Ko'pincha, turli xil ilovalarda, qurilmaning ishlashi davomida o'zgarmas ma'lumotlarni saqlash kerak. Bu mikrokontrollerlardagi dasturlar, kompyuterlardagi yuklash moslamalari (BIOS), signal protsessorlaridagi raqamli filtr koeffitsientlari jadvallari, NCO va DDSdagi sinus va kosinus jadvallari kabi ma'lumotlar. Deyarli har doim bu ma'lumot bir vaqtning o'zida talab qilinmaydi, shuning uchun doimiy ma'lumotni (ROM) saqlash uchun eng oddiy qurilmalar multipleksorlarda tuzilishi mumkin. Ba'zan tarjima qilingan adabiyotlarda doimiy saqlash qurilmalari ROM (faqat o'qiladigan xotira) deb ataladi. Bunday faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotiraning (ROM) diagrammasi 1-rasmda ko'rsatilgan.
1-rasm. Multipleksorda qurilgan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (ROM) sxemasi.
Ushbu sxemada sakkizta bitta bitli hujayradan iborat faqat o'qish uchun xotira qurilmasi qurilgan. Muayyan bitni bitta raqamli katakka saqlash simni quvvat manbaiga lehimlash (bir yozish) yoki simni korpusga muhrlash (nolni yozish) orqali amalga oshiriladi. Elektr sxemalarida bunday qurilma 2-rasmda ko'rsatilganidek belgilanadi.
Shakl 2. O'chirish diagrammalarida doimiy saqlash moslamasining belgilanishi.
ROM xotira hujayrasining sig'imini oshirish uchun ushbu mikrosxemalarni parallel ravishda ulash mumkin (chiqishlar va yozilgan ma'lumotlar tabiiy ravishda mustaqil bo'lib qoladi). Bir bitli ROMlarning parallel ulanish diagrammasi 3-rasmda ko'rsatilgan.
Shakl 3. Ko'p bitli faqat o'qish uchun xotira (ROM) sxemasi.
Haqiqiy ROMlarda ma'lumot chip ishlab chiqarishning oxirgi operatsiyasi - metallizatsiya yordamida qayd etiladi. Metallizatsiya niqob yordamida amalga oshiriladi, shuning uchun bunday ROMlar deyiladi ROM-larni maskalash. Haqiqiy mikrosxemalar va yuqorida keltirilgan soddalashtirilgan model o'rtasidagi yana bir farq, multipleksordan tashqari, a dan foydalanishdir. Ushbu yechim bir o'lchovli saqlash strukturasini ikki o'lchovliga aylantirish imkonini beradi va shu bilan ROM pallasida ishlashi uchun zarur bo'lgan dekoder pallasining hajmini sezilarli darajada kamaytiradi. Ushbu holat quyidagi rasmda ko'rsatilgan:
Shakl 4. Masklangan faqat o'qish uchun xotira (ROM) sxemasi.
Niqobli ROMlar 5-rasmda ko'rsatilganidek, sxemalarda tasvirlangan. Ushbu chipdagi xotira kataklarining manzillari A0 ... A9 pinlari bilan ta'minlangan. Chip CS signali bilan tanlanadi. Ushbu signaldan foydalanib, siz ROM hajmini oshirishingiz mumkin (muhokamada CS signalidan foydalanish misoli keltirilgan). Mikrosxema RD signali yordamida o'qiladi.
Shakl 5. O'chirish sxemalarida niqob ROM (ROM).
Niqob ROMni dasturlash ishlab chiqaruvchining zavodida amalga oshiriladi, bu kichik va o'rta ishlab chiqarish partiyalari uchun juda noqulay, qurilmani ishlab chiqish bosqichini eslatib o'tmaydi. Tabiiyki, keng miqyosli ishlab chiqarish uchun maskali ROMlar eng arzon ROM turidir va shuning uchun hozirgi vaqtda keng qo'llaniladi. Kichik va o'rta hajmdagi radiotexnika seriyali ishlab chiqarish uchun maxsus qurilmalarda - dasturchilarda dasturlashtirilishi mumkin bo'lgan mikrosxemalar ishlab chiqilgan. Ushbu ROMlarda xotira matritsasidagi o'tkazgichlarning doimiy ulanishi polikristalli kremniydan yasalgan erituvchi bog'lanishlar bilan almashtiriladi. ROM ishlab chiqarish jarayonida barcha jumperlar ishlab chiqariladi, bu barcha ROM xotira hujayralariga mantiqiy birliklarni yozishga teng. ROMni dasturlash jarayonida mikrosxemaning quvvat pinlari va chiqishlariga ko'tarilgan quvvat beriladi. Bunday holda, agar ta'minot kuchlanishi (mantiqiy) ROMning chiqishiga etkazib berilsa, u holda jumper orqali oqim o'tmaydi va jumper buzilmagan holda qoladi. Agar ROM chiqishiga past kuchlanish darajasi qo'llanilsa (korpusga ulangan), u holda xotira matritsasining o'tish moslamasi orqali oqim o'tadi, bu uni bug'laydi va keyinchalik ma'lumot ushbu ROM hujayradan o'qilganda, a mantiqiy nol o'qiladi.
Bunday mikrosxemalar deyiladi dasturlashtiriladigan ROM (PROM) yoki PROM va 6-rasmda ko'rsatilganidek, sxemalarda tasvirlangan. PROMga misol sifatida mikrosxemalarni 155PE3, 556RT4, 556RT8 va boshqalarni nomlashimiz mumkin.
Shakl 6. O'chirish diagrammalarida dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun xotira (PROM) ning grafik belgilanishi.
Dasturlashtiriladigan ROMlar kichik va o'rta ishlab chiqarish uchun juda qulay ekanligini isbotladi. Biroq, radioelektron qurilmalarni ishlab chiqishda ko'pincha ROMda yozilgan dasturni o'zgartirish kerak bo'ladi. Bunday holda, EPROMni qayta ishlatish mumkin emas, shuning uchun ROM yozib olingandan so'ng, xato yoki oraliq dastur mavjud bo'lsa, uni tashlab yuborish kerak, bu tabiiy ravishda apparatni ishlab chiqish xarajatlarini oshiradi. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun o'chirilishi va qayta dasturlashtirilishi mumkin bo'lgan boshqa turdagi ROM ishlab chiqildi.
UV o'chiriladigan ROM ichki tuzilishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan xotira kataklariga qurilgan saqlash matritsasi asosida qurilgan:
Shakl 7. UV- va elektr bilan o'chiriladigan ROM xotira xujayrasi.
