114 lines
4.2 KiB
Markdown
114 lines
4.2 KiB
Markdown
|
# Paměťový systém
|
||
|
|
||
|
### Přehled polovodičových pamětí
|
||
|
|
||
|
- dělení
|
||
|
- nevolatilní
|
||
|
- jednorázově programovatelné
|
||
|
- ROM, PROM, OTP EPROM
|
||
|
- mazatelné
|
||
|
- EPROM, EEPROM, Flash
|
||
|
- volatilní
|
||
|
- statické RAM
|
||
|
- CMOS, rychlé CMOS
|
||
|
- dynamické RAM
|
||
|
- asynchronní
|
||
|
- synchronní
|
||
|
|
||
|
**ROM**
|
||
|
- Read Only Memory
|
||
|
- pouze ke čtení, programovatelné jen u výrobce při výrobě
|
||
|
- efektivní jen ve velkých sériích, nejsou časté
|
||
|
|
||
|
**PROM**
|
||
|
- Programmable ROM
|
||
|
- programovatelné jednorázově u uživatele
|
||
|
|
||
|
**EPROM**
|
||
|
- Erasable PROM
|
||
|
- probramovatelné u uživatele
|
||
|
- lze opakovaně mazat UV zářením (cca 100x, v pouzdře je okénko)
|
||
|
|
||
|
**EEPROM**
|
||
|
- Electrically Erasable PROM
|
||
|
- v normálním provozu jen pro čtení
|
||
|
- lze elektricky vymazat a znovu naprogramovat (cca 100 000x) - vyžaduje speciální pomalé postupy
|
||
|
- trvanlivost uložených dat cca 10 let
|
||
|
- kapacita řádově 1 MB
|
||
|
|
||
|
**Flash EEPROM**
|
||
|
- v normálním provozu jen pro čtení
|
||
|
- lze je elektricky vymazat a znovu naprogramovat - vyžaduje (poměrně pomalé) speRead-Write Memoryciální postupy
|
||
|
- kapacita řádově 10-100 MB
|
||
|
- nejedná se o Flash disky, ty využívají AND Flash
|
||
|
|
||
|
**Porovnání EEPROM a Flash**
|
||
|
|
||
|
| | EEPROM | Flash |
|
||
|
| ----------------------------- | ---------------- | ------------ |
|
||
|
| zápis bez předchozího smazání | ano | ne |
|
||
|
| mazací cyklus | 20 ms | 100 ms - 1 s |
|
||
|
| zápis dat | 10 ms | 10 μs |
|
||
|
| počet mazacích cyklů | 10 000 - 100 000 | 1 000 000 |
|
||
|
|
||
|
**Statické paměti RWM** (Read-Write Memory)
|
||
|
- někdy též RAM (Random Access Memory) nebo SRAM (Static RAM)
|
||
|
- **volatilní paměti** - pro udržení dat potřebují trvalé napájení
|
||
|
- dvě verze
|
||
|
- CMOS SRAM s nízkým příkonem (low power)
|
||
|
- možnost převést do velmi úsporného režimu
|
||
|
- rychlé synchronní CMOS SRAM (fast)
|
||
|
- kapacita řádově 1 MB
|
||
|
|
||
|
**Dynamické RAM** (DRAM)
|
||
|
- **volatilní paměti**
|
||
|
- pro udržení dat můsí být jejich obsah periodicky obnovován
|
||
|
- velká kapacita (až 1024 MB) při nízké ceně
|
||
|
- pro vyšší rychlosti v synchronních verzích (SDRAM)
|
||
|
|
||
|
### Použití polovodičových pamětí
|
||
|
|
||
|
- paměť sestavena z mnoha paměťových buňek
|
||
|
- konstrukce buňek podle typu paměti (EEPROM, SRAM, ...)
|
||
|
|
||
|
**Použití paměti Flash**
|
||
|
- čtení - jednoduchý čtecí cyklus na sběrnici
|
||
|
- zápis - několik zápisových cyklů na sběrnici
|
||
|
|
||
|
**Použití pamětí SRAM**
|
||
|
- nízkopříkonové SRAM - snadný zápis i čtení
|
||
|
|
||
|
**Dynamické paměti** (DRAM)
|
||
|
- paměťová matice je přibližně čtvercová ($2^n \times 2^n$ buňek)
|
||
|
- adresa řádku a sloupce se do paměti zapisuje postupně
|
||
|
- může mít oddělený vstup a výstup dat
|
||
|
+ čtecí cyklus
|
||
|
- na adresních vodičích předána adresa
|
||
|
- signálem /RAS se přečte celá řádka z paměťové matice
|
||
|
- signálem /CAS se vybere jedno z přečtených slov
|
||
|
- poté aktivuje výstupní budiče dat
|
||
|
- po zrušení /RAS a /CAS provede paměť zpětný zápis do paměťové matice
|
||
|
- cyklus Read-Write-Modify
|
||
|
- umožňuje v jednom cyklu přečíst i zapsat data na stejnou adresu
|
||
|
+ stránkové režimy
|
||
|
- umožňuje přečíst data z celé řádky při jediné aktivaci /RAS
|
||
|
- podobné též stránkový zápis
|
||
|
- zotavování
|
||
|
- každá buňka se musí zotavovat podle typu po cca 10-60 ms
|
||
|
- při čtení nebo zápisu se automaticky zotaví celá řádka
|
||
|
- zotavovací cykly
|
||
|
- RAS only - používá vnější čítač pro zotavení
|
||
|
- CAS Before RAS (CBR) - používá vnitřní čítač pro zotavení
|
||
|
- časování
|
||
|
- při zotavovacím cyklu není možný přístup do DRAM
|
||
|
- čtecí/zápisový cyklus prodloužen signálem /WAIT
|
||
|
+ zapojení paměti
|
||
|
+ adresa z CPU se rozdělí na řádkovou a sloupcovou část
|
||
|
+ přepínač adres postupně připojuje obě části adresy na adresní vstupy paměti
|
||
|
+ podle potřeby se na adresní vstupy připojuje registr adresy zotavení
|
||
|
|
||
|
**Synchronní DRAM** (SDRAM)
|
||
|
- k synchronizaci adresy, povelu a dat se používají hodinové signály CK a DQS
|
||
|
- při čtení/zápisu se čte/zapisuje paralelně 2, 4 nebo 8 slov
|
||
|
- přenos dat paměť ↔ vnější obvody se provádí po slovech (např. 36 bitů)
|
||
|
- příkazy kódovány signály /RAS, /CAS a /WE
|