Autor:Jiří Gregor Předmět/vzdělávací oblast: Digitální technika Tematická oblast:Digitální technika Téma:Statické paměti RWM – RAM 1. část Ročník:3. Datum vytvoření:září 2013 Název:VY_32_INOVACE_ ELE Anotace: Popis činnosti pamětí pro čtení a zápis statických RWM - RAM. Prezentace je určena pro přípravu žáků oboru Mechanik elektrotechnik. Využitím grafických možností sady Microsoft Office 2010 se materiál stává inovativním zejména názorností výkladu, který vede žáka krok za krokem ke správnému řešení. Interaktivní prezentační prvky, animace a bohaté ilustrační příklady napomáhají lepšímu pochopení tématu a usnadňují rozvoj odborných znalostí a dovedností žáků. Metodický pokyn: Materiál primárně slouží pro výklad v hodině, ale díky své názornosti může být využit i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Otázky na konci tématu ověřují, jak žáci danou problematiku zvládli, a po vytištění je lze použít i jako samostatný test. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC, dataprojektoru. Využitím interaktivní tabule je možné zvýšit jeho interaktivitu.

PAMĚTI RWM - RAM Paměti pro čtení a zápis se používají v počítačích a mikropočítačových systémech jako součást hlavní nebo operační paměti, kde slouží k ukládání výsledků operací, k přesunům dat apod.

PAMĚTI RWM - RAM RWM paměti jsou takové, u nichž mohou být data uložena na libovolnou specifikovanou adresu a následně z této adresy přečtena. Nejčastěji jsou realizovány unipolární technologií CMOS nebo rychlou bipolární technologií ECL. Informace je uložena v paměťových buňkách jen po dobu připojení napájení.

STATICKÉ PAMĚTI RWM Jak vyplývá ze symbolického značení na obrázku, má paměť adresovou sběrnici s N adresovými vstupy A 0 – A N-1. Ty jsou dekódovány adresovým dekodérem a adresují jednu z 2 N paměťových pozic.

Data uložená v paměti vystupují na datové sběrnici, která má obecně M bitů v závislosti na organizaci paměti.

STATICKÉ PAMĚTI RWM Data uložená v paměti vystupují na datové sběrnici, která má obecně M bitů v závislosti na organizaci paměti. Paměťové součástky statických pamětí mívají šířku datové sběrnice danou mocninou čísla 2, většinou 4, 8, 16 bitů, některé součástky mají výstup jednobitový. Směr toku dat na oboustranné datové sběrnici je řízen vstupem. Tento signál řídí operace čtení a zápisu a je aktivován pouze v případě, že je paměť odblokována signálem CS = 1, resp. = 0.0. Při operaci zápisu je …= 0 a třístavový datový výstup je ve stavu vysoké impedance. Naopak při čtení z paměti, tj. při = 1, je třístavová datová sběrnice aktivní a vystupují na ní čtená data.

STATICKÉ PAMĚTI RWM Třístavová datová sběrnice umožňuje vzájemné propojování paměťových čipů do větších paměťových systémů. Z technologických důvodů nejsou jednotlivé paměťové buňky na čipu řazeny lineárně za sebou, ale jsou sestaveny do tvaru čtvercové matice. Na následujícím obrázku je znázorněn příklad struktury polovodičové paměti RWM s kapacitou 16 bitů, která je organizována jako 16x1 bit.

STATICKÉ PAMĚTI RWM Třístavová datová sběrnice umožňuje vzájemné propojování paměťových čipů do větších paměťových systémů. Z technologických důvodů nejsou jednotlivé paměťové buňky na čipu řazeny lineárně za sebou, ale jsou sestaveny do tvaru čtvercové matice. Na následujícím obrázku je znázorněn příklad struktury polovodičové paměti RWM s kapacitou 16 bitů, která je organizována jako 16x1 bit.

STATICKÉ PAMĚTI RWM Potřebujeme tedy čtyřbitovou adresu A 0,A 1,A 2,A 3, aby mohl být adresován každý ze 16 bitů. Aby byla vybrána libovolná z 16 paměťových buněk, je přivedená adresa dekódována pomocí řádkového a sloupcového dekodéru.

STATICKÉ PAMĚTI RWM Oba dekodéry jsou v tomto případě typu 1 ze 4. Kromě adresových vstupů má paměť vstup D in a datový výstup D out. Dále má paměť signál pro řízení čtení a zápisu a signál blokování nebo uvolnění celé paměti označený jako CS (Chip Select).

Kontrolní otázky 1. Kde a jak se používají pamět RWM – RAM? 2. Jaké jsou paměti RWM? 3. Jakou technologií jsou nejčastěji paměti RWM vyráběny? 4. Čím je podmíněna přítomnost informací v paměti RWM? 5. Nakreslete a popište symbolické značení statické paměti RWM. 6. K čemu je datová sběrnice v souvislosti s pamětí RWM, kolik má bitů a v závislosti na čem? 7. Čím bývá dána šířka datové sběrnice paměťových součástek statických pamětí RWM?

Kontrolní otázky 8. Jakým vstupem je řízen směr toku dat na oboustranné datové sběrnici? 9. Co ještě při zápisu a čtení tento signál řídí a v jakém případě je aktivován? 10. V jakém stavu je vstup a třístavová datová sběrnice při zápisu a při čtení? 11. Co umožňuje třístavová datová sběrnice? 12. Jak jsou jednotlivé paměťové buňky sestavovány na čipu? 13. Popište příklad struktury polovodičové paměti RWM s kapacitou 16 bitů, která je organizována jako 16x1 bit.

Použité zdroje: ANTOŠOVÁ, Marcela a Vratislav DAVÍDEK. Číslicová technika. 3. vyd. České Budějovice: Kopp, 2008, 286 s. ISBN Autorem všech částí tohoto učebního materiálu, není-li uvedeno jinak, je Jiří Gregor.