РОЗРАХУНОК І ПОБУДОВА БЛОКУ ПАМ'ЯТІ. Методичні вказівки з Комп ютерна схемотехніка та архітектура комп ютерів. Робота № 532043

Перехід до торгівельного партнера Binance

РОЗРАХУНОК І ПОБУДОВА БЛОКУ ПАМ'ЯТІ

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Комп’ютерні науки

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2025

Тип роботи:

Методичні вказівки

Предмет:

Комп ютерна схемотехніка та архітектура комп ютерів

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" РОЗРАХУНОК І ПОБУДОВА БЛОКУ ПАМ'ЯТІ Методичні вказівки до графічно-розрахункової роботи з курсу "Комп’ютерна схемотехніка та архітектура комп’ютерних систем» " для студентів спеціальності F3 "Комп'ютерні науки" (Проектування і програмування інтелектуальних систем та пристроїв) Затверджено на засіданні кафедри "Системи автоматизованого проектування" протокол №1від 26 серпня 2025 р. Львів-2025 РОЗРАХУНОК І ПОБУДОВА БЛОКУ ПАМ'ЯТІ : Методичні вказівки до графічно - розрахункової роботи з дисципліни курсу “Комп’ютерна схемотехніка та архітектура комп’ютерних систем” для студентів спеціальності F3 "Комп'ютерні науки" (Проектування і програмування інтелектуальних систем і пристроїв) / Укл . Головатий А.І., Панчак Р.Т., "Львівська політехніка", 2025.-33с Укладачі: Головатий А.І., доцент, к.т.н., Р.Т. Панчак, ст. викл. Відповідальний за випуск: Левкович М.В., доцент, к.т.н. Рецензенти : Мазур В.В, канд. техн. наук, доц. ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНОЇ РОБОТИ Розвиток електронної та обчислювальної техніки та її широке застосування в науці, техніці та промисловості - важливий фактор прискорення науково-технічного прогресу. Дисципліна „ “Комп’ютерна схемотехніка та архітектура комп’ютерних систем”" вивчає принципи побудови функціональних вузлів та пристроїв на основі інтегральних схем та мікропроцесорних засобів, архітектуру функціональних вузлів комп'ютерів. Розвиток мікроелектронної елементної бази є основою вдосконалення архітектури комп'ютерів та якісного поліпшення їх техніко-економічних показників - продуктивності, швидкодії, надійності, вартості та ін. Тема розрахунково-графічної роботи (РГР) „ Розрахунок і побудова блоку пам'яті " актуальна у зв'язку з широким застосуванням цифрової техніки у різноманітних пристроях обчислювальних та керуючих систем. Основні вимоги до РГР: закріплення і узагальнення знань, отриманих студентом на лекційних, лабораторних і практичних заняттях, застосування цих знань до комплексного вирішення конкретної інженерної задачі; застосування формалізованих методів аналізу і синтезу цифрових схем; мінімізація складу елементів; оптимальний вибір сучасних інтегральних мікросхем різного ступеню інтеграції; забезпечення електричних режимів роботи інтегральних мікросхем; дотримання вимог чинних нормативно - технічних вимог при оформленні результатів виконання РГР. МЕТА ВИКОНАННЯ РГР Мета виконання РГР: закріплення, поглиблення та узагальнення теоретичних знань і розвиток навичок їх практичного застосування в галузі комп'ютерної схемотехніки; уміння користуватися відповідною довідковою технічною літературою, нормативно - технічною документацією; використання сучасних інформаційних технологій. Процес виконання РГР містить такі етапи: визначення теми і оформлення завдання ; безпосереднє виконання РГР; оформлення пояснювальної записки та графічного матеріалу; захист РГР. Завдання для виконання РГР видається викладачем, датується днем видачі та реєструється у журналі обліку і контролю на кафедрі. Виконана РГР підписується студентом і після дозволу керівника він допускається до захисту. Виконання розрахунково-графічної роботи спрямовано на формування наступних загальних і спеціальних фахових компетенцій: ЗК1- Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. ЗК2- Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. ЗК3- Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності. ЗК6- Здатність вчитися й оволодівати сучасними знаннями ЗК7- Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел. ЗК10- Здатність бути критичним і самокритичним. ФК1- Здатність до математичного формулювання та досліджування неперервних та дискретних математичних моделей, обґрунтовування вибору методів і підходів для розв’язування теоретичних і прикладних задач у галузі комп’ютерних наук, аналізу та інтерпретування. ФК2- Здатність до виявлення статистичних закономірностей недетермінованих явищ, застосування методів обчислювального інтелекту, зокрема статистичної, нейромережевої та нечіткої обробки даних, методів машинного навчання та генетичного програмування тощо. ФК5- Здатність здійснювати формалізований опис задач дослідження операцій в організаційно-технічних і соціально-економічних системах різного призначення, визначати їх оптимальні розв’язки, будувати моделі оптимального управління з урахуванням змін економічної ситуації, оптимізувати процеси управління в системах різного призначення та рівня ієрархії. ЗАХИСТ РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНОЇ РОБОТИ Під час захисту РГР студент робить доповідь по суті роботи та відповідає на запитання. Для демонстрації графічного матеріалу бажаним є застосування мультимедійних засобів ПЕОМ та використання різних презентаційних програм, наприклад Microsoft Power Point. При цьому студент може використовувати додаткові ілюстративні матеріали, технічні розробки, які відображають суть РГР. Якість виконання РГР та її захист оцінюється в балах з виставленням відповідних оцінок: (100 - 88) балів - „ відмінно" ; (87 -71) балів - „ добре"; (70 -50) балів - „ задовільно"; (49 - 00) балів - „ незадовільно". Студент, який не подав до захисту РГР у встановлений графіком термін або не захистив її з позитивною оцінкою, вважається таким, що має академічну заборгованість, яку він повинен ліквідувати в установленому порядку. Захищена РГР зберігається на кафедрі протягом одного року. СТРУКТУРА РГР РГР представляє собою сукупність документів: пояснювальної записки, креслень, схем, ілюстративного матеріалу, які виконуються з обов'язковим дотриманням вимог чинних нормативно-технічних документів. Для РГР рекомендується така структура: титульний аркуш; індивідуальне завдання до РГР; перелік умовних позначень; зміст; вступ; вибір і обґрунтування типу мікросхеми для побудови блоку пам'яті; виділення адресного простору для блоку пам'яті; розрахунок визначення кількості мікросхем пам'яті для блоку; синтез схеми дешифратора адрес для блоку пам'яті; аналіз результатів та висновки; список літератури; додаток (схема електрична принципова). Схема електрична принципова повинна бути виконана на аркушах формату А3 (або А2) з використанням графічних редакторів AutoDesk AutoCAD, AutoDesk PowerShape, Microsoft Visio. ПРАВИЛА ОФОРМЛЕННЯ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ Результатом виконання РГР є технічні описи, розрахунки, таблиці, графіки, креслення, схеми і пояснення. Ці графічні матеріали оформляються у вигляді пояснювальної записки і відповідного графічного матеріалу. Кожне висунуте положення потрібно обґрунтувати розрахунками, фактичним матеріалом і посиланням на науково-технічні джерела. Існує декілька систем державних стандартів, які визначають правила оформлення технічної документації. Основна з них - Єдина система конструкторської документації, яка містить комплекс державних стандартів, що встановлюють правила і положення з розробки, оформлення, обігу конструкторських документів. ФОРМАТИ Графічні конструкторські документи виконують на аркушах визначеного розміру, які мають назву форматів. Формати аркушів визначаються розмірами зовнішньої рамки аркуша. В стандарті ГОСТ 2.301-68 (ДСТУ ISO 128-24:2005) „ Формати" виділяють основні і додаткові формати аркушів. Вибраний формат повинен забезпечувати компактне використання схем без порушення її наочності та зручне користування нею. Перший аркуш конструкторського документа виконують за формою 1, а наступний за формою 2 а згідно з ГОСТ 2.104-68 (ДСТУ ГОСТ 2.104:2006) „ Основні написи". Основні