Лекция №2 (19. 02. 10) Теперь «Узлы и блоки»




Скачать 237.23 Kb.
НазваниеЛекция №2 (19. 02. 10) Теперь «Узлы и блоки»
страница1/3
Дата публикации05.04.2013
Размер237.23 Kb.
ТипЛекция
odtdocs.ru > Банк > Лекция
  1   2   3
Тув

ТОП ВС

Системы обработки данных



… см тетрадь
В настоящее время системы обработки данных используются почти во всех областях: начиная от обработки данных и кончая контроллерами, которые устанавливаются в системы автомобилей. Исторически первыми и до сих пор наиболее распространёнными являются одномашинные системы обработки данных, построенные на базе одной единственной ЭВМ с традиционной однопроцессорной структурой.

В настоящее время накоплен огромный опыт по проектированию именно таких систем обработки и программных средств для управления реальными технологическими и техническими процессами. Однако одномашинные системы обработки при любом уровне технологий не могут обеспечить абсолютную надёжность и могут использоваться только там, где возможный выход из строя аппаратуры и соответственно системы не ведёт к фатальным последствиям.

Учитывая, что все направления исследования были так или иначе связаны с областью, где должна быть обеспечена 100% надёжность, то уже начиная с 60-х годов ЭВМ начали связывать между собой для повышения надёжности и эти несколько ЭВМ образовывали конгламерат, который называли вычислительным комплексом. В ранних вычислительных комплексах связь между ЭВМ осуществлялась через внешний почтовый ящик т.е. внешнюю ПЗУ.
^ ЭВМ = ОБЩЕЕ ПЗУ = ЭВМ
Такая связь называется косвенной и оказывается эффективной только в случае редкого взаимодействия каждой ЭВМ с общим накопителем. Если происходит одновременное обращение к общему ЗУ с обеих из них, то это снижает скорость взаимодействия на всех них потому, что приходится ждать очередь на монопольное владение ЗУ.
RAM
Лекция №2 (19.02.10)
Теперь «Узлы и блоки».

^

Узлы и блоки.

Память.


Микпроцессорная система обязательно имеет шину адреса, с помощью которой можно адресовать любое устройство в шине или ячейку памяти, шину дынных, с помощью которой можно передавать и получать данные в обе стороны и ещё несколько сигналов, которые называют шинами управления.

Микпропроцессорные системы представляют из себя набор







Далее большая схема: МП связана с RAM, ROM и I/O через 3 шины.
К памяти ещё относятся различные накопители. Они относятся к I/O.
RAM. Требования:


  • Требуемая разрядность. Чаще всего разрядность шины данных совпадает с разрядностью процессора.

  • Требуемая ёмкость. Память должна содержать в себе необходимое количество адресов.

  • Наращиваемость.


По шине адреса сигналы идут только от МП. Источником сигнала на шине адреса является микропроцессор за исключением очень редким случаев. А по шине данных сигналы идут в обе стороны. Любое устройство может выставить сигналы на шину данных. Остальные устройства не должны мешать осуществлять другим устройствам выдачу информации. Выходом из этой ситуации является перевод неактивных микросхем в Z-состояние. И наличие этого перехода является жизненно необходимым.
Восьмиразрядная микросхема памяти:
Представляет собой D-триггер. Если мы захотим прочитать информацию, то она есть на выходе Q, если же мы хотим записать инфорацию, то необходимо подвести необходимый уровень на вход D.











Если мы хотим увеличить ёмкость, то необходимо увеличить количество ячеек. Битовая память объединяется в байты. Потом объединяеются дальше:
Рисунок: 4 ячейки.
Требования к сигналам управления.


  1. CS – Chip Selector – служит для выбора микросхемы памяти в целом.

  2. WR – Write – запись информации.

  3. RD – Read – чтение информации.



















Большой рисунок с ячейками. На вход C суммируются CS, WR и A. А – дешифратор.

На D идёт Ruff.
На D:





Регистр. Это устройство отличается тем, что у него выход находится в Z-состоянии.
Вставить большой рисунок!
Существуют такие «чёрные ящики»:






Временная диаграмма:


































Лекция №3 (26.02.10)
Самая популярная память на материнских платах – динамическая.

Основой динамической памяти является конденсатор.
Имеется паразитный ток разряда, который даже при отсутствии обращения обязательно разрядит ёмкость. В зависимости от качества конденсатора это паразитное сопротивление может быть больше или меньше и время разряда ~ 100мс и это значит, что не реже, чем этот промежуток времени необходимо обратиться к этой ячейке и восполнить эти заряды на конденсаторе. Не просто так как необходимо прочитать значение в ячейке и дополнить ток. Многоступенчатая процедура. Сначала разряжают и смотрят как быстро ток выходит из него. Если долго – 1. Если быстро – 0. С помощью источника тока подаётся необходимая порция электричества, необходимая для установления значения. Схема подзаряда.
Элементарная ячейка:


Для увеличения объёма хранимой информации эти ячейки объединяют в матрице (строки, столбцы).
Рисунок с матрицей.
Абсолютно аналогично элементарные конденсаторы располагаются в узлах этой двумерной матрицы. Затвором обращены к строкам (Row), а выходом обращены к столбцам (Column). Принята двуступенчатая обращения: сначала выбирается адрес строки, а потом адрес столбца к которому будет происходить обращение и таким образом у нас может быть адресована каждая ячейка.
Магистраль Адреса (Маi). И на этой магистрали поочерёдно должны появляться сигналы, соответствующие адресу выбранной строки и адресу выбранного столбца. Это мультиплицированная магистраль адреса. Сигнал о том, что в данный момент времени на магистрали адреса находится сигнал адреса строк – RAS (Row Access Strobe).
Адрес выбранной строки защёлкивается в микросхеме по задней линии фронта по линии RAS. Сигнал выбора столбца CAS (Column Access Strobe).
По заднему фронту этого сигнала происходит фиксация адреса столбца. Сигнал более опасный.


























RAS – CAS – WE – OE – DQ (data query) ( DI (data input) – DO (data output))
Задержка появления информации на линии данных называется временем доступа и составляет 140 – 150 нс.
Цикл записи отличается от цикла чтения всего навсего полярностью сигнлов WE.

Время цикла – время через которое можно начинать новый цикл после начала предыдущего (75 – 125 нс.).

В случае записи возможно 2 варианта:

Ранняя запись. Сигнал K упадает при нулевом значении линии WE.

Поздняя запись.
На рисунке сигналы «перевёрнуты».
Данные выставляются заранее на шину данных.

Вследом за чтением идёт цикл регенерации (скрытый цикл регенерации).
Лекция №4 (05.03.10)
Регенерация выполняется сразу у всех ячеек строки матрицы. При регенерации осуществляется обновление всех ячеек одной строки происходит одновременно и необходимость в адресации строки отпадает. Современные технологии позволяют иметь макисмальный период регенерации от 8 до 64 милисекунд. Как правило в банке памяти расположены число ячеек кратное восьми и типичными считаются размеры 512 и т.д. Различиют распределённую регенерацию. Это случай, когда некое управляющее устройство (контроллер памяти) запускает циклы одиночной регенерации с неким одиночным периодов. По каждому из этих сигналов обновляется содержимое одной строки памяти. Исторически в качестве промежутка времени был выбран период 15.6 микросекунд (Refrash Rate). Полный период регенерации составляет n * t_rf. Второй вариант регенерации – это регенерация пакета, когда работа происходит в обычном режиме, в течении которого быстро-быстро происходит обновление всех строк памяти сразу. Каждому методу присущи свои недостатки: шина занята, простаивает. T = n*t_rf < 8-64 мС.
Рассмотрим самые простые механизмы:
Механизм регенерации:
RIR
RAS only refresh




RAS
CAS
MA


CBR
CAS before refresh




RAS
CAS
MA

Скрытая регенерация:
RAS
CAS

Данный способ имеет одну хорошую сторону – применяется в видео ОЗУ. К видео ОЗУ обращение происходит всегда и постоянно.
Лабораторная работа №1.
Основные схемы включения операционного усилителя.
I = 0; R = бесконечности.

Delta U = нулю.
Лекция №5 (12.03.10)




RAS



CAS

MA

DQ

  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Лекция №2 (19. 02. 10) Теперь «Узлы и блоки»
Исторически первыми и до сих пор наиболее распространёнными являются одномашинные системы обработки данных, построенные на базе одной...

Лекция №2 (19. 02. 10) Теперь «Узлы и блоки»
Функцией систем обработки данных состоят в выполнение требуемых операций. Исторически первые системы обработки данных были предназначены...

Логические блоки дьенеша – универсальный дидактический материал
Наиболее эффективным пособием являются логические блоки, разработанные венгерским психологом и математиком Дьенешем для ранней логической...

Лекция №1
Лекция № Общие принципы эффективной организации учебного процесса. Физиологиче­ская цена учебных нагрузок

Лекция №1
Лекция № Общие принципы эффективной организации учебного процесса. Физиологиче­ская цена учебных нагрузок

Лекция №1
Лекция № Общие принципы эффективной организации учебного процесса. Физиологиче­ская цена учебных нагрузок

Лекция №1
Лекция № Общие принципы эффективной организации учебного процесса. Физиологиче­ская цена учебных нагрузок

Лекция №01 Введение в курс "Базы Данных"
Описание: Вводная лекция. Понятие данных. Предшественники баз данных. Назначение и основные компоненты среды базы данных. Системы...

Адаптация первоклассников к школе
А самое главное — школьной формы. Теперь идя в школу на праздник они чувствовали себя такими взрослыми. Ведь люди на улице улыбаются...

В сравнении с LuxBlend для Блендера 49, LuxBlend25 намного лучше...
В сравнении с LuxBlend для Блендера 49, LuxBlend25 намного лучше совместим с Блендером. Вместо добавления своего окна, LuxBlend25...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
odtdocs.ru
Главная страница