Регенерация по таймеру.

Для выполнения такой регенерации в микропроцессорную систему включается специальный таймер. Он запускается каждый раз, когда необходимо осуществить процесс регенерации. Характерное время, через которое таймер запускает процесс регенерации, составляет 2мсек. Вместе с таймером в процессе регенерации участвует специальная схема, которая управляет процессом регенерации. Основными узлами этой схемы являются счетчик адреса, триггер регенерации и мультиплексор адреса.

Счетчик адреса перебирает адреса, которые должны регенерироваться. Как правило, этот счетчик перебирает адреса строк в матрице памяти.

Триггер регенерации устанавливается в «1» и показывает всем остальным устройствам на системной шине, что процессор занят регенерацией.

Мультиплексор адреса позволяет адресовать всё используемое поле памяти при ограниченном наборе шин адреса, т.е. мультиплексор перебирает необходимый в данный момент банк памяти.

Недостатки: существующие потери процессорного времени для выполнения процедуры регенерации, т.к. триггер блокирует шину и процессор работает только с памятью. Увеличением объёма памяти приводит к тому, что общие затраты на регенерацию по времени также возрастают, а это в свою очередь ведет к снижению производительности систем.

Достоинства: простота аппаратной реализации блока регенерации; этот метод применяют в тех случаях, когда нет жестких требований к производительности ЭВМ.

«Прозрачная» регенерация.

В этом случае для регенерации ячеек динамической памяти выбираются те моменты времени, когда процессор не занимает системную шину. Таким образом, данный способ не снижает производительности микропроцессорной системы.

Очевидно, что в свободный промежуток времени на шине нельзя успеть регенерировать весь объем памяти. Поэтому регенерируется только тот участок памяти, регенерация которого уместилась в промежуток времени, пока шина была свободна. При этом схема управления регенерацией должна позволять чередовать регенерацию ячеек с нормальными процессорными циклами на шине при естественном обращении к памяти. Тем не менее, главное требование к процессу регенерации должно быть обязательно выполнено, т.е. всё поле динамической памяти должно быть регенерировано не более чем за 2мсек.

В большинстве современных микропроцессоров существуют специальные сигналы, которые индуцируют (показывают) занятость шины. При наличии этих сигналов схема регенерации управляет триггером регенерации. В некоторых микропроцессорных комплектах существуют на сегодня специальные микросхемы, которые обеспечивают регенерацию используемой в микроЭВМ динамической памяти.

Регенерация путем размещения данных.

Этот способ применяется, когда процессор регулярно обращается к ячейкам памяти, таким образом, регенерация происходит естественно. Такой способ удобно применять, например, в микропроцессорных системах устройств управления системами отображения. В этом случае данные, которые должны быть отображены на экране располагают в памяти т.о. чтобы при их считывании происходила адресация всех строк матрицы памяти и тогда регенерация произойдет естественным образом.

Контроллер динамической памяти.

Такой контроллер позволяет аппаратным образом производить мультиплексирование адреса системной шины. Он вырабатывает управляющие сигналы для выбора блока памяти и одновременно выполняет регенерацию по таймеру или «прозрачную» регенерацию.

Структурная схема контроллера включает в себя 3 буфера: 1,2 – к адресным линиям, 3 – к линиям управляющей системной шины.

Применение этих буферных устройств позволяет контроллеру получать сигналы системной шины, не перегружая системную шину по потребляемому току. Также в состав устройства входит счетчик адреса регенерации и 2 мультиплексора MUX1 и 2.