> 1). На выходах управляе-

мых буферов ЕО получается m-разрядное слово.

Памятьспоследовательнымдоступом:

На примере FIFO

DI

m

WR

WR

СчWR

n

Awr

RD

СчRD

n

Ard

RD

n

n

S

R

= =

DO

m

&

&

BUF pust

BUF polon

СчWR(СчRD) – счетчик записи(считывания)

Перед началом работы счетчики сбрасываются, при работе происходит чередова-

ние циклов запись/считывание, т. е. счетчик чтения догоняет счетчик записи, если адреса

сравняются при чтении, то буфер пуст, а если при записи, то буфер полон. Файловый ре-

гистр имеет независимый вход для чтения и независимый вход для записи.

КЭШ (Cache) – память (сокращенное время обмена данных).

Ставится между процессором и оперативной памятью.

CPU

Data

A

RAM

A

D

D

Cache

Tag

Hit

D

КЭШ обладает малой емкостью и высоким быстродействием. При чтении данных

сначала обращаются в КЭШ, для поиска данных используется Tag – это отличительный

признак информации (обычно физический адрес RAM), если информация есть в КЭШ, то

вырабатывается сигнал Hit и данные считываются из КЭШ, если информации там нет, то

она считывается из RAM с одновременной записью в КЭШ

ПолностьюассоциативнаяКЭШпамять:

Tag

address

Tag

= =

Tag

= =

Data

BUF

Data

BUF

Data

D

Hit

Физический адрес запрашиваемой информации сравниваются с полем Tag и при совпаде-

нии устанавливается сигнал Hit и данные через буферы считываются на шину данных.

Постоянные запоминающие устройства ПЗУ (ROM):

Матричные

ШA1

ШA2

R

R

R

A1

R

R

R