Hujayra MOS tranzistoridir, unda eshik polikristalli kremniydan qilingan. Keyinchalik, chipni ishlab chiqarish jarayonida bu eshik oksidlanadi va natijada u silikon oksidi, mukammal izolyatsiyalash xususiyatlariga ega dielektrik bilan o'ralgan bo'ladi. Ta'riflangan hujayrada, ROM butunlay o'chirilgan holda, suzuvchi eshikda hech qanday zaryad yo'q va shuning uchun tranzistor oqim o'tkazmaydi. ROMni dasturlashda, suzuvchi darvoza ustida joylashgan ikkinchi eshikka yuqori kuchlanish qo'llaniladi va tunnel effekti tufayli suzuvchi eshikka zaryadlar kiritiladi. Dasturlash kuchlanishi olib tashlangandan so'ng, induktsiyalangan zaryad suzuvchi eshikda qoladi va shuning uchun tranzistor o'tkazuvchan bo'lib qoladi. Bunday hujayraning suzuvchi eshigidagi zaryad o'nlab yillar davomida saqlanishi mumkin.
Ta'riflangan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotiraning blok diagrammasi ilgari tasvirlangan niqob ROMdan farq qilmaydi. Yagona farq shundaki, erituvchi jumper o'rniga yuqorida tavsiflangan hujayra ishlatiladi. Ushbu turdagi ROM qayta dasturlashtiriladigan faqat o'qish xotirasi (EPROM) yoki EPROM deb ataladi. ROMda oldindan yozib olingan ma'lumotlar ultrabinafsha nurlanish yordamida o'chiriladi. Ushbu yorug'lik yarim o'tkazgich kristaliga erkin o'tishi uchun ROM chipining korpusiga kvarts oynasi o'rnatilgan.
EPROM chipi nurlanganda kremniy oksidining izolyatsion xususiyatlari yo'qoladi, suzuvchi eshikdan to'plangan zaryad yarimo'tkazgich hajmiga oqib chiqadi va xotira xujayrasining tranzistori o'chirilgan holatga o'tadi. RPOM chipini o'chirish vaqti 10 dan 30 minutgacha.
EPROM chiplarining yozish va o'chirish davrlari soni 10 dan 100 martagacha o'zgarib turadi, shundan so'ng EPROM chipi ishlamay qoladi. Bu ultrabinafsha nurlanishning kremniy oksidiga halokatli ta'siri bilan bog'liq. EPROM mikrosxemalariga misol tariqasida Rossiyada ishlab chiqarilgan 573 seriyali mikrosxemalarni va chet elda ishlab chiqarilgan 27cXXX seriyali mikrosxemalarni nomlashimiz mumkin. RPOM ko'pincha universal kompyuterlarning BIOS dasturlarini saqlaydi. ROMlar 8-rasmda ko'rsatilganidek, elektron sxemalarda tasvirlangan.
Shakl 8. O'chirish diagrammalarida EPROMning grafik belgilanishi.
Shunday qilib, kvarts oynasi bo'lgan holatlar juda qimmatga tushadi, shuningdek, yozishni o'chirish tsikllarining kichik soni ROMdan ma'lumotni elektr bilan o'chirish yo'llarini izlashga olib keldi. Bu yo'lda juda ko'p qiyinchiliklarga duch keldik, ular amalda hal qilindi. Hozirgi vaqtda ma'lumotni elektr o'chiruvchi mikrosxemalar juda keng tarqalgan. Saqlash xujayrasi sifatida ular ROMdagi kabi bir xil hujayralardan foydalanadilar, ammo ular elektr potentsiali bilan o'chiriladi, shuning uchun bu mikrosxemalar uchun yozishni o'chirish davrlari soni 1 000 000 martaga etadi. Bunday ROMlarda xotira katakchasini o'chirish vaqti 10 ms ga qisqartiriladi. Elektr bilan o'chiriladigan dasturlashtiriladigan ROMlarni boshqarish sxemasi murakkab bo'lib chiqdi, shuning uchun ushbu mikrosxemalarni ishlab chiqishning ikkita yo'nalishi paydo bo'ldi:
Elektr bilan o'chiriladigan EEPROMlar qimmatroq va hajmi jihatidan kichikroq, ammo ular har bir xotira katakchasini alohida qayta yozishga imkon beradi. Natijada, bu chiplar yozishni o'chirish tsikllarining maksimal soniga ega. Elektr bilan o'chiriladigan ROMni qo'llash sohasi quvvat o'chirilganda o'chirilmasligi kerak bo'lgan ma'lumotlarni saqlashdir. Bunday mikrosxemalarga mahalliy 573RR3, 558RR3 mikrosxemalari va 28cXX seriyali xorijiy EEPROM mikrosxemalari kiradi. Elektr bilan o'chiriladigan ROMlar 9-rasmda ko'rsatilganidek, elektron diagrammalarda ko'rsatilgan.
Shakl 9. O'chirish diagrammalarida elektr o'chiriladigan faqat o'qish uchun xotiraning (EEPROM) grafik belgilanishi.
So'nggi paytlarda mikrosxemalarning tashqi pinlari sonini kamaytirish orqali EEPROM hajmini kamaytirish tendentsiyasi kuzatildi. Buning uchun manzil va ma'lumotlar chipga va undan ketma-ket port orqali uzatiladi. Bunday holda, ikkita turdagi ketma-ket portlar qo'llaniladi - SPI porti va I2C porti (mos ravishda 93cXX va 24cXX seriyali mikrosxemalar). 24cXX xorijiy seriyasi mahalliy 558PPX mikrosxemalar seriyasiga mos keladi.
FLASH ROMlar EEPROM lardan farq qiladi, chunki o'chirish har bir hujayrada alohida emas, balki butun mikrosxemada yoki EEPROMda bo'lgani kabi ushbu mikrosxemaning xotira matritsasi blokida amalga oshiriladi.
10-rasm. FLASH xotirasining sxemalar bo'yicha grafik belgilanishi.
Doimiy saqlash qurilmasiga kirishda siz avval manzillar shinasidagi xotira katakchasi manzilini belgilashingiz kerak, so'ngra chipdan o'qish operatsiyasini bajarishingiz kerak. Ushbu vaqt diagrammasi 11-rasmda ko'rsatilgan.
Shakl 11. ROMdan ma'lumotni o'qish uchun signallarning vaqt diagrammasi.
11-rasmda o'qlar boshqaruv signallarini yaratish ketma-ketligini ko'rsatadi. Bu rasmda RD - o'qilgan signal, A - hujayra manzilini tanlash signallari (chunki manzil shinasidagi alohida bitlar turli qiymatlarni olishi mumkin, bir va nol holatga o'tish yo'llari ko'rsatilgan), D - o'qilgan chiqish ma'lumoti tanlangan ROM hujayradan.
Adabiyot:
"Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira qurilmalari (ROM)" maqolasi bilan birga o'qing:
http://site/digital/SintSxem.php
Agar RISC protsessorlari mavjud bo'lsa, ular har bir soat siklida bitta buyruqni bajarishga yaqin.
Shuningdek, protsessorni soddalashtirish bilan uni amalga oshirish uchun zarur bo'lgan tranzistorlar soni kamayadi, shuning uchun kristalning maydoni kamayadi. Va bu xarajatlar va quvvat sarfini kamaytirish bilan bog'liq.
Shuni ham yodda tutish kerakki, soddaligi tufayli RISC protsessorlari patentga ega emas. Bu ham ularning jadal rivojlanishi va keng ishlab chiqarilishiga yordam beradi. Shu bilan birga, qisqartirilgan RISC to'plami faqat eng ko'p ishlatiladigan buyruqlarni o'z ichiga oladi. Bir qator noyob CISC protsessor ko'rsatmalari RISC protsessor ko'rsatmalari ketma-ketligi bilan bajariladi.
Keyinchalik, minimal uzun ko'rsatmalar to'plamidan foydalangan holda MISC protsessorlari kontseptsiyasi paydo bo'ldi. Ulardan keyin ultra uzun ko'rsatmalar bilan ishlaydigan VLIW protsessorlari paydo bo'ldi. Protsessor tezligi MIPS soniyasiga millionlab operatsiyalar bilan o'lchanadi.
IN Mikroprotsessorli qurilmalarda xotira oraliq va yakuniy hisoblash natijalari uchun axborotni qayta ishlash dasturlarining dastlabki ma'lumotlarini saqlash uchun ishlatiladi.
Xotiraning ikkita asosiy turi mavjud:
∙RAM - bu ma'lumotlarni saqlash uchun ishlatiladigan tasodifiy xotira qurilmasi, shuning uchun bu xotira ma'lumotlar xotirasi deb ham ataladi. RAMda o'qish va yozish davrlarining soni cheklanmagan, ammo besleme zo'riqishida o'chirilganda barcha ma'lumotlar yo'qoladi;
IN Zamonaviy mikroprotsessorlarda RAM xotirasi ko'p darajali tizim bo'lib, unda qo'shimcha tasodifiy kirish xotirasi (SRAM), RAM, bufer xotira (BZU) va tashqi xotira (VRAM) darajalari ajralib turadi.
Har bir keyingi daraja avvalgisidan quvvat va ishlash jihatidan farq qiladi.
Imkoniyatlar - xotirada saqlanishi mumkin bo'lgan maksimal ma'lumot miqdori.
Ishlash o'qish va yozish operatsiyalarining davomiyligi bilan tavsiflanadi - xotira tomonidan bajariladigan ikkita asosiy operatsiya.
Ko'rsatilgan xotira darajalari uchun sig'im SRAM dan VRAM ga yo'nalishda oshadi va aksincha yo'nalishda ishlash.
∙ROM - bu dasturlarni saqlash uchun mo'ljallangan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira qurilmasi, shuning uchun bu xotira ko'pincha kod xotirasi yoki dastur xotirasi deb ataladi. ROM chiplari quvvat o'chirilganda ma'lumotni saqlashga qodir, lekin faqat bir marta yoki juda cheklangan miqdorda dasturlashtirilishi mumkin.
Tizimlarni loyihalashda e'tiborga olinishi kerak bo'lgan asosiy xotira xususiyatlari:
∙Xotira sig'imi saqlangan ma'lumotlarning bitlari soni bilan belgilanadi. Kristalning sig'imi ham odatda bitlarda ifodalanadi. Kristalning muhim xarakteristikasi MxN xotira kristalining axborot tashkilotidir, bu erda M - so'zlar soni, N - so'z sig'imi. Shu bilan birga, kirish vaqtida kattaroq namuna olish kengligi bo'lgan xotira kattaroq axborot sig'imiga ega.
∙Xotiraning vaqtinchalik xarakteristikalari.
1.1 Kirish vaqti - bu markaziy protsessor kerakli xotira katakchasi manzilini manzil shinasiga qo'ygan va boshqaruv shinasi orqali ma'lumotlarni o'qish yoki yozish buyrug'ini yuborgan paytdan boshlab, manzillangan hujayra ma'lumotlar bilan aloqa o'rnatgunga qadar aniqlangan vaqt oralig'idir. avtobus.
o Qayta tiklash vaqti - protsessor SHdan manzilni, SHdan "o'qish" yoki "yozish" signalini va SD dan ma'lumotlarni olib tashlaganidan keyin xotirani asl holatiga keltirish uchun zarur bo'lgan vaqt.
∙Saqlash moslamasining o'ziga xos narxi uning narxining axborot sig'imiga nisbati bilan belgilanadi, ya'ni. saqlangan ma'lumotlarning bir qismi narxi bilan belgilanadi.
∙Energiya iste'moli (yoki quvvat sarfi) kristalning ikki ish rejimi uchun berilgan: passiv axborotni saqlash rejimi va faol rejim, yozish va o'qish operatsiyalari nominal tezlikda bajarilganda.
∙O'rash zichligi saqlash elementining maydoni bilan belgilanadi va element pallasida tranzistorlar soniga va foydalaniladigan texnologiyaga bog'liq. Dinamik xotira kristallarida qadoqlashning eng yuqori zichligiga erishildi.
∙Atrof-muhitning ruxsat etilgan harorati odatda faol ishlash, passiv saqlash va quvvatni o'chirishda ishlamaslik uchun alohida belgilanadi. Uy-joy turi, agar u standart bo'lsa yoki korpus yangi bo'lsa, kontaktlarning barcha o'lchamlari, belgilari va raqamlanishi ko'rsatilgan korpusning chizmasi ko'rsatiladi. Ishlash shartlari ham berilgan: ish holati, mexanik kuchlanish, ruxsat etilgan namlik va boshqalar.
ROMning quyidagi asosiy turlari mavjud:
∙mask ROMlar - ular ishlab chiqarish jarayonida yopiq (yuqori darajadagi) va ochiq jumperlar (past darajadagi) niqobini qo'llash orqali dasturlashtiriladi, bu turdagi ROM eng arzon, lekin katta miqdorda ishlab chiqarilishi kerak;
∙ Eriydigan o'tish moslamalari yoki elektr dasturlashtiriladigan (EPROM) bo'lgan ROM - bu mikrosxemalar iste'molchi tomonidan nolga aylanishi kerak bo'lgan bitlarga mos keladigan o'tish moslamalari yo'q qilinmaguncha oqim impulslarini o'tkazish orqali dasturlashtiriladi;
∙Ma'lumotni elektr qayd qilish va ultrabinafsha nurlanish bilan o'chirish (UFPZU) bilan qayta dasturlashtiriladigan ROM - bu turdagi mikrosxemaning xotira xujayrasining asosi dasturlash paytida to'liq izolyatsiya qilingan "suzuvchi" eshikli MOS tranzistoridir; darvozada zaryad to'planadi, u mikrosxema ultrabinafsha nurlanishiga duchor bo'lgunga qadar u erda qoladi, uning ta'siri ostida oksid o'tkazuvchan bo'ladi; tranzistorning kanal qarshiligi eshikdagi zaryadga bog'liq va hujayraga yozilgan bitni aniqlaydi;
∙Elektr bilan o'chiriladigan ROM (EEPROM) UFPROMga o'xshash tarzda ishlab chiqilgan, ammo kuchlanish impulslari qo'llanilganda o'chirish, yozish kabi sodir bo'ladi; Bu eng qimmat, lekin ayni paytda eng qulay ROM turi.
∙FLASH xotira hozirda eng ommabop hisoblanadi. Uning asosiy afzalligi shundaki, u elektr qayta dasturlash printsipi asosida qurilgan, ya'ni dasturchilar yordamida ma'lumotlarni qayta-qayta o'chirish va yozib olish imkonini beradi. Yozish/oʻchirish davrlarining kafolatlangan minimal soni odatda bir necha mingdan oshadi. Bu mikroprotsessorli tizimlarning hayot aylanishini sezilarli darajada oshiradi va moslashuvchanligini oshiradi, chunki u mikroprotsessor dasturiga tizimni ishlab chiqish bosqichida ham, uning haqiqiy qurilmada ishlashi paytida ham o'zgartirishlar kiritish imkonini beradi.
RAM chiplarining ikki turi mavjud:
∙statik operativ xotira, unda saqlash katakchasining asosi trigger hisoblanadi;
61 YARIMOQCHI
SAQLASH QURILMALARI
Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira qurilmalari tasodifiy kirish xotirasi bo'lib, faqat ma'lumotlarni o'qiy oladi. Oddiy ROM strukturasi 5.12a-rasmda ko'rsatilgan. ROM sxemasi RAM sxemasi bilan juda ko'p umumiy xususiyatlarga ega (5.5-rasm).
Guruch. 5.12. 16 so'zdan tashkil topgan ROM x 1 raqam:
a – diagramma, b – UGO
IN Gorizontal va vertikal shinalar tizimidan tashkil topgan matritsaning tugunlari xotira elementlari - tranzistorlarni o'z ichiga oladi. Ham bipolyar, ham MOSFETlar. Transistorlar asoslari (shlyuzlari) gorizontal (adresli) avtobuslarga ulanadi, emitentlar (manbalar) vertikal (bit) avtobuslarga jumper orqali ulanadi.
Jumperning mavjudligi xotira elementida 1 saqlanganligini bildiradi, agar jumper (yoki tranzistor) yo'q bo'lsa, bu xotira elementida 0 saqlanganligini anglatadi.
Dekoderning chiqishlari manzil shinalariga ulanadi, ularning kirishlari manzil kodining bitlarining bir qismini oladi. Bit chiziqlari multipleksorning kirishlariga ulanadi, ularning manzilli kirishlari ROM manzil kodining ikkinchi qismini oladi. Multiplekserning chiqishi bor
uchta holat (agar G 1 = G 2 = 0 bo'lsa, u holda axborot signallaridan biri Q chiqishiga o'tadi, agar signallardan biri 0 ga teng bo'lmasa, Q chiqishi uchinchi holatda bo'ladi).
Manzil kodi manzil avtobuslaridan biriga kelganida Y i
tranzistorlarni - bitta chiziqning saqlash elementlarini ochadigan yuqori kuchlanish darajasi o'rnatiladi. Transistorlar yuqori darajani jumperlar orqali mos keladigan bit chiziqlariga uzatadi. Ba'zi vertikal avtobuslarning tanlangan chiziq bilan kesishgan joylarida jumperlar bo'lmasa, bu avtobuslar past bo'lib qoladi. Bit chiziqlaridagi signallar signallardan birini Q chiqishiga uzatuvchi multipleksorning kirishlariga beriladi. Bit chiziqlaridan qaysi biri chiqishga ulanganligi ROM manzil kodining multipleksor manzili kirishlari bilan ta'minlangan qismiga bog'liq. Shunday qilib, ROMning chiqish signali saqlash elementlaridan birida saqlangan ma'lumotlar bilan aniqlanadi.
ROM chiplari (masalan, RAM IC) CS tanlash kirishiga ega. Ba'zi ROM IC'lari ham yoqish signaliga ega.
bosh direktorning kirishiga (bosh direktor signali = 1 bilan, chiqish uchinchi holatga o'tkaziladi,
CEO = 0 bo'lsa, ROMning ishlash rejimi boshqa kirishlardagi signallar bilan belgilanadi). ROM sxemasining belgisi rasmda ko'rsatilgan. 5.12b (ROM - Faqat o'qish uchun xotira).
ROM xotira elementining tuzilishi operativ xotiraga qaraganda ancha sodda. Shu sababli, bir xil saqlash maydonida kattaroq axborot sig'imi bo'lgan xotirani qurish mumkin. ROMda qayd etilgan ma'lumotlar quvvat o'chirilganda saqlanadi, bu esa standart kompyuter dasturlarini va hokazolarni ROMda saqlashni qulay qiladi. ROM universal kombinatsiyalangan sxema sifatida ishlatilishi mumkin. Sxemaning kirish o'zgaruvchilari ROMning manzilli kirishlariga beriladi. Har bir kirish birikmasiga mos keladigan chiqish o'zgaruvchisining qiymati mos keladigan manzilga ega ROM elementida yozilishi kerak. Agar holat jadvalida m ta kirish o'zgaruvchisi bo'lsa, u holda har bir manzilga m-bitli ma'lumotlar so'zi yoziladi. Sanoat
63 YARIMOQCHI
SAQLASH QURILMALARI
ROM IC-lar kodni o'zgartirish, kontrollerlar, belgilar generatorlari, signal konditsionerlari va boshqalar sifatida foydalanish uchun ishlab chiqariladi.
Chipni ishlab chiqarish jarayonida ma'lumotlar ROMga yozilishi mumkin. Bunday holda, haydovchi pallasida maxsus metall niqob yordamida, bit avtobuslari bo'lgan xotira elementlari uchun kerakli ulanish opsiyasi hosil bo'ladi. Bunday xotira chiplari mask-programmable yoki mask ROM deb ataladi.
IP-ga misollar:
K155PR6 va K155PR7 TTL elementlariga asoslangan 256 bitli niqobli ROM yordamida qurilgan BCD-ni ikkilik va ikkilik-BCD konvertorlaridir.
