Практическая работа № 11
Тема: «Изучение ОЗУ: структурная схема и принцип действия»
Цель:
- ознакомиться с основными типами запоминающих устройств (ЗУ);
- изучить типичную структурную схему ОЗУ;
- изучить принцип действия ОЗУ.
Указания по выполнению работы:
1. Ознакомиться с основными теоретическими сведениями.
2. Изучив §6.1 учебника Богомолова С.А. «Основы электроники и цифровой схемотехники» составить классификацию типов ЗУ с описанием их назначения.
3. Дать определение и зарисовать УГО ОЗУ.
4. Изучив §6.2 учебника Богомолова С.А. «Основы электроники и цифровой схемотехники» зарисовать структурную схему и описать принцип действия ОЗУ.
Ссылка на ресурс учебника https://drive.google.com/file/d/1l_SagHXCDGTChTksKRI12NB226UD2v2z/view?usp=sharing
5. Заполнить таблицу «Типы оперативной памяти DDR»:
| Тип DDR | Основные характеристики | Применение |
6. Составить отчет о работе. Сделать выводы. Ответить на контрольные вопросы.
Основные теоретические сведения
Запоминающие устройства (ЗУ) служат для хранения информации и обмена ею с другими частями вычислительной машины или системы.
Их можно классифицировать по роли в системе и механическому исполнению.
В зависимости от назначения ЗУ можно разделить на три крупных класса:
1) внутренняя память;
2) буферная память;
3) внешняя память.
Устройства внутренней памяти непосредственно участвуют в процессе преобразования информации, обмениваясь данными с процессором ЭВМ или вычислительной системы.
Внешняя память содержит большие массивы информации, хранит их в течение длительного времени и обменивается данными с внутренней памятью.
Буферные ЗУ предназначены для промежуточного хранения данных при обмене между внешней и внутренней памятью.
К основным техническим характеристикам ЗУ относятся:
1. ёмкость ЗУ или максимально возможный объем хранимой информации; ёмкость ЗУ обычно измеряют в Кбитах (1024 бита);
2. организация ЗУ - количество и разрядность хранимых слов; например, указание емкости ЗУ в виде 8Кх8 означает, что в ЗУ емкостью 64 Кбит хранится 8 К слов по 8 разрядов;
3. быстродействие ЗУ оценивается временем считывания, записи и обращения.
Временем считывания называется интервал времени между появлением сигнала считывания и моментом появления информации на выходе
Временем записи называют время от момента появления сигнала записи до ее завершения
Обращением к ЗУ называют операцию, в результате которой происходит считывание или запись информации
Временем обращения является интервал между двумя последовательными обращениями к ЗУ.
Запоминающее устройство состоит из:
· запоминающего массива;
· электронного обрамления.
Запоминающий массив (накопитель) содержит запоминающие элементы (ЗЭ), каждый из которых может принимать состояния логической 1 или логического 0, т. е. хранить один бит информации.
В запоминающем элементе хранится один разряд записанного двоичного слова; все n-разрядное слово записывается в запоминающих элементах, составляющих ячейку памяти. Ей соответствует определенный адрес, характеризующий положение этой ячейки в накопителе. Запись и считывание слова (обращение к ЗУ) производятся по адресу, которым выбирается определенная ячейка.
Запоминающие элементы должны обладать двумя устойчивыми состояниями. К числу таких элементов относятся ферромагнитные сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса (магнитные ЗУ) и триггеры (полупроводниковые ЗУ).
Электронное обрамление содержит, дешифраторы адреса и усилители записи и считывания. Код адреса, поступающий на входы дешифратора, возбуждает один из его выходов; этим разрешается запись слова в определенные ЗЭ или считывание из них.
Микросхемы ОЗУ (RAM – read and memory) предназначены для записи и хранения данных, непосредственно участвующих в процессе вычислений, и являются основой для построения сверхоперативной памяти ЭВМ, кэш памяти и блоков основной оперативной памяти.
Микросхема ОЗУ имеет 16 запоминающих ячеек, каждая из которых может выбираться комбинацией двоичных переменных на четырех адресных входах А0 - АЗ (24=16).
Ячейка имеет четыре разряда (бита).
Запись в нее осуществляется по входам D0 – D3 при наличии на входе запись/чтение (W/R) логической 1 (W/R =1), а считывание производится с выходов Q0 – Q3 при W/R = 0.
Инициализация (ввод в действие, выбор) микросхемы осуществляется логической 1 по входу СS (выборка микросхемы — ВМ). При CS=0 микросхема блокируется.
Контрольные вопросы:
1. Описать, для чего служат ЗУ, и как они классифицируются по назначению.
2. Перечислить основные технические характеристики ЗУ.
3. Описать устройство ЗУ.