Συστήματα Μικροϋπολογιστών

62
Συστήματα Μικροϋπολογιστών Συστήματα Μνημών Υπεύθυνος Μαθήματος: K. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Transcript of Συστήματα Μικροϋπολογιστών

Page 1: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

Συστήματα Μικροϋπολογιστών

Συστήματα Μνημών

Υπεύθυνος Μαθήματος: K. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Page 2: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Άδεια Χρήσης

Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

Page 3: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Είδη Μνημών

Káôá÷ùñçôÝòÏëßóèçóçò

SRAM DRAM ROM PROM EPROM EEPROM Flash

ÁíÜãíùóçò/ÅããñáöÞò(RAM) ÁíÜãíùóçò (ROM)

Ðåñéóóüôåñï CCD Öõóóáëßäùí

Ôõ÷áßáò ÐñïóðÝëáóçò ÓåéñéáêÝò

ÌÍÇÌÅÓ

Page 4: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Χρήση της Μνήμης (σε PCs)

Page 5: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Χρήση της Μνήμης (σε Servers)

Page 6: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Χρήση της Μνήμης (σε Servers)

Page 7: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Χρήση της Μνήμης (σε Video Games)

Page 8: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Χρήση της Μνήμης (σε Κινητά)

Page 9: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Κριτήρια Επιλογής Μνημών

Page 10: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Τύποι Μνημών

Page 11: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Οργάνωση Μνήμης

Εσωτερική οργάνωση μνήμης SRAM 1Κx4bits

Page 12: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Κύτταρο μνήμης SRAM

Page 13: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Χρονισμοί Ανάγνωσης

RC

OHDF

CO

A

Χρόνος κύκλου ανάγνωσης

Χρόνος συγκράτησης εξόδου

Χρόνος προσπέλασης επιλογής

Χρόνος διεύθυνσης

Χρόνος μετά το CS έως την αιώρηση εξόδου

Page 14: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Χρονισμοί Εγγραφής

∆ΙΕΥΘΥΝΣΗ

t WCY

CHIP SELECT (CS)

W E

∆Ε∆ΟΜΕΝΑ ΕΙΣΟ∆ΟΥ

t CW

tWR

t WP

tAW

t DW

tDH

Σταθερά ∆εδομένα Μεταβλητά ∆εδομένα

Παλμός εγγραφής

data setup

Συγκράτηση δεδομένων

καθυστέρηση εγγραφής

αποκατάστασηεγγραφής

Χρόνος κύκλου εγγραφής

χρόνος επιλογής

Μεταβλητά ∆εδομένα

Page 15: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Μνήμη NOR-ROM

. . .

. . .

.

.

.

ROW

SELECT

3 σε 8

A1

D0 D1 D2 D3

VCC

R0

R1

R2

COL1

0 0 1

1 1

0 1 1

1 0 0

Αντιστάσεις pull-up

.

.

.

.

.

....

. . .

. . .

0

COL0

COL15

. . .

A3

A2

A4

A0

COL12-14

4 to 1 MUX

4 to 1 MUX

4 to 1 MUX

COL2-3

. . .

COLUMN SELECT (OUTPUT)

R7

4 to 1 MUX

ROM 8 x 16=128 bits

Οργανωμένη σε 25 x4 =32 x 4 = 128 bits

Page 16: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

NAND ROM

Page 17: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

∆υναμική RAM (DRAM)Κύτταρο δυναμικής RAM

C

GND

ΕπιλογήΓραμμής

Ε/Ε∆εδομένων

∆ομική Μονάδα∆υναμικής Μνήμης

Χρόνος εκφόρτισης: 2 msec

Page 18: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Φυσική μορφή κυττάρου δυναμικής RAM

Ένας κατακόρυφος στην επιφάνεια του πυριτίου πυκνωτής χρησιμοποιείται στις δυναμικές RAM (DRAM)

Επιλογή ΓραμμήςΕ/Ε ∆εδομένων

Page 19: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Volatile Memory Comparison

SRAM Cell• Larger cell ⇒ lower density, higher

cost/bit• No refresh required• Simple read ⇒ faster access• Standard IC process ⇒ natural for

integration with logic

DRAM Cell• Smaller cell ⇒ higher density, lower

cost/bit• Needs periodic refresh, and refresh

after read• Complex read ⇒ longer access time• Special IC process ⇒ difficult tointegrate with logic circuits