KR1610RE1 - 16384 bit sig'imga ega (2048 so'z x 8 bit) n-MOS tuzilmalarida niqob ROM. Tanlash vaqti - 340 ns, chiqishni yoqish signalining namuna olish vaqti - 80 ns.
Dasturlashtiriladigan - chip ishlab chiqarilgandan so'ng ma'lumotlarni yozib olish imkonini beruvchi doimiy saqlash qurilmalari. Bunday dasturlashtiriladigan ROMga (PROM) ma'lumotlarni yozish tamoyilini quyidagicha tushuntirish mumkin. Dastlabki holatda jumperlar (masalan, nikrom) ROM diskining barcha elementlariga o'rnatiladi (5.12-rasm), bu barcha manzillar bo'yicha 1 yozuviga to'g'ri keladi. 0 yozilishi kerak bo'lgan elementning manzilini o'rnatib, quvvat chiqishi va ma'lumotlar chiqishiga ma'lum ketma-ketlikda ortib borayotgan impuls kuchlanishlarini qo'llash orqali (ko'pincha dasturiy kuchlanishni ta'minlash uchun maxsus chiqish ham mavjud), siz o'tish moslamasini eritishingiz mumkin. bu element. Yuqorida ko'rsatilganidek, ma'lum bir elementda jumperning yo'qligi unda 0 yozilishini bildiradi, ROMga ma'lumotlarni yozish uchun dasturchilar deb ataladigan maxsus qurilmalar qo'llaniladi.
IP-ga misollar:
KR556RT5 - bu 4096 bit sig'imga ega (512 so'z x 8 bit) Schottky diodli TTL elementlariga asoslangan dasturlashtiriladigan ROM. Manzilni tanlash vaqti 80 ns.
Kuchli oqim impulslari bilan yondirilgan erituvchi o'tish moslamalari bo'lgan EPROMlar faqat bir marta dasturlashtirilishi mumkin. Ma'lumotlarni bir necha marta yozish imkonini beruvchi qurilmalar qayta dasturlashtiriladigan ROM (RPM) deb ataladi. ROM xotira elementi ikkita eshikli ko'chki qarshi MOS tranzistoridir, ulardan biri
gorizontal manzil avtobusiga ulangan, ikkinchisi esa izolyatsiya qilingan va suzuvchi. MOS tranzistorining boshlang'ich holatidagi chegara kuchlanishi nolga yaqin. Manzil avtobusiga ulangan darvozaga yuqori daraja qo'llanilganda, tranzistor ochiladi va mos keladigan vertikal avtobusda 1-elementda qayd etilgan signal paydo bo'ladi, drenaj va manba o'rtasida katta kuchlanish qo'llaniladi. Bu suzuvchi darvoza hududiga elektr zaryadining kiritilishiga olib keladi, bu esa MOSFET chegara kuchlanishining oshishiga olib keladi. Elementni namuna olishda manzil chizig'i orqali darvozaga yuqori kuchlanish darajasi qo'llanilsa, tranzistor o'chirilgan bo'lib qoladi va mos keladigan bit chizig'idagi kuchlanish oshmaydi. Bu shuni anglatadiki, elementda "0" mavjud. Suzuvchi panjurdagi zaryad juda uzoq vaqt saqlanadi (o'n minglab soatlar). Drayv kristali ultrabinafsha nurlanish bilan yoritilgan bo'lsa, ROMda yozilgan ma'lumotlar o'chirilishi mumkin. Bunday holda, suzuvchi eshikning zaryadi yo'qoladi va barcha xotira elementlarida 1 qayta tiklanadi, o'chirilgandan so'ng, ROMni yana dasturlash mumkin.
Ultrabinafsha nurlari bilan o'chiriladigan ROMlarga qo'shimcha ravishda, elektr o'chirilishi mumkin bo'lgan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira qurilmalari mavjud. Bunday EPROMda xotira elementi silikon nitridli izolyatsiyaga ega MOS strukturasidir.
IP-ga misollar:
K573PP2 - bu elektr o'chirilishi bilan qayta dasturlashtiriladigan ROM. Axborot sig'imi 16384 bit (2048 so'z x 8 bit). Manzilni tanlash vaqti 350 ns. Axborotni saqlash muddati kamida 15 ming soat.
K573RF2 - ultrabinafsha nurlarini o'chirish bilan qayta dasturlashtiriladigan ROM. Axborot sig'imi - 16384 bit (2048 so'z x 8 bit). Manzilni tanlash vaqti 450 ns. Axborotni saqlash muddati kamida 25 ming soat. Mikrosxemada ultrabinafsha nurlanish uchun maxsus oyna mavjud (u saqlash rejimida yopiq bo'lishi kerak). RPZU belgisi rasmda ko'rsatilgan. 5.13 (EPROM - o'chiriladigan dasturlashtiriladigan ROM), UPR - dasturlash kuchlanishi. Xotiraning o'qish rejimida ishlashini aks ettiruvchi vaqt diagrammalari rasmda ko'rsatilgan. 5.14.
RAQAMLI QURILMALAR VA MIKROPROSSORLAR 2-QISM
65 YARIMOQCHI
SAQLASH QURILMALARI
Guruch. 5.13. 16384 bit sig'imga ega qayta dasturlashtiriladigan ROM K573RF2 (2048 so'z x 8 bit)
Guruch. 5.14. O'qish rejimida K573RF2 RPOM ishining vaqt diagrammalari
Xotira har doim juda ko'p elementlarni o'z ichiga olgan juda murakkab tuzilmadir. To'g'ri, xotiraning ichki tuzilishi muntazam, aksariyat elementlar bir xil, elementlar orasidagi bog'lanishlar nisbatan sodda, shuning uchun xotira chiplari bajaradigan funktsiyalar juda murakkab emas.Xotira, nomidan ko'rinib turibdiki, ma'lumotlarning ba'zi massivlarini, boshqacha aytganda, to'plamlar, jadvallar, raqamli kodlar guruhlarini eslab qolish va saqlash uchun mo'ljallangan. Har bir kod xotira katagi deb ataladigan alohida xotira elementida saqlanadi. Har qanday xotiraning asosiy vazifasi tashqi so'rov bo'yicha ushbu kodlarni mikrosxemaning chiqishlariga berishdir. Xotiraning asosiy parametri esa uning hajmi, ya'ni unda saqlanishi mumkin bo'lgan kodlar soni va bu kodlarning bit chuqurligidir.
Xotira hujayralari sonini ko'rsatish uchun quyidagi maxsus o'lchov birliklari qo'llaniladi:
Prinsip xotirani tashkil etish quyidagicha yoziladi: birinchi navbatda katakchalar sonini, so'ngra ko'paytirish belgisi (slash cross) orqali bitta katakchada saqlanadigan kodning bit chuqurligini yozing. Masalan, xotirani tashkil etish 64Kx8 xotirada 64K (ya'ni 65536) yacheyka va har bir hujayra sakkiz bitli ekanligini bildiradi. A xotirani tashkil etish 4M x 1 xotirada 4M (ya'ni 4194304) yacheyka borligini bildiradi, har bir hujayra faqat bitta bitga ega. Xotiraning umumiy sig'imi baytlarda (kilobayt - KB, megabayt - MB, gigabayt - GB) yoki bitlarda (kilobit - Kbit, megabit - Mbit, gigabit - Gbit) o'lchanadi.
Axborotni kiritish (yozish) usuli va uni saqlash usuliga ko'ra xotira chiplari quyidagi asosiy turlarga bo'linadi:
Xotiraning ko'plab oraliq turlari, shuningdek, ko'plab kichik turlari mavjud, ammo bular eng muhimi, bir-biridan tubdan farq qiladi. Raqamli qurilma ishlab chiqaruvchisi nuqtai nazaridan ROM va PROM o'rtasidagi farq, qoida tariqasida, unchalik katta emas. Faqat ba'zi hollarda, masalan, qayta-qayta elektr o'chirish va ma'lumotni qayta yozish bilan PROM bo'lgan flesh-xotiradan foydalanganda, bu farq haqiqatan ham juda muhimdir. Flash xotira RAM va ROM o'rtasida oraliq pozitsiyani egallaydi deb hisoblash mumkin.
Umuman olganda, har qanday xotira chipi quyidagi ma'lumot chiqishlariga ega (11.1-rasm):
Guruch.
Ushbu ma'ruzada, albatta, biz barcha mumkin bo'lgan xotira chiplarini o'rganmaymiz, buning uchun butun kitob etarli bo'lmaydi. Bundan tashqari, ushbu ma'lumot ko'plab ma'lumotnomalarda mavjud. Xotira chiplari butun dunyo bo'ylab o'nlab kompaniyalar tomonidan ishlab chiqariladi, shuning uchun ularning xususiyatlari va parametrlarini batafsil ko'rib chiqish u yoqda tursin, ularning barchasini sanab o'tish ham oson emas. Biz eng keng tarqalgan muammolarni hal qilish uchun odatiy xotira chiplarini ulash uchun turli xil sxemalarni, shuningdek, xotira chiplari asosida ba'zi tugunlar va qurilmalarni loyihalash usullarini ko'rib chiqamiz. Bu raqamli sxema bilan bevosita bog'liq bo'lgan narsa. Va aynan mikrosxemalarni yoqish usullari ma'lum bir kompaniyaning ma'lum bir mikrosxemaning xarakterli xususiyatlariga bog'liq emas.
Ushbu bo'limda biz flesh xotira haqida gapirmaymiz, chunki bu alohida katta mavzu. Biz o'zimizni faqat eng oddiy ROM va PROM chiplari bilan cheklaymiz, ularga ma'lumotlar bir marta va butunlay kiritiladi (ishlab chiqarish bosqichida yoki foydalanuvchining o'zi). Shuningdek, biz bu erda EPROM-larni (dasturchilar deb ataladigan) dasturlash uchun uskunalarning xususiyatlarini, ularni qurish va ishlatish tamoyillarini ko'rib chiqmaymiz - bu alohida katta mavzu. Bizga kerak bo'lgan ma'lumotni ROM yoki PROM-da yozib olish mumkin deb taxmin qilamiz va ular qachon, qanday va qanday tarzda yozilishi biz uchun unchalik muhim emas. Bu barcha taxminlar bizga ROM va PROM-ga asoslangan komponentlar va qurilmalar sxemasiga alohida e'tibor qaratishga imkon beradi (oddiylik uchun biz ularni kelajakda ROM deb ataymiz).
Bu erda faqat PROMlar qayta dasturlanadigan yoki qayta dasturlashtiriladiganlarga bo'linganligini eslatib o'tamiz
Biz hozirgacha ko'rib chiqqan barcha xotira turlari bitta umumiy xususiyatga ega: ular ma'lumot yozishi va o'qishi mumkin. Bunday xotira deyiladi RAM (tasodifiy kirish xotirasi). Operativ xotiraning ikki turi mavjud: statik va dinamik. Statik RAM D flip-floplar yordamida ishlab chiqilgan. RAMdagi ma'lumotlar quvvat bilan ta'minlanguncha saqlanadi: soniyalar, daqiqalar, soatlar Va hatto kunlar. Statik RAM juda tez. Odatda kirish vaqti bir necha nanosoniyadir. Shu sababli, statik RAM ko'pincha L2 kesh sifatida ishlatiladi.
IN dinamik RAM, aksincha, triggerlar ishlatilmaydi. Dinamik operativ xotira har birida tranzistor va kichik kondansatör bo'lgan hujayralar to'plamidir. Kondensatorlar zaryadlanishi va zaryadsizlanishi mumkin, bu ularga nol va birlarni saqlashga imkon beradi. Elektr zaryadi yo'qolib ketishga moyil bo'lganligi sababli, DRAMdagi har bir bit bo'lishi kerak yangilash Ma'lumotlarning sizib chiqishini oldini olish uchun har bir necha millisekundda (to'ldirish). Tashqi mantiq yangilash haqida g'amxo'rlik qilishi kerakligi sababli, dinamik RAM statik RAMga qaraganda ancha murakkab interfeysni talab qiladi, garchi bu kamchilik uning katta sig'imi bilan qoplanadi.
DRAM uchun faqat bitta tranzistor va bitta kondansatör kerak bo'lganligi sababli (statik RAM har bir bit uchun eng yaxshi 6 tranzistorni talab qiladi), DRAM juda yuqori saqlash zichligiga ega (har bir chip uchun ko'p bit). Shu sababli asosiy xotira deyarli har doim dinamik operativ xotira asosida quriladi. Biroq, dinamik operativ xotiralar juda sekin (kirish vaqti o'nlab nanosekundlarni oladi). Shunday qilib, SRAM-ga asoslangan kesh va DRAM-ga asoslangan asosiy xotira kombinatsiyasi ikkala qurilmaning afzalliklarini birlashtiradi.
Dinamik operativ xotiraning bir necha turlari mavjud. Hali ham ishlatilayotgan eng qadimgi tur FPM (Fast Page Mode - tezkor sahifa
Xotira 175
rejimi) -. Bu RAM bitlar matritsasidir. Uskuna satr manzilini, keyin esa ustun manzillarini ifodalaydi (biz 3.30-rasmda ko'rsatilgan xotira qurilmasi haqida gapirganimizda bu jarayonni tasvirlab berdik. 6).
FPM asta-sekin almashtirilmoqda EDO 1 (kengaytirilgan ma'lumotlar chiqishi - kengaytirilgan chiqish imkoniyatlariga ega xotira), oldingi kirish tugashidan oldin xotiraga kirish imkonini beradi. Ushbu quvurli rejim xotiraga kirishni tezlashtirmaydi, lekin u o'tkazish qobiliyatini oshiradi va soniyada ko'proq so'zlarni ishlab chiqaradi.
FPM ham, EDO ham asinxrondir. Ulardan farqli o'laroq, deb atalmish sinxron dinamik RAM bitta soat signali bilan boshqariladi. Ushbu qurilma statik va dinamik operativ xotiraning gibrididir. Sinxron dinamik operativ xotira ko'pincha katta kesh xotirasini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Ehtimol, bu texnologiya kelajakda asosiy xotira ishlab chiqarishda eng ko'p afzal qilingan texnologiyaga aylanadi.
RAM xotira chipining yagona turi emas. Ko'p hollarda ma'lumotlar quvvat o'chirilgan bo'lsa ham saqlanishi kerak (masalan, o'yinchoqlar, turli xil qurilmalar va mashinalar haqida gap ketganda). Bundan tashqari, o'rnatishdan so'ng, na dasturlar, na ma'lumotlar o'zgartirilmasligi kerak. Bu talablar paydo bo'lishiga olib keldi ROM (faqat o'qish xotirasi) qurilmalar) ularda saqlangan ma'lumotlarni o'zgartirish yoki o'chirishga ruxsat bermaydi (qasddan ham, tasodifan ham). Ma'lumotlar ishlab chiqarish jarayonida ROMga yoziladi. Buning uchun fotosensitiv materialga qo'llaniladigan ma'lum bir bit to'plamiga ega bo'lgan stencil tayyorlanadi, so'ngra sirtning ochiq (yoki yopiq) qismlari chiziladi. ROMdagi dasturni o'zgartirishning yagona yo'li butun chipni o'zgartirishdir.
Agar trafaretni tayyorlash xarajatlarini qoplash uchun ularni katta miqdorda buyurtma qilsangiz, ROMlar operativ xotiradan ancha arzon. Biroq, ular ishlab chiqarishni tark etgandan so'ng o'zgarishlarga ruxsat bermaydilar va ROMga buyurtma berish va uni to'ldirish o'rtasida bir necha hafta o'tishi mumkin. Kompaniyalarga dasturlashtiriladigan yangi ROM-ga asoslangan qurilmalarni ishlab chiqishni osonlashtirish uchun ROM. An'anaviy ROM'lardan farqli o'laroq, ular dalada dasturlashtirilishi mumkin, bu esa etkazib berish vaqtini qisqartiradi. Ko'pgina dasturlashtiriladigan ROMlar kichik erituvchi havolalar majmuasini o'z ichiga oladi. Agar siz kerakli qatorni va kerakli ustunni tanlasangiz, so'ngra chipning ma'lum bir piniga yuqori kuchlanish qo'llasangiz, ma'lum bir jumperni yoqish mumkin.
Ushbu yo'nalishning keyingi rivojlanishi o'chirilishi mumkin bo'lgan dasturlashtiriladi ROM, Bu nafaqat ish sharoitida dasturlashtirilishi, balki undan ma'lumotlarni o'chirib tashlashi mumkin. Agar ma'lum bir ROMdagi kvarts oynasi 15 daqiqa davomida kuchli ultrabinafsha nurlar ta'sirida bo'lsa, barcha bitlar 1 ga o'rnatiladi. Agar dizaynning bir bosqichida ko'plab o'zgarishlar qilish kerak bo'lsa, o'chiriladigan ROMlar oddiy dasturlashtiriladigan ROMlarga qaraganda ancha tejamkor, chunki. ularni qayta-qayta ishlatish mumkin. EPROMlar odatda statik RAM bilan bir xil tarzda ishlab chiqilgan. Masalan, 27C040 mikrosxemasi shaklda ko'rsatilgan tuzilishga ega. 3.30, A, va bu struktura statik RAM uchun xosdir.
EDO dinamik xotirasi 1990-yillarning oʻrtalarida anʼanaviy FPM dinamik xotirasini almashtirdi. - Eslatma o'rgatish, ed.
Keyingi bosqich elektron dasturlashtiriladigan ROM bo'lib, undan ma'lumot impulslarni qo'llash orqali o'chirilishi mumkin va ultrabinafsha nurlar ta'sirida maxsus kameraga joylashtirilishi shart emas. Bunga qo'shimcha ravishda, ushbu qurilmani qayta dasturlash uchun uni o'chiriladigan dasturlashtiriladigan ROMdan farqli o'laroq, maxsus dasturlash mashinasiga kiritish shart emas. Ammo boshqa tomondan, eng katta EEPROMlar an'anaviy o'chiriladigan ROMlardan 64 baravar kichikroq va ular yarim tezlikda ishlaydi. EEPROMlar dinamik va statik operativ xotira bilan raqobatlasha olmaydi, chunki ular 10 marta sekinroq, sig‘imi 100 barobar kam va ancha qimmat. Ular faqat quvvat o'chirilganda ma'lumotni saqlab qolish zarur bo'lgan holatlarda qo'llaniladi.
Elektron dasturlashtiriladigan ROMning zamonaviyroq turi bu flesh xotira. Ultrabinafsha nurlar ta'sirida o'chiriladigan EPROM va bayt bilan o'chiriladigan EPROM dan farqli o'laroq, flesh xotira o'chiriladi va bloklarda yoziladi. Har qanday elektron dasturlashtiriladigan ROM kabi, flesh-xotira chipdan olib tashlanmasdan o'chirilishi mumkin. Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar o'nlab megabayt flesh xotirani o'z ichiga olgan kichik elektron platalarni ishlab chiqaradilar. Ular raqamli kameralarda tasvirlarni saqlash va boshqa maqsadlarda ishlatiladi. Ehtimol, bir kun flesh-xotira disklarni almashtiradi, bu 100 soniya kirish vaqtini hisobga olgan holda oldinga katta qadam bo'ladi. Hozirgi vaqtda asosiy texnik muammo shundaki, flesh-xotira 10 000 marta o'chirilgandan keyin eskiradi va drayvlar necha marta qayta yozilishidan qat'i nazar, yillar davom etishi mumkin. Turli xil xotira turlarining qisqacha tavsifi Jadvalda keltirilgan. 3.2.
3.2-jadval. Xotiraning har xil turlarining xususiyatlari
| Saqlash turi | Turkum | Oʻchirish | O'zgartirish | Energiya | Ilova |
| o'tish | yozuvlar | ma `lumot | qarab | ||
| qurilmalar | bayt bayt | ko'prik | |||
| Statik | O'qish/ | Elektr | Ha | Ha | Kesh xotirasi |
| RAM (SRAM) | rekord | ikkinchi daraja | |||
| Dinamik | O'qish/ | Elektr | Ha | Ha | Asosiy xotira |
| RAM (DRAM) | rekord | ||||
| ROM (YaOM) | Faqat | Mumkin emas | Yo'q | Yo'q | Qurilmalar |
| o'qish | katta o'lcham | ||||
| Dastur | Faqat | Mumkin emas | Yo'q | Yo'q | Qurilmalar |
| dunyoviy | o'qish | kichik | |||
| ROM (PROM) | hajmi | ||||
| Yuviladigan | Birinchi navbatda | Ultra- | Yo'q | Yo'q | Modellashtirish |
| dastur | sezilarli darajada | binafsha | qurilmalar | ||
| dunyoviy | o'qish | yorug'lik | |||
| ROM (ERRYUM) | |||||
| Elektron | Birinchi navbatda | Elektr | Ha | Yo'q | Modellashtirish |
| qayta dasturlash | sezilarli darajada | qurilmalar | |||
| dunyoga mos ROM | o'qish | ||||
| (EEPROM) | |||||
| flesh xotira | O'qish/ | Elektr | Yo'q | Yo'q | Raqamli kameralar |
| (flesh) | rekord |
Protsessor chiplari va avtobuslar 177
Protsessor chiplari va avtobuslar
Biz MIC, SIS va xotira chiplari haqida ba'zi ma'lumotlarni bilganimiz sababli, biz barcha komponentlarni birlashtirib, butun tizimlarni o'rganishimiz mumkin. Ushbu bo'limda biz birinchi navbatda raqamli mantiq darajasidagi protsessorlarni, shu jumladan pinoutni (ya'ni, turli pinlardagi signallarning ma'nosini) ko'rib chiqamiz. CPUlar ular foydalanadigan avtobuslar bilan chambarchas bog'langanligi sababli, biz avtobus dizaynining asosiy tamoyillarini ham qisqacha bayon qilamiz. Keyingi bo'limlarda biz markaziy protsessorlar va ular uchun avtobuslarning misollarini batafsil tasvirlab beramiz.
Protsessor chiplari
Barcha zamonaviy protsessorlar bitta chipga joylashadi. Bu ularning tizimning qolgan qismi bilan o'zaro ta'sirini juda aniq qiladi. Har bir protsessor chipida tashqi dunyo bilan ma'lumot almashinadigan pinlar to'plami mavjud. Ba'zi pinlar protsessordan signallarni uzatadi, boshqalari boshqa komponentlardan signallarni oladi va boshqalar ikkalasini ham bajaradi. Barcha pinlarning funktsiyalarini o'rganib chiqib, biz protsessorning xotira va kiritish-chiqarish qurilmalari bilan raqamli mantiq darajasida qanday ishlashini bilib olamiz.
Markaziy protsessor chipining chiqishlarini uch turga bo'lish mumkin: manzil, axborot va boshqaruv. Bu pinlar xotira chiplari va kiritish/chiqarish chiplaridagi mos keladigan pinlarga parallel simlar to'plami (avtobus deb ataladi) orqali ulanadi. Ko'rsatma berish uchun protsessor avval ushbu buyruqning manzilini manzil pinlari orqali xotiraga yuboradi. Keyin xotiraga, masalan, so'zni o'qish kerakligini aytish uchun bir yoki bir nechta nazorat chizig'ini ishga tushiradi. Xotira kerakli so'zni protsessorning ma'lumot pinlariga joylashtirish va bajarilganligi haqida signal yuborish orqali javob ishlab chiqaradi. CPU bu signalni qabul qilganda, u so'zni qabul qiladi va chaqirilgan buyruqni bajaradi. ■ Buyruq ma'lumotlarni o'z ichiga olgan so'zlarni o'qish yoki yozishni talab qilishi mumkin. Bunday holda, har bir qo'shimcha so'z uchun butun jarayon takrorlanadi. Quyida o'qish va yozish jarayoni qanday sodir bo'lishini batafsil ko'rib chiqamiz. Markaziy protsessor birligi chiqishlarga signallarni yuborish va kirishlarga signallarni qabul qilish orqali xotira va kirish / chiqish qurilmalari bilan aloqa qilishini tushunish muhimdir. Ma'lumot almashishning boshqa usuli yo'q.
Manzil pinlari soni va axborot pinlari soni protsessorning ishlashini aniqlaydigan ikkita asosiy parametrdir. M manzil pinlarini o'z ichiga olgan mikrosxema kirishi mumkin 2 t xotira hujayralari. Odatda m 16, 20, 32 yoki 64 ni tashkil qiladi. n ma'lumot pinini o'z ichiga olgan chip bitta operatsiyada n-bitli so'zni o'qishi yoki yozishi mumkin. Odatda n 8, 16, 32, 36 yoki 64 ni tashkil qiladi. 8 ta maʼlumot pinli protsessor 32 bitli soʻzni oʻqish uchun 4 ta amalni bajarishi kerak boʻladi, 32 ta maʼlumot pinli protsessor esa bitta vazifani bajarishi mumkin.
3-bob. Raqamli mantiq darajasi
operatsiya. Shunday qilib, 32 ta ma'lumot piniga ega chip tezroq ishlaydi, lekin ayni paytda ancha qimmatga tushadi.
Manzil va axborot pinlaridan tashqari har bir protsessorda boshqaruv pinlari mavjud. Boshqaruv pinlari protsessorga va undan keladigan ma'lumotlar oqimini tartibga soladi va sinxronlashtiradi va boshqa turli funktsiyalarni bajaradi. Barcha protsessorlarda quvvat (odatda +3,3 V yoki +5 V), tuproq va soat signali (kvadrat to'lqin) uchun pinlar mavjud. Qolgan pinlar protsessordan protsessorga farq qiladi. Biroq, nazorat natijalarini bir necha asosiy toifalarga bo'lish mumkin:
1. Avtobus boshqaruvi.
2. Interrupt.
3. Avtobus arbitraji.
4. Vaziyat.
5. Har xil.
Quyida biz ushbu toifalarning har birini qisqacha tavsiflaymiz. Biz Pentium II, UltraSPARC II va picojava II chiplarini ko'rib chiqsak, batafsilroq ma'lumot beramiz. Ushbu turdagi signallardan foydalanadigan odatiy markaziy protsessorning elektron diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 3.31.
