Билет 9
Память магазинного типа. Память типа очередь. Ассоциативная память.
память магазинного типа stek (стек).
Типа «последний пришел-первый ушел.
LIFO.
Используется при вызове подпрограмм. Выполняется основная программа, при переходе к подпрограмме адрес основной программы заполняется в стеке. После выполнения подпрограмм, адрес извлекают из стека и возвращаются к основной программе. Подпрограмма может вызывать другую программу и другие.
Для организации стека можно
1.использовать регистры сдвига
При записи идет сдвиг информации на 1 регистр вниз, при чтении на 1 регистр вверх.
2.с помощью ОЗУ.
Для обращения к стеку используется счетчик адреса. При заполнении счетчик уменьшается, при чтении увеличивается.
Типа «очередь» - «первый пришел-первый ушел».
FIFO.
Реализуется на регистрах сдвига или с помощью ОЗУ.
В первый раз записывается в крайний первый регистр, затем в последний и т.д. При чтении происходит сдвиг на 1 регистр вправо.
Запись сверху вниз, чтение в том же направлении. Счетчик 1-счетчик адреса записи, работает в режиме сложения. Счетчик 2-счетчик адреса чтения. Тоже в режиме сложения.
Ассоциативная память.
Рабочие регистры заполняются нужной информацией, во входной регистр помещается ключевое слово. Дополнительно указываются определенные разряды в этом слове. Например старшие 4 разряда, далее идет поиск на совпадение из входного регистра и соответствие разрядов каждого рабочего регистра. Совпавшие слова отмечаются. Далее либо считывать, либо записывать где были совпадения.
2. Интерфейс АЦП для обмена по прерыванию
Обмен с внешними устройствами отличается от обмена с памятью. Это отличие связано с быстродействием. Память работает также быстро, как сам МП. Внешнее устройство – очень медленно, следовательно, для корректного обмена с внешними устройствами требуется синхронизация.
Синхронизация бывает:
аппаратная – обмен в режиме прямого доступа к памяти (ПДП)
программная – синхронизация под управлением самого МП
Выводить информацию можно только тогда, когда внешнее устройство готово принять данные. Ввод – когда внешнее устройство подготовит данные. Это и есть синхронизация.
Программный обмен бывает:
синхронные
асинхронный
по прерыванию
При синхронном обмене заранее известно быстродействие внешнего устройства, поэтому известно, когда оно готово к обмену.
Асинхронный обмен – заранее быстродействие не известно или оно меняется с течением времени, поэтому МП периодически проверяет готово или нет устройство.
Обмен по прерыванию – МП решает задачу, которая не связана с обменом. При готовности к обмену внешнее устройство выдает запрос на прерывание. После поступления запроса идет обмен.
Билет 10
Дешифратор, шифратор, мультиплексор, схемы сравнения
БА имеет дело с комбинационными схемами (КС). Они представляются в виде черного ящика – выходы в данный момент времени определяются только входами в данный момент времени.
Некоторые важные примеры КС.
Дешифратор (декодер). Если у дешифратора будет n входов, то 2n – выходов. Он служит для преобразования двоичного кода в унитарный (в одном разряде 1, а в остальных 0).
В данном случае
таблица истинности для двух аргументов
и для четырех функций. Все функции от
одних и тех же аргументов.
DI DO
1 |
0 |
3 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Шифратор (кодер) – преобразует унитарный код в двоичный.
Коммутатор (мультиплексор) – предназначен для выдачи на вход одного из входных двоичных кодов.
Если
адрес (А)=0, то на вход подаем код Х, если
А=1, то подаем У.
Схема эквивалентности – устанавливает факт равенства или неравенства двух двоичных кодов.
Если
Х0=У0 или Х1=У1, то на выходе получаем 1,
если аргументы не равны, то 0.
Интерфейс динамического ОЗУ
ОЗУ
Хранит информацию только при наличии питания.
А-адрес
D-данные
WE-разрешение записи
OE-разрешение чтения
CS-выбор микросхемы
Кроме статического есть динамическое ОЗУ. В нем для хранения 1 бита используется входная емкость МОП транзистора.
В узлах расположен МОП транзистор. Если емкость зарядить, то хранится 1,если разрядить, то 0.При записи емкости заряжаются, или разряжаются, а при чтении определяют была емкость заряжена или нет. Так как ячейка простая, то на одном кристалле можно расположить много ячеек памяти. Недостаток- емкости со временем разряжаются, поэтому требует регенерация или восстановление. При регенерации происходит чтение и запись информации. Она выполняется построчно. При регенерации нельзя делать обычное обращение к ОЗУ, поэтому быстродействие снижается.
При разработке интерфейса памяти необходимо решить следующие задачи:
Определяем необходимый объем ОЗУ и ПЗУ.
По справочнику выбираем конкретные микросхемы ОЗУ и ПЗУ.
Распределить адресное пространство МП между всеми микросхемами ОЗУ и ПЗУ, то есть каждую микросхему поставить в соответствующий диапазон адресов.
Разработать схему подключения адресных управляющих и информационных линий микросхем памяти к трем шинам МП системы.
И
нтерфейс
ОЗУ.
Режим чтения.
Временная диаграмма в режиме чтения такая же как при чтении из ПЗУ, то есть в 1 такте МП выдает адрес, если адрес соответствует ОЗУ А10=1, при этом инвертор дает 0 на CS ОЗУ. Микросхема ОЗУ выбирается. Во 2 такте МП формирует сигнал чтения из памяти, данные считываются из ОЗУ и поступают на ШД, а от туда в МП. Номер ячейки ОЗУ задается линиями А0…А9.
Режим записи.
В первом такте МП выдает адрес на ША, если адрес соответствует ОЗУ на линии А10=1, инвертор формирует сигнал выбора микросхемы ОЗУ CS=0. Во 2 такте МП выдает дынные для записи в ОЗУ на ШД. В 3 такте МП формирует сигнал записи из памяти, равный 0. Данные записываются в ячейку ОЗУ, адрес ячейки задается на А0…А9.