і пояснювальні написи на схемі виконуються шрифтом згідно ГОСТ 2.304-81 (ДСТУ ISO 3098-6:2007) „ Шрифти креслярські". ОСНОВНІ НАПИСИ І ПОРЯДОК ЇХ ЗАПОВНЕННЯ Уся конструкторська документація супроводжується основним написом і додатковими графами до нього. Основні написи розміщуються у правому нижньому куті документа, а на аркушах формату А4 тільки по короткій стороні (рис.2.1). / Рис.2.1. Формат А4 з основним написом (формат 1). Вимоги до форми , розмірів і порядок заповнення конструкторської документації встановлює ГОСТ 2.104-68 (ДСТУ ГОСТ 2.104:2006). Передбачено три типи основних написів (рис.2.2(а-в)) a) / б) в) Рис.2. Види основних написів (ДСТУ ГОСТ2.104:2006) а) для першого аркуша графічного документу (форма 1); б) для першого аркуша текстового документу (форма 2); в) для другого і наступних аркушів текстового і графічного документу (форма 2а) У графах основного напису (номери граф на рис.2.а показано в дужках) вказують таку інформацію. У графі 1 дають найменування виробу (тема РГР), а також найменування документа, яке вказують у називному відмінку однини. Найменування документа, яке складається з декількох слів, розміщують в окремому рядку після найменування виробу і записують шрифтом меншого розміру малими літерами (перша літера велика). Наприклад: БЛОК ОПЕРАТИВНОЇ ПАМ'ЯТІ Схема електрична принципова У графі 2 записують позначення документа у відповідності до вимог ГОСТ 2.201-80 : код організації-розробника (допускається скорочення НУЛП) далі крапка, потім три цифри номер академічної групи, потім три останні цифри року навчання , знову крапка і далі порядковий номер прізвища студента у журналі обліку успішності (три цифри) ; та два символи шифру документа (Э3-позначення схеми електричної принципової). Наприклад: Позначення децимального номера документа «Схема електрична принципова» студента академічної групи КН-206, який навчається в 2021році і порядковий номер у журналі успішності 12 буде мати наступний вигляд : НУЛП. 206021.012ЭЗ У графі 3 вказують матеріал деталі ( в графі заповнюють тільки для креслення деталі). У графі 4 записують літеру, присвоєну документу у відповідності до ГОСТ 2.103- 68 залежно від стадії розробки конструкторської документації. Графу заповнюють послідовно, починаючи з крайньої лівої клітинки. У навчальних документах проставляють: Д - дипломний проект (робота), К - курсовий проект, КР- курсова робота, РГ- розрахунково-графічна робота. Зміст граф 5-6, 8-16 зрозуміло з рис.2.2 (а). У графі 7 у навчальних документах записують послідовно назву учбового закладу, найменування інституту, найменування кафедри , назву академічної групи, рік навчання: Наприклад: НУ” Львівська політехніка", ІКНІТ, САПР, КН-206, 2021 ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ Пояснювальну записку до РГР оформляють у відповідності до вимог стандартів: ГОСТ 2.105-95 „ Загальні вимоги до текстових документів"; ДСТУ 3008-95 „ Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення"; ГОСТ 19.404-79 (ДСТУ 4163–2003) „ Пояснювальна записка. Вимоги до змісту і оформлення". Текстовий та графічний матеріали записки друкують на пристроях комп'ютерної техніки на одному боці односортних білих аркушів формату А4 (розмір 210x297 мм) через 1,5 інтервалу , текст вирівнюють по ширині тексту. Текстовий редактор WORD з пакету Microsoft Office. Шрифт – Times New Roman Cyr, 14. Обсяг пояснювальної записки до РГР повинна становити 10-15 сторінок ( з врахуванням таблиць, графіків, діаграм, схем, додатків). Виконуючи пояснювальну записку, потрібно витримувати рівномірну щільність, контрастність і чіткість зображення по всьому тексту. Всі лінії, букви, цифри та знаки мають бути однаково чорного кольору по всій записці. Окремі слова, формули і знаки, які вписуються у надрукований текст, мають бути чорного кольору , а тон вписаного тексту максимально наближуватися до тону основного кольору. Помилки, описки і граматичні неточності, виявлені у процесі виконання, допускається виправляти підчисткою або забілювати коректором з подальшим нанесенням на цьому місці виправленого тексту (графіки). Пошкодження аркушів записки, помарки і сліди неповністю вилученого старого тексту (графіки) не допускаються. ПОБУДОВА ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ Загалом пояснювальна записка містить такі структурні елементи: “ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ" „ЗМІСТ", , „BCТУП", розділи основної частини, „АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ ТА ВИСНОВКИ", , „СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ", додатки. Розділи, за потреби, поділяються на підрозділи, пункти на підпункти. Розділи і підрозділи повинні мати заголовки. Заголовки розділів основної частини розміщують симетрично в середині рядка і друкують великими буквами. Якщо заголовок складається з двох і більше речень, то їх розділяють крапкою, внесення слів у заголовках розділів не допускається. Відстань між заголовком і наступним текстом - 15мм. Не допускається розміщувати найменування підрозділу, пункту, а також підпункту, якщо нижче є тільки один рядок тексту. 2.5 НУМЕРАЦІЯ СКЛАДОВИХ ЧАСТИН Розділи, підрозділи, пункти і підпункти записки нумерують арабськими цифрами. Розділи записки послідовно нумеруються у межах документа, наприклад , 1.,2., і т.п.. Розділи, як і підрозділи, можуть складатися із декількох пунктів. Пункти за потреби розбивають на підпункти з порядковою нумерацією в межах кожного пункту, наприклад, 1.3.4.1., 1.3.4.2 і т.д. Заголовки інших структурних елементів пояснювальної записки („ЗМІСТ", ВСТУП" та ін.) не нумеруються. Сторінки записки наскрізно нумеруються арабськими цифрами. Титульний аркуш не нумерується. Ілюстрації, схеми, таблиці, які розміщені на окремих сторінках, включаються у загальну нумерацію. В середині пункту або підпункту можна подавати перелік вимог, вказівок та положень. Перед кожною позицією переліку потрібно ставити дефіс або за потреби посилання в тексті записки на одну iз позицій переліку - малу букву, після якої ставиться дужка, наприклад, а), б), 1), 2), в) і ін. ОФОРМЛЕННЯ ІЛЮСТРАЦІЙ, ПОСИЛАНЬ І ДОДАТКІВ Усі ілюстрації в пояснювальній записці (креслення, схеми, діаграми, графіки) називаються рисунками. Ілюстрації потрібно розміщувати по тексту записки (якомога ближче до відповідних частин тексту). Усі ілюстрації послідовно нумеруються у межах розділу арабськими цифрами. Номер ілюстрації складається з номера розділу і порядкового номера ілюстрації, розділених крапкою, наприклад „Рис.2.5". Посилання на ілюстрації подаються так „ ... на рис.2.5...". Номер ілюстрації в додатках позначають окремою нумерацією з добавленням перед арабською цифрою позначення додатка, наприклад, „Рис.А.1...". Ілюстрації повинні мати назву, яку розміщають під ілюстрацією в одному рядку з її номером., наприклад, „ Рис. 1.2. Схема електрична принципова". Розмір шрифту всіх без винятку написів у рисунках має бути таким самим, як і в тексті пояснювальної записки. На електричних схемах, які наводяться у записці, біля кожного елемента, вказують його позиційне позначення і, за потреби, номінальні значення величин. Посилання в тексті записки на джерела треба вказувати порядковим номером за переліком посилань, які виділені двома квадратними дужками, наприклад, „ ...В роботах [1-5] показано...". Посилаючись на розділи, підрозділи, пункти і підпункти, рисунки, формули та таблиці треба писати „ в розділі 2...", „... див.3.4.2...", „ в додатку Б". Ілюстративний матеріал, таблиці або текст допоміжного характеру допускається подавати в додатках, їх оформляють як продовження записки на наступних аркушах або у вигляді самостійного документа за загальними правилами. Кожний додаток має починатися з нової сторінки. Додаток повинен мати заголовок, надрукований зверху малими буквами з першою великою симетрично відносно тексту сторінки „ Додаток ". Додатки позначаються послідовними великими буквами українського алфавіту за винятком Г, Є, З, И, І, ї, О ,Ь. Один додаток позначається як додаток А. ОФОРМЛЕННЯ СПИСКУ ЛІТЕРАТУРИ В Україні діють два затверджені Національні стандарти, що відповідають за оформлення бібліографічної інформації в науковій роботі. ДСТУ ГОСТ 7.1:2006. Система стандартів з інформації, бібліотечної та видавничої справи. Бібліографічний запис. Бібліографічний опис. Загальні вимоги та правила складання / Нац. стандарт України. – Вид. офіц. – [Чинний від 2007-07-01]. – Київ : Держспоживстандарт України, 2007. – 47 с. Це регламентуючий документ для оформлення бібліографічних списків, списків літератури в наукових роботах тощо. ДСТУ 8302:2015. Інформація та документація. Бібліографічне посилання. Загальні положення та правила складання / Нац. стандарт України. – Вид. офіц. – [Уведено вперше; чинний від 2016-07-01]. – Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2016. – 17 с. Цей стандарт є регламентуючим документом для оформлення бібліографічних посилань та бібліографічних списків посилань у наукових роботах. Він установлює види бібліографічних посилань, правила та особливості їхнього складання й розміщення в документах. Стандарт поширюється на бібліографічні посилання в опублікованих і неопублікованих документах незалежно від носія інформації. «Список літератури» наводять у формі бібліографічного запису (ДСТУ ГОСТ 7.1:2006). Список містить перелік літературних джерел, на які повинні бути обов’язкові посилання в тексті пояснювальної записки. Література (книги, статті, патенти, журнали) в загальний список записується в порядку посилання на неї в тексті. Посилання на літературу наводять в квадратних дужках [...], вказуючи порядковий номер за списком. Літературу записують мовою оригіналу. В списку кожну літературу записують з абзацу, нумерують арабськими цифрами, починаючи з одиниці. Обов'язковими елементами бібліографічного опису літературних джерел є: прізвища індивідуальних або колективних авторів у називному відмінку; назва видання; характеристика видання та відомості про повторне видання; місце видання, видавництво; рік видання, кількість сторінок. Прізвище та ініціали одного, двох або трьох авторів записують, як правило, до назви книги, а чотирьох і більше - після назви. Допускається записувати книги трьох авторів під прізвищем та ініціалами одного автора, вказаного першим, з доповненням , та ін". Назву книги наводять в описі у тій формі, в якій подано на титульному аркуші. Для повторних видань наводять його порядковий номер, наприклад, 2 - ге вид., 3-тє і т.д. У характеристиці видання пишуть: виправлене, доповнене, стереотипне, наприклад, 5-те вид., виправ, і доп. Назви місця видання наводять повністю у називному відмінку за винятком назв міст: Москва-М., Київ - К., Санкт - Перербург- С.Пб. Бібліографічний опис книг індивідуальних авторів: Самофалов К.Г., Корнейчук В.И., Тарасенко В.П. Цифровые вычислительные машины.-К.: Вища шк., 1983.-455с. Опис періодичних видань: Уясни Д.Х. Высоконадежная система с тройным резервированием для управления технологическими процессами.- Электроника, 1983-№2.-С.32-39. Бібліотечний опис стандарту: ГОСТ 2.105-95. ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.-Введ.01.07.96 ПРАВИЛА ВИКОНАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ СХЕМ ЦИФРОВОЇ ТЕХНІКИ Електрична схема - це конструкторський документ, в якому умовним графічним позначеннями показано складові частини виробу і зв'язки між ними При побудові умовного графічного зображення і ліній зв'язку використовувати лінію товщиною (0,3 -0,4) мм. Умовні графічні позначення ЕРЕ на схемах електричних принципових приведено в додатку А. Принципова схема електрична (ЭЗ) визначає повний склад функціональних частин виробу. На принципових схемах форма УГП двійкових елементів встановлюється ГОСТ 2.743-91. Умовно - графічне позначення (УГП) має форму прямокутника, до якого підводять лінії виводів. УГП елемента може містити три поля: основне і два додаткових рис. 3. / Рис.3. Поля умовно-графічного позначення елементів цифрової техніки Додаткові поля розміщаються зліва і справа