Устройствапамяти.Общаяклассификация.

Внутренняяпамятьлюбойпроцессорнойсистемыделитсяна3триосновныхтипа:

· Адресная

· Споследовательнымдоступом

· Ассоциативная

Адресная–доступклюбойизячеекпространствавозможенповыставленномунашинеадресу,внезависимостиотадресапредыдущегообращения.

Ктакