Transcript Přístup k buňkám paměti
Slide 1
Tato prezentace byla vytvořena
v rámci projektu
Orbis pictus
21. století
Slide 2
OB21-OP-EL-ELZ-MAR-U-3-007
Polovodičové paměti
Ing. Josef Martinák ml.
Slide 3
Rozdělení polovodičových pamětí
Polovodičové paměti lze dělit z mnoha různých
hledisek:
- přístup k buňkám
- možnost změny dat (zápisu)
- princip realizace paměťové buňky
- technologie
- organizace paměti
Slide 4
Přístup k buňkám paměti Z hlediska přístupu k buňkám paměti při čtení nebo zápisu se
dělí na :
- Paměti s libovolným přístupem RAM (Random Acces Memory)
- Paměti s sériovým přístupem (Serial Acces Memory)
- Paměti se speciálním přístupem k paměťové buňce, které se
realizují z pamětí RAM doplněných speciální logikou. Jsou to
zejména:
- Paměti adresovatelné obsahem – CAM (Content Addressable
Memory)
- Paměti typu zásobník nebo sklípková paměť nebo LIFO (Last
In First Out – poslední dovnitř, první ven)
Podle principu realizace paměťové buňky –
- Paměti statické, ve kterých je paměťová buňka tvořena
bistabilním klopným obvodem
- Paměti dynamické, u kterých je hlavním nositelem paměťové
vlastnosti parazitní kapacita.
Slide 5
Změna dat
- Paměti RWM (Read/Write Memory), které lze používat pro
čtení i záznam dat za běžného provozu v počítači. Jak záznam
tak i čtení trvají většinou řádově stejně dlouho při stejných
podmínkách paměti. Nevýhoda: Po vypnutí napájení jejich obsah
zmizí.
- Pevné paměti typu ROM (Read Only Memory), ze kterých lze
za provozu jen číst data do nich dříve uložená. Bývají většinou
typu RAM (s libovolným přístupem). Data při odpojení napájení
nezmizí.
Podle principu realizace paměťové buňky
- Paměti statické, ve kterých je paměťová buňka tvořena
bistabilním klopným obvodem
- Paměti dynamické, u kterých je hlavním nositelem paměťové
vlastnosti parazitní kapacita.
Slide 6
Paměť ROM
ROM (z anglického Read-Only Memory) je typ paměti, jejíž obsah
nelze přepsat běžným způsobem. Používá se především v počítačích
(BIOS) a pro uložení firmware v elektronických přístrojích.
Polovodičové paměti ROM jsou stejně rychlé jako paměti RWM
(RAM), na rozdíl od nich je jejich obsah nezávislý na napájecím
napětí. Informační obsah ROM je do paměti uložen při výrobním
procesu.
Zvláštní skupinou je přepisovatelná (programovatelná) ROM paměť,
označovaná jako EPROM nebo PROM. Umožňuje buď
jednorázový, nebo i opakovaný přepis informace, ale ve zvláštním
režimu (např. zvýšené napětí, zvláštní přístroj - programátor).
Modernější elektricky programovatelné paměti typu Flash umožňují
přepis bez větších nároků na programovací režim a jsou často
používány u zařízení, kde je zapotřebí snadno přepsat jejich obsah
novější verzí bez nutnosti vložit paměť do programátoru.
Slide 7
Programovatelná ROM paměť PROM
PROM je angl. zkratka pro Programmable Read-Only Memory, jedná
se o elektricky jednorázově programovatelnou permanentní
paměť typu ROM. Paměť umožňuje jen jeden zápis do každé
paměťové buňky (resp. jeden přepis z log. hodnoty 1 na hodnotu
0). Dnes je použití tohoto typu paměti vzácné vzhledem k nízké
ceně mazatelných pamětí.
Paměť PROM typu D23128C na desce
počítače ZX Spectrum
Slide 8
Vymazatelná paměť PROM
EPROM je angl. zkratka pro Erasable Programmable Read-Only
Memory. Jedná se o semipermanentní typ paměti typu ROMRAM, jejíž obsah je mazatelný ultrafialovým zářením (UV). Před
novým naprogramováním je nutné paměť smazat. K
programování se používá většinou několikanásobně vyšší napětí
než ke čtení (typ. 12 V nebo 25 V proti 5 V napájecího napětí).
Malé okénko pod kterým je
křemíkový čip slouží k mazání
UV zářením
Slide 9
Flash paměť
Flash paměť (nebo jen flash) je nevolatilní (semipermanentní)
elektricky programovatelná (zapisovatelná) paměť s libovolným
přístupem. Paměť je vnitřně organizována po blocích a na rozdíl
od pamětí typu EEPROM, lze programovat každý blok
samostatně (obsah ostatních bloků je zachován). Paměť se
používá jako paměť typu ROM např. pro uložení firmware
(např. ve vestavěných zařízeních). Výhodou této paměti je, že ji
lze znovu naprogramovat (např. přeprogramování novější verzí
firmware) bez vyjmutí ze zařízení s použitím minima pomocných
obvodů.
Flash paměť s
naprogramovaným
BIOSem
Slide 10
RAM
RAM (zkratka z random-access memory) je v informačních
technologiích paměť s libovolným přístupem používaná v
počítačích a dalších elektronických přístrojích.
Polovodičové RAM jsou velmi rychlé, ale jsou dražší než jiné
typy při přepočtu ceny za jeden bit. Používají se především jako
operační paměti počítačů. Slouží tedy k ukládání údajů, které
počítač potřebuje pro zpracovávání právě prováděné úlohy.
Rozlišujeme dvě základní technologie výroby pamětí, zvané
SRAM (Static RAM) a DRAM (Dynamic RAM).
Slide 11
RAM
SRAM je od toho, že v ní informaci
uchovávají dva vhodně spojené
tranzistory jako bistabilní klopný obvod.
Tato paměť si informaci uchovává,
dokud jí nevypneme napájení, při použití
technologie CMOS má minimální příkon
a má krátkou přístupovou dobu.
Dynamická paměť DRAM je levnější a
snadnější na výrobu než SRAM, ale má
nevýhody: musí se čas od času
obnovovat (zajišťuje řadič paměti), po
přečtení se vymaže, musí se tedy obnovit
po každém čtení (proto je čtení 1,5×
delší než zápis).
Slide 12
Použitá literatura
ea99.kvalitne.cz/
cs.wikipedia.org/wiki/ROM
www.fi.muni.cz
http://cs.wikipedia.org/wiki/RAM
Tato prezentace byla vytvořena
v rámci projektu
Orbis pictus
21. století
Slide 2
OB21-OP-EL-ELZ-MAR-U-3-007
Polovodičové paměti
Ing. Josef Martinák ml.
Slide 3
Rozdělení polovodičových pamětí
Polovodičové paměti lze dělit z mnoha různých
hledisek:
- přístup k buňkám
- možnost změny dat (zápisu)
- princip realizace paměťové buňky
- technologie
- organizace paměti
Slide 4
Přístup k buňkám paměti Z hlediska přístupu k buňkám paměti při čtení nebo zápisu se
dělí na :
- Paměti s libovolným přístupem RAM (Random Acces Memory)
- Paměti s sériovým přístupem (Serial Acces Memory)
- Paměti se speciálním přístupem k paměťové buňce, které se
realizují z pamětí RAM doplněných speciální logikou. Jsou to
zejména:
- Paměti adresovatelné obsahem – CAM (Content Addressable
Memory)
- Paměti typu zásobník nebo sklípková paměť nebo LIFO (Last
In First Out – poslední dovnitř, první ven)
Podle principu realizace paměťové buňky –
- Paměti statické, ve kterých je paměťová buňka tvořena
bistabilním klopným obvodem
- Paměti dynamické, u kterých je hlavním nositelem paměťové
vlastnosti parazitní kapacita.
Slide 5
Změna dat
- Paměti RWM (Read/Write Memory), které lze používat pro
čtení i záznam dat za běžného provozu v počítači. Jak záznam
tak i čtení trvají většinou řádově stejně dlouho při stejných
podmínkách paměti. Nevýhoda: Po vypnutí napájení jejich obsah
zmizí.
- Pevné paměti typu ROM (Read Only Memory), ze kterých lze
za provozu jen číst data do nich dříve uložená. Bývají většinou
typu RAM (s libovolným přístupem). Data při odpojení napájení
nezmizí.
Podle principu realizace paměťové buňky
- Paměti statické, ve kterých je paměťová buňka tvořena
bistabilním klopným obvodem
- Paměti dynamické, u kterých je hlavním nositelem paměťové
vlastnosti parazitní kapacita.
Slide 6
Paměť ROM
ROM (z anglického Read-Only Memory) je typ paměti, jejíž obsah
nelze přepsat běžným způsobem. Používá se především v počítačích
(BIOS) a pro uložení firmware v elektronických přístrojích.
Polovodičové paměti ROM jsou stejně rychlé jako paměti RWM
(RAM), na rozdíl od nich je jejich obsah nezávislý na napájecím
napětí. Informační obsah ROM je do paměti uložen při výrobním
procesu.
Zvláštní skupinou je přepisovatelná (programovatelná) ROM paměť,
označovaná jako EPROM nebo PROM. Umožňuje buď
jednorázový, nebo i opakovaný přepis informace, ale ve zvláštním
režimu (např. zvýšené napětí, zvláštní přístroj - programátor).
Modernější elektricky programovatelné paměti typu Flash umožňují
přepis bez větších nároků na programovací režim a jsou často
používány u zařízení, kde je zapotřebí snadno přepsat jejich obsah
novější verzí bez nutnosti vložit paměť do programátoru.
Slide 7
Programovatelná ROM paměť PROM
PROM je angl. zkratka pro Programmable Read-Only Memory, jedná
se o elektricky jednorázově programovatelnou permanentní
paměť typu ROM. Paměť umožňuje jen jeden zápis do každé
paměťové buňky (resp. jeden přepis z log. hodnoty 1 na hodnotu
0). Dnes je použití tohoto typu paměti vzácné vzhledem k nízké
ceně mazatelných pamětí.
Paměť PROM typu D23128C na desce
počítače ZX Spectrum
Slide 8
Vymazatelná paměť PROM
EPROM je angl. zkratka pro Erasable Programmable Read-Only
Memory. Jedná se o semipermanentní typ paměti typu ROMRAM, jejíž obsah je mazatelný ultrafialovým zářením (UV). Před
novým naprogramováním je nutné paměť smazat. K
programování se používá většinou několikanásobně vyšší napětí
než ke čtení (typ. 12 V nebo 25 V proti 5 V napájecího napětí).
Malé okénko pod kterým je
křemíkový čip slouží k mazání
UV zářením
Slide 9
Flash paměť
Flash paměť (nebo jen flash) je nevolatilní (semipermanentní)
elektricky programovatelná (zapisovatelná) paměť s libovolným
přístupem. Paměť je vnitřně organizována po blocích a na rozdíl
od pamětí typu EEPROM, lze programovat každý blok
samostatně (obsah ostatních bloků je zachován). Paměť se
používá jako paměť typu ROM např. pro uložení firmware
(např. ve vestavěných zařízeních). Výhodou této paměti je, že ji
lze znovu naprogramovat (např. přeprogramování novější verzí
firmware) bez vyjmutí ze zařízení s použitím minima pomocných
obvodů.
Flash paměť s
naprogramovaným
BIOSem
Slide 10
RAM
RAM (zkratka z random-access memory) je v informačních
technologiích paměť s libovolným přístupem používaná v
počítačích a dalších elektronických přístrojích.
Polovodičové RAM jsou velmi rychlé, ale jsou dražší než jiné
typy při přepočtu ceny za jeden bit. Používají se především jako
operační paměti počítačů. Slouží tedy k ukládání údajů, které
počítač potřebuje pro zpracovávání právě prováděné úlohy.
Rozlišujeme dvě základní technologie výroby pamětí, zvané
SRAM (Static RAM) a DRAM (Dynamic RAM).
Slide 11
RAM
SRAM je od toho, že v ní informaci
uchovávají dva vhodně spojené
tranzistory jako bistabilní klopný obvod.
Tato paměť si informaci uchovává,
dokud jí nevypneme napájení, při použití
technologie CMOS má minimální příkon
a má krátkou přístupovou dobu.
Dynamická paměť DRAM je levnější a
snadnější na výrobu než SRAM, ale má
nevýhody: musí se čas od času
obnovovat (zajišťuje řadič paměti), po
přečtení se vymaže, musí se tedy obnovit
po každém čtení (proto je čtení 1,5×
delší než zápis).
Slide 12
Použitá literatura
ea99.kvalitne.cz/
cs.wikipedia.org/wiki/ROM
www.fi.muni.cz
http://cs.wikipedia.org/wiki/RAM