від основного поля. Допускається додаткові поля розбивати на зони, які відділяють горизонтальною лінією. В першому рядку основного поля УГП розміщають позначення функції, яка виконується елементом. В наступних рядках основного поля розміщають інформацію згідно з ГОСТ 2.708-81. В додаткових полях розміщають інформацію про функціональне призначення виводів (вказівники, мітки); Розміри УГП визначаються: по висоті: кількістю ліній вводів(виводів); кількістю інтервалів; кількістю рядків інформації в основному і додаткових полях; розміром шрифту; по ширині: наявністю додаткових полів; кількістю знаків, які розміщаються в одному рядку УГП; розміром шрифту. Проте при любих обставинах віддаль між лініями вводів (виводів) повинна бути не менше 5 мм; Ширина додаткового поля повинна бути не менша 5 мм. Написи в середині УГП виконуються основним шрифтом згідно ГОСТ 2.304-81 (ДСТУ ISO 3098-6:2007) висотою 3,5 мм. Позначення основних функцій елементів і їх похідних приведені в табл. 2 Функціональне призначення виводів мікросхем приведене в таблиці 3. Таблиця 2. Найменування основних функцій елементів обчислювальної техніки і їх похідних Назва основної функції Познака Назва похідних функцій Познака 1 2 3 4 Обчислювач СР Секція обчислювача CPS Обчислюючий пристрій CPU Процесор Р Секція процесора PS Пам'ять М Пристрій запам'ятовуючий оперативний з довільним доступом RAM Пристрій запам'ятовуючий оперативний з послідовним доступом SAM Пристрій запам'ятовуючий стековий STM CAM пристрій запам'ятовуючий асоціативний САМ Матриця логічна програмована PLM Пристрій запам'ятовуючий постійний з можливістю одноразового програмування ROM Пристрій запам'ятовуючий оперативний з можливістю одноразового програмування PROM Пристрій запам'ятовуючий оперативний з можливістю багаторазового програмування RPRO Керування CO Перенос CR 1 2 3 4 Переривання INR Передача TF Прийом RC Ввід-вивід IO Ввід - вивід послідовний Ввід - вивід паралельний Арифметична функція А Сумування Множення Ділення Віднімання Множення за основою n Тут і далі по тексту n-ціле натуральне число більше або рівне одиниці Логічна функція L Логічний рівень а) мажоритарність б) Логічне АБО (1 з m ) в)Логічне І (m з m) г) Повторювач (m=1), де m- число входів логічного елемента n і тільки n n=1 - виключне АБО Елемент монтажної логіки Монтажне І Монтажне АБО Регістр RG Регістр з зсувом справа наліво або зверху вниз RG→ або RG> Регістр з зсувом зліва на право або знизу вверх RG←або RG< Лічильник СТ Лічильник з основою п CTn Лічильник двійковий CT2 Лічильник десятковий СТ10 Дешифратор DC Шифратор CD Перетворювач Х/У Замість Х,У можуть бути використані наступні позначення: двійковий код В Десятковий код DЕС Код Грея G Аналоговий ∩ або ,А Цифровий # або D Напруга U Струм I п-сегментний nS Порівняння === 1 2 3 4 Згортка по модулю п Mn Згортка по модулю 2 Мультиплексор MUX Демультиплек- сор DMX Мультиплексор- селектор MS Селектор SL Генератор G Генератор з прямокутних імпульсів Gn Генератор одиночного імпульсу GI Генератор лінійного змінного сигналу G/ Генератор синусоїдального сигналу GSIN Пороговий елемент TH Дискримінатор DIC Тригер T Тригер двоступеневий Затримка DL Формувач F Формувач рівня логічного стану п Підсилювач > Підсилювач з підвищенною навантажувальною здатністю Ключ SW Модулятор MD Демодулятор DM Таблиця 3. Мітки функціональних призначень виводів у вигляді графічних значків і буквенних позначень Назва згідно ГОСТ 2.743-91. Позначення 1 2 Прямий статичний вхід / Прямий статичний вихід / Інверсний статичний вхід / Інверсний статичний вихід / 1 2 Прямий динамічний вхід / Інверсний динамічний вхід / Статичний вхід з вказанням полярності / Статичний вихід з вказанням полярності / Вивід, який не несе логічної функції / Вихід відкритий / або /, або / Вихід відкритий Н- типу / або / , або / Вихід відкритий L- типу або /, або Вихід з трьома станами / Адрес А Вибір кристалу, доступ до пам’яті CS Дані вхідні DIN Дані вихідні DOUT Зчитування RD Вибір адреси стовбцях CAS