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A.S.E.23.1 ARCHITETTURA DEI SISTEMI ELETTRONICI LEZIONE N° 23 Memorie DefinizioniDefinizioni Memoria RAMMemoria RAM OrganizzazioneOrganizzazione TemporizzazioneTemporizzazione.

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1 A.S.E.23.1 ARCHITETTURA DEI SISTEMI ELETTRONICI LEZIONE N° 23 Memorie DefinizioniDefinizioni Memoria RAMMemoria RAM OrganizzazioneOrganizzazione TemporizzazioneTemporizzazione Cella baseCella base Tipi di indirizzamentoTipi di indirizzamento

2 A.S.E.23.2 Richiami Flip – Flop R – SFlip – Flop R – S Flip – FLop D edge triggeredFlip – FLop D edge triggered DecodificatoriDecodificatori Tecniche di sintesi di reti sequenzialiTecniche di sintesi di reti sequenziali

3 A.S.E.23.3 Definizioni MEMORIE Memoria = elemento in grado di conservare uninformazioneMemoria = elemento in grado di conservare uninformazione Memorie Volatili = in grado di conservare linformazione solo se alimentateMemorie Volatili = in grado di conservare linformazione solo se alimentate Memorie Non Volatili = non perdono linformazione anche se non alimentateMemorie Non Volatili = non perdono linformazione anche se non alimentate

4 A.S.E.23.4 Definizioni MEMORIE NON VOLATILI ROM = Read Only MemoryROM = Read Only Memory Programmata in fabbricaProgrammata in fabbrica PROM = Programmable Read Only MemoryPROM = Programmable Read Only Memory Programmabile una sola volta dallutente [OTP]Programmabile una sola volta dallutente [OTP] EPROM =Erasable Programmable ROMEPROM =Erasable Programmable ROM Prog. elettricamente, Cancellazione UVProg. elettricamente, Cancellazione UV E 2 PROM = Electrical Erasable PROME 2 PROM = Electrical Erasable PROM Programmazione e cancellazione elettricaProgrammazione e cancellazione elettrica

5 A.S.E.23.5 Definizioni MEMORIE VOLATILI RAM = Random Access MemoryRAM = Random Access Memory Memoria nella quale e possibileMemoria nella quale e possibile –ScrivereWRITE (W) –LeggereREAD(R) RAM Statica = se alimentata, conserva linformazione per un tempo infinitoRAM Statica = se alimentata, conserva linformazione per un tempo infinito RAM Dinamica = anche se alimenta, dopo un certo tempo perde linformazioneRAM Dinamica = anche se alimenta, dopo un certo tempo perde linformazione

6 A.S.E.23.6 Organizzazione di una RAM Memoria RAM di H parole di N bitMemoria RAM di H parole di N bit –H è una potenza del 2 –N solitamente può valere 1, 4, 8 OsservazioneOsservazione 2 10 = 1,0241K(Kilo)2 10 = 1,0241K(Kilo) 2 20 = 1,048,5761M(Mega)2 20 = 1,048,5761M(Mega) 2 30 = 1,073,741,8241G(Giga)2 30 = 1,073,741,8241G(Giga)

7 A.S.E.23.7 Descrizione ai terminali Memoria RAM 64K x 4Memoria RAM 64K x 4 64K x 4 A0 A15 D0 D3 CSR/W

8 A.S.E.23.8 Legenda A0 : A15= indirizzi(ADDRESS)A0 : A15= indirizzi(ADDRESS) D0 : D3= dati(DATE)D0 : D3= dati(DATE) CS= Attivatore (Chip Select)CS= Attivatore (Chip Select) [attivo basso] [attivo basso] R/W= scrittura / lettura (Read/Write)R/W= scrittura / lettura (Read/Write) [1 = legge, 0 = scrive] [1 = legge, 0 = scrive]

9 A.S.E.23.9 Temporizzazzione Ciclo di letturaCiclo di lettura Ciclo di scritturaCiclo di scrittura A0:A15 CS R/W D0:D3 A0:A15 CS R/W D0:D3

10 A.S.E Cella di Memoria RAM STATICA RS Q WriteDin Word select Dout

11 A.S.E Parola (Word) Write W s RS Q Din-3 Dout-3 RS Q Din-2 Dout-2 RS Q Din-1 Dout-1 RS Q Din-0 Dout-0

12 A.S.E Organizzazione Ws-0 RS Q RS Q RS Q RS Q Write RS Q Din-3Dout-3 RS Q Din-2Dout-2 RS Q Din-1Dout-1 RS Q Din-0Dout-0 Ws-1

13 A.S.E Tecniche di accesso La singola word haLa singola word ha N ingressi = Data InN ingressi = Data In N uscite =Data OutN uscite =Data Out 1 selettore di parola1 selettore di parola Allesterno sono necessariAllesterno sono necessari N Data I/O (bidirezionale)N Data I/O (bidirezionale) Chip Select (CS)Chip Select (CS) Selezione Read/ Write (R/W)Selezione Read/ Write (R/W) K indirizziK indirizzi

14 A.S.E Schema 1 Uso di Buffer THREE-STATEUso di Buffer THREE-STATE D D out D in RW

15 A.S.E Schema 2 Tabella di veritàTabella di verità CS R/W W R

16 A.S.E Osservazione Gli indirizzi sono codificati in binarioGli indirizzi sono codificati in binario È necessario un decodificatire K – 2 KÈ necessario un decodificatire K – 2 K DECDEC K K2K

17 A.S.E Schema completo MMMM MMMM MMMM DECDEC A 0 :A 16 1 D3D2D1D0 W R

18 A.S.E Osservazioni Architettura non quadrataArchitettura non quadrata Complessità del Decoder N = 2 NComplessità del Decoder N = 2 N occorrono 2 N AND a N ingressioccorrono 2 N AND a N ingressi –Esempio: Memoria da 1Mbit (2 20 ) –Complessità del Decoder 21 milioni di Transistori !! Si ricorre a memorie a singolo bit e a struttura a matriceSi ricorre a memorie a singolo bit e a struttura a matrice

19 A.S.E RAMRAM Organizzazione a Matrice Celle di memoria organizzate a quadratoCelle di memoria organizzate a quadrato XX YY 1 2 N/2 N/2 1 N/2

20 A.S.E Osservazioni Sono presenti due decodificatoriSono presenti due decodificatori –Decodificatore di riga –decodificatore di colonna A ciascun decodificatore arriva N/2 indirizziA ciascun decodificatore arriva N/2 indirizzi Complessità totale dei DecoderComplessità totale dei Decoder 2 decodificatori N/2 – 2 N/2 2 decodificatori N/2 – 2 N/2 occorrono 2x2 N/2 AND a N/2 ingressi occorrono 2x2 N/2 AND a N/2 ingressi [per memoria da 1 Mbit (2 20 ) occorrono 2 x 2 10 x 11 =22528 transistori ] 2 x 2 10 x 11 =22528 transistori ]

21 A.S.E Conclusioni Memoria RAMMemoria RAM OrganizzazioneOrganizzazione TemporizzazioneTemporizzazione Cella baseCella base Tipi di indirizzamentoTipi di indirizzamento


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