9.3 Организация и применение стековой памяти

Одной из особенностей МПУ является достаточно широкое применение специально организуемых участков памяти, называемых стеком. Стек представляет собой динамический последовательный список данных, доступ к которому возможен с одного конца (рисунок 9.6). Стек называют списком типа "вошедший последним выходит первым". Стек непосредственно реализуется на основе двунаправленных регистров сдвига. Однако на практике значительно чаще используют не перемещение информации по всем ячейкам стека, а перемещение некоторого указателя, называемого указателем стека. В качестве ячеек памяти стека обычно используется некоторая часть ячеек ОЗУ.

Основная память

Рисунок 9.6

В качестве УС можно использовать реверсивный счетчик, состояние которого указывает адрес верха стека, При изъятии из стека очередного слова показания этого счетчика увеличиваются на единицу, при записи - уменьшаются.

Лекция 10 модули памяти микропроцессорных су(продолжение)

10.1. Классификация зу микро-эвм

Запоминающие устройства современных микро – ЭВМ строятся на основе использования полупроводниковой памяти. Полупроводниковые ЗУ классифицируются в соответствии со спецификой их применения, технологией изготовления, быстродействием, внутренней организацией и особенностями конструктивного оформления.

В микро – ЭВМ применяются три основных класса полупроводниковых ЗУ:

- ОЗУ с произвольной выборкой. Используются для хранения данных и результатов промежуточных вычислений;

- ПЗУ, в которых запоминается неизменная информация – программы, подпрограммы, таблицы и константы;

- ППЗУ, изготовление которых эффективно в процессе отладки программного обеспечения.

Основные характеристики полупроводниковых ЗУ, такие как быстродействие, степень интеграции и способ организации (динамические или статические) в значительной степени определяются их схемотехнологическими особенностями.

Примером динамической памяти являются МДП – ячейки с запоминанием информации на конденсаторах, требующих время от времени восстановления заряда.

Статическая полупроводниковая память – ЗУ, ячейки которых выполнены на основе триггерных схем.

В целом быстродействие динамических схем оказывается несколько большим, чем у статических, потребляемая мощность в режиме хранения – меньшей. Кроме того, в динамических ОЗУ удается достичь большей степени интеграции, чем в статических. Однако для реализации цикла регенерации часто требуются дополнительные аппаратные средства, что делает динамическую память эффективной лишь для ОЗУ относительно большого объема (больше 4096 ячеек).

Наибольшим быстродействием обладают статические ЗУ, выполненные по биполярной технологии, однако такие ЗУ имеют и наибольшую потребляемую мощность. Весьма перспективным типом запоминающих устройств являются ОЗУ, изготовляемые по КМДП – технологии, имеющие ничтожно малое потребление мощности в режиме хранения и достаточно большое быстродействие.

По конструктивному исполнению ЗУ для микропроцессорных систем разделяются на следующие группы:

- встроенные ЗУ, представляющие собой регистровую память универсальных микропроцессоров, а также ОЗУ и ПЗУ объемом до 8К, размещение на одном кристалле с обрабатывающей частью, для специализированных МП;

- ЗУ, выполненные в виде отдельных БИС, внешних по отношению к МП;

- платы ЗУ, представляющие собой набор БИС различного типа (ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ), образующих законченное устройство памяти микро – ЭВМ.

Влияние конструктивного исполнения ЗУ на их внутреннюю структуру определяется стремлением выпускать законченные в функциональном отношении монолитные блоки. Ограничения числа внешних выводов в одной БИС приводят к необходимости совмещения на одном кристалле матриц запоминающих элементов, схем дешифрации адреса, управляющих и усилительных схем.