Вибір адреси рядка RAS Вивід вільний NC Запис WR Дозвіл запису WE Вибір (селекція) SEL або SE Вивід джерела живлення Vcc Загальний вивід, земля, корпус GND ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ З ТЕМАТИКИ РГР Важливим і необхідним компонентом в складі архітектури комп'ютера - є пам'ять, від якої залежить продуктивність комп'ютера. Система пам'яті є функціональною частиною обчислювальної системи, призначеною для запису, зберігання та видачі інформації. Існує багато класифікуючих ознак для запам'ятовуючих пристроїв (ЗП): за фізичною природою середовища, яке використовується для зберігання інформації: електронні, на пристроях із зарядовим зв'язком (ПЗЗ), магнітні, на циліндричних магнітних доменах, ультразвукові лінії затримки (магніто - стрикційні, кварцові, зі спеціальних сплавів скла), кріогенні, голографічні; за функціональною ознакою ЗП поділяють на: ОЗП (оперативний запам'ятовуючий пристрій), ПЗП (постійний запам'ятовуючий пристрій). Оперативна пам'ять ОЗП (RАМ, Ramdom Access Memory, пам'ять з довільним доступом) та постійна пам'ять ПЗП (RОМ, Read Only Memory, пам'ять тільки для читання). Інформація заноситься у ПЗП під час виготовлення або на етапі його програмування у спеціальному пристрої - програматорі. ПЗП працює в режимах зберігання та зчитування і використовується для зберігання таблиць, констант, кодів команд програм, стандартних підпрограм, наприклад, підпрограм BIOS, POS. На відміну від ROM, RAM - енергозалежний пристрій, його інформація при відключенні напруги живлення стирається; за способом звертання ЗП поділяють на адресні з довільним і послідовним доступом, а також асоціативні - звертання до комірок пам'яті виконується на основі логічного змісту; за технологічним виконанням ЗП поділяють на напівпровідникові (n-МДН, KMДН, ТТЛШ, І2Л та флеш, інші інтегральні технології), магнітні, оптичні. за способом зберіганні інформації ЗП бувають статичні та динамічні, Статичний тип пам'яті містить комірки, фізичний вихідний стан яких під час звертання не руйнується. Динамічний тип пам'яті будується на конденсаторних запам'ятовувачах, і вимагають періодичної регенерації за допомогою спеціальних схем. Статична пам'ять більш швидкодіюча , її значно важче організувати і виготовити значні об'єми, тому вона дорожча в порівнянні з динамічною. за швидкістю обміну інформацією з комп'ютерною системою розрізняють наступні типи пам'яті: регістрова пам'ять процесора; внутрішні кеш-пам'ять, зовнішні кеш - пам'ять, оперативна пам'ять, постійна пам'ять, зовнішня пам'ять (рис.4.1) / Рис.4.1 Основні блоки пам'яті в архітектурі комп'ютера Регістрова пам'ять або надоперативний ЗП (НОЗП) мікропроцесора представляє собою сукупність регістрів загального призначення. Звернення до НОЗП не потребує від мікропроцесора виставлення адреси на шину АD під час зчитування/запису інформації, тому операції з НОЗП є найбільш швидкодіючими. Час вибірки НОЗП - 5-7 нс. Загальна кількість 8- або 16-розрядних регістрів у мікропроцесорі зазвичай становить від 16 до 64. Внутрішня кеш-пам'ять - це оперативна пам'ять статичного типу ємністю 1-16 кбайт, яку вбудовано безпосередньо у мікропроцесор. Внутрішня кеш-пам'ять працює на тактовій частоті процесора. У моделях ІЗ 86, І486 кеш-пам'ять спільна для даних і команд. У комп'ютерах типу Pentium кеш-пам'ять використовується окремо для команд і даних. Зовнішня кеш-пам'ять так само, як і внутрішня, представляє собою пам'ять статичного типу, однак має значно більшу ємність. Вона встановлюється на системній платі і працює на частоті шини. Зовнішню кеш-пам'ять призначено для зменшення кількості звернень до інших менш швидкодіючих пристроїв пам'яті. Ємність зовнішньої кеш-пам'яті в сучасних ПЕОМ становить зазвичай 64 кбайт - 1 Мбайт і має тенденцію до збільшення. Оперативний ЗП. В перших комп'ютерних системах в якості оперативної пам'яті використовувалась динамічна пам'ять DRAM (Dynamic RAM). Тому значні кошти компаніями вкладались на покращення ідеології побудови мікросхем