Page 20: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

16Kx4 DRAM

GDQ1DQ2W

RASA6A5A4

VD0

VSSDQ4CASDQ3A0A1A2A3A7

ÏÍÏÌÁÔÏËÏÃÉÁ ÁÊÉÄÙÍÁ0-Á7CASDQ1-DQ4GRASVDDVSSW

Åßóïäïé ÄéåýèõíóçòÐáëìüò Äéåýèõíóçò ÓôÞëçòÅ/Å ÄåäïìÝíùíÅðßôñåøç ÅîüäïõÐáëìüò Äéåýèõíóçò ÃñáììÞòÔñïöïäïóßáÃåßùóçÅðßôñåøç ÅããñáöÞò

TS 4416

Page 21: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

∆ιάγραμμα Χρονισμού ∆υναμικής Μνήμης

CAS

RAS

G=0W=1

W=0G=1

A0-A7

DQ

DQ

WRITE

ROW COL

INPUT

OUTPUT

W

G

READW

G

Page 22: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

DRAM 1Mbit: 511000

Ακροδέκτες της μνήμης 511000

DinWE

RASNCA0A1A2A3Vcc

VssDoutCASA9A8A7A6A5A4

IC511000

Page 23: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Οργάνωση της μνήμης 1 MbitΕσωτερική οργάνωση της μνήμης 1 Mbit

(10) ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΤΗΛΗΣ

(10) ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗΣ ΓΡΑΜΜΗΣ

ΑΠΟΚΩΔΙΚΟ- ΠΟΙΗΤΗΣ ΓΡΑΜΜΗΣ

512ΓΡΑΜΜΕΣ

ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ ΣΤΗΛΗΣ (11-bit)

ΚΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑ Ε/Ε

ΠΙΝΑΚΑΣ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΜΝΗΜΗΣ (512 x 2048)

2048 ΣΤΗΛΕΣ

Ε/ΕΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

10-bit

CAS

RAS

9-bit

A9Α0-Α19

A10-A19

A0-A8

DinDout

Page 24: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Εσωτερική Οργάνωση ∆υναμικής Μνήμης 8Mx16

4,096 x 8,192

Page 25: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Double Data Rate SDRAM (16GB)

Page 26: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Multi-ported Memory

Page 27: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Dual-ported Memory Internals

Page 28: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Αιωρούμενη Πύλη

Page 29: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Αιωρούμενη Πύλη

Page 30: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Μνήμη EPROM1 bit EPROM μνήμης

UV < 4000 K

20 min

Page 31: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Hot Electron Injection

Page 32: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Fowler – Nordheim Tunneling

Page 33: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

∆ιαγραφή Καναλιού

Page 34: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Βλάβη Επαναπρογραμματιζόμενης Μνήμης μετά από πολλούς προγραμματισμούς

Page 35: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Μνήμη EΕPROM

Page 36: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Μνήμη Flash

Page 37: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Μνήμη Flash τύπου NOR

Page 38: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Πλεονεκτήματα – Μειονεκτήματα NOR

Page 39: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Μνήμη Flash τύπου NAND

Page 40: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Μνήμη Flash τύπου NAND

Page 41: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Φυσικό Σχέδιο Flash NOR και NAND

Page 42: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Πλεονεκτήματα – Μειονεκτήματα NAND

Page 43: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Σύγκριση Μνημών

Page 44: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Ιδανική Μνήμη

Page 45: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Κόστος Μνημών (/ ΜegaByte)

Page 46: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Ελάττωση ηλεκτρονίων/bit στις μνήμες Flash με τη συρρίκνωση της τεχνολογίας

Page 47: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Κόστος / ΜegaByte

Page 48: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Νέες Τεχνολογίες Μνημών

Page 49: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Ferroelectric Memory Cell (FRAM)

Page 50: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Μνήμη Μαγνητική (MRAM)

Page 51: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Μνήμη Αλλαγής Φάσης (PCM)

Page 52: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Σύνοψη

Page 53: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Συστήματα Μνήμης (Α)Χάρτης μνήμης και αντιστοιχία bits

ROM

RAM

0000Η

1FFFΗ2800Η

FFFFΗ

8K

2K

54K

∆ενχρησιμοποιείται

0000H 0000 0000 0000 00001FFFH 0001 1111 1111 1111

2000H 0010 0000 0000 000027FFH 0010 0111 1111 1111

Επιλέγει τα πρώτα 8Κ

Επιλέγει μέσα στα 8Κ

Επιλέγει μέσα στα 8Κ

Επιλέγει ταεπόμενα 2Κ

Α15-12 Α11-8 Α7-4 Α3-0

ROM

RAM

Page 54: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Συστήματα Μνήμης (Β)Κύκλωμα αποκωδικοποίησης

και σύνδεση μνημών

CEOE

A0-A10

D0-D7

WE6116 (RAM)

Y0YY

12

YYYYY

34567

AAA

74LS138

A11A12A13

A14A15

IO/M

2764 (EPROM)

CEOEPGM

A0-A12

O0-O7

VPP

RD

WR

∆ιάδρομος ∆εδομένων

EEE

∆ιάδρομος ∆ιευθύνσεων

012

123

10

Page 55: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Επιλογή IC Μνήμης (A)

Απλό κύκλωμα επιλογήςΓίνεται “0” (δηλαδή επιλέγεται η μνήμη)όταν A15= A14= A13=0και IO/M = 0Αλλιώς “1”

Γίνεται “0” (δηλαδή επιλέγεται η μνήμη)όταν IO/M = 0, Α13=1A15=A14 =A12=A11=0

Αλλιώς “1”

Page 56: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Επιλογή IC Μνήμης (B)

Απλοποίηση κυκλώματος:

Ένας αναστροφέας λιγότερος στον αποκωδικοποιητή

∆εν χρειάζονται τα συμπληρώματα των σημάτων, οπότε κερδίζουμε αναστροφείς και γραμμές.

Μετά το μετασχηματισμό:A’15 A’14 A’13 (IO/M’)’’= A15 + A14 + A13 + (IO/M’)

A15

A14

A13

IO/M

CEROM

A15A14

A13

A11

A12

ROM

RAM

CERAM

Page 57: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Παράδειγμα 1Να σχεδιασθεί η μνήμη ενός μΥ-Σ που να αποτελείται από μια ROM 1 Kbyte και δύο RAM 1024 x 4 bit η κάθε μια. Η ROM να επιλέγεται με A10=1 ενώ οι μνήμες RAM με A11=1.

Page 58: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Παράδειγμα 1 – Λύση (Α)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 00 0 0 0 0 1 x x x x x x x x x x

0 4 0 00 7 F F

ΠεριοχήROM

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 00 0 0 0 1 0 x x x x x x x x x x

0 8 0 00 B F F

Περιοχή RΑM

Αν δεν έχουμε άλλες μνήμες μπορούμε να κάνουμε την παρακάτω απλή αποκωδικοποίηση:

• CSROM = A10

• CSRAM = A11

Page 59: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Παράδειγμα 1 – Λύση (Β)

Το κύκλωμα του αποκωδικοποιητή όταν υπάρχουν και άλλες μνήμες

ROM1024 x 8

CS

A0-A9

RAM1024 x 4

CS

A0-A9

RAM1024 x 4

CS

A0-A9

D0-D3

D4-D7

D0

-D7

A11

A10

A15A14A13A12

A 11

A10

D0-D7

CSROM = A15A14A13A12A11A10

CSRAM =A15A14A13A12A11A10

Page 60: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Παράδειγμα 2Να σχεδιασθεί η μνήμη ενός μΥ-Σ βασιζόμενου

στον 8085 που να αποτελείται από δυο (2) ROM 2764 (8Kbyte η κάθε μια) και μια (1) RAM 2188 (8Kbyte). Να γίνει χρήση του χάρτη μνήμη που ακολουθεί:

ROM 1 0000 – 1FFF

ROM 2 2000 – 3FFF

RAM 4000 – 5FFF

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Address0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00000 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1FFF0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 20000 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3FFF0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 40000 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5FFF

Page 61: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Παράδειγμα 2 – Λύση

8 Latches74LS373

8085

3-to-874LS128

OE LE

ALE

"0"

AD0-7

ROM12764

ROM22764

RAM2188

A13

A14

A15

CS

CS

CS

A8-12

AD0-7

OE

OE

OE

WR

VCC

VCC VSS

VSSVCC

VSS

VSS

VCC

ALEWR

"1"

RESET IN

O1

O2

O3

RD

IO/M

6,144MHz

X1

X2

A0-12

IO/MWR

IO/M

RD

VCC

RS

RESET OUT

O8

Page 62: Συστήματα Μικροϋπολογιστών

ΜΑΘΗΜΑ: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

Χρηματοδότηση

Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα.Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού.Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.