пам'яті динамічного типу. Розроблялись нові типи архітектур, де в кожній новій архітектурі застосовувалась нова схема роботи з пам'яттю, що приводило до зменшення затримок в процесі доступу і планомірного збільшення тактової частоти роботи пам'яті. Першою модифікацією DRAM була пам'ять, що працювала в так званому швидкому сторінковому режимі - FРМ DRAM(Fast Page Mode DRAM). Пакетний (burst) режим доступу в FРМ DRAM ще один підхід для підвищення швидкості доступу до сторінкової послідовної пам'яті.. Далі в РС почали застосовувати тип оперативної пам'яті - EDO DRAM (Extended Data Out), який ще називали Нурег Раgе Моdе. Починаючи з 1997 року на зміну пам'яті типу FРМ і ЕDО приходить новий тип оперативної пам'яті: SDRAM (Synchronous DRAM) - синхронна динамічна оперативна пам'ять з довільним доступом. Далі в якості сучасної оперативної пам'яті комп'ютера впроваджуються паралельно дві технологіїї – DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) і DR DRAM ( Direct Rambus DRAM). Подальший розвиток отримало друге покоління DDR SDRAM _ DDRII. Дані чіпи пам'яті працюють при напрузі: 1.8В, об'єм не менше 512Мбіт, тип корпусу - 200,220, 240 - контактні FBGA, частоти 400МГц, 533МГц, 667МГц, 800МГц, 1000МГц. Отже, в результаті вдосконалення типів архітектур динамічної пам'яті DRAM ( FPM, EDO, SDRAM, DDR SDRAM) створено чіпи, які конструктивно реалізовані для комп'ютерних систем як модулі RАМ пам'яті стандартів SІММ30, SІММ72, DІМ168. КОРОТКИЙ ОПИС ОСНОВНИХ РОЗДІЛІВ РГР В розділах РГР необхідно описати: Завдання до графічно-розрахункової роботи. Включає: назву теми роботи та початкові дані (об'єм ОЗП або ПЗП і організація мікросхеми пам'яті). Постановка задачі: Розробити блок пам'яті заданого об'єму M х N на основі мікросхеми пам'яті з організацією (mi х nі ). Вибрати тип мікросхеми пам'яті, область адресного простору. Синтезувавши дешифратор адрес і принципову електричну схему. Зміст. Перед текстом пояснювальної записки поміщається зміст роботи на окремій сторінці. Вступ. Тут необхідно відобразити актуальність розробки блоку пам’яті, перспективність застосування пам'яті в мікропроцесорних системах, загальний підхід до розв’язку поставленої задачі. Вибір і обґрунтування типу мікросхеми пам'яті Вибрати тип пам'яті відповідної організації ( mі х ni), навести умовне позначення мікросхеми пам'яті, описати виводи, таблицю переключень, електричні параметри та часові діаграми (керуючись своїм варіантом завдання). Основними технічними параметрами мікросхем пам'яті є: організація пам'яті (mi х nі ), де mi -число комірок та ni - розрядність комірки; швидкодія (час вибірки, запису, тривалість циклу звертання, що визначається мінімально допустимим інтервалом часу між двома послідовними зверненнями до ЗП); потужність споживання; напруга живлення; режим роботи; конструктивне виконання. В кристалах мікросхеми пам'яті містяться матриця запам'ятовуючих елементів, адресний дешифратор, керуючі та підсилюючі схеми. Економічною характеристикою мікросхеми пам'яті є питома вартість, що визначається відношенням вартості ЗП до його інформаційної ємності (mi х nі ). Для побудови блоків ОЗП параметри рекомендованих деяких серій мікросхем приведені в табл. 1, а для блоків ПЗП - в табл. 2.[1]. Таблиця 1 Основні параметри деяких серій мікросхем для реалізації ОЗП Мікросхема пам'яті Технологія виготовлення Організація Час доступу до комірки пам'яті (нс) Потужність споживання (мВт) Напруга живлення (В) КР132РУ1 n-МОН 4Кх1 160 700 +5 КР132РУ2 n-МОН 1Кх1 850 390 +5 КРП2РУЗ n-МОН 1Кх1 125 550 +5 КР132РУ4 n-МОН 1Кх1 70 110 +5 КР132РУ8 n-МОН 1Кх1 60 900 +5 КМ132РУ6А n-МОН 16Кх1 70 120 +5 К134РУ6 ТТЛ 1Кх1 700 600 +5 К155РУ7 ТТЛ 1Кх1 45 840 +5 К505РУ6 n-МОН 1Кх1 450 350 +5 КР537РУ1А КМОН 1Кх1 1100 15 +5 КР537РУ2А КМОН 4Кх1 410 275 +5 КР537РУЗА КМОН 4Кх1 320 110 +5 КР537РУ8А КМОН 2Кх8 220 160 +5

Методичні вказівки Комп ютерна схемотехніка та архітектура комп ютерів

16.04.2026 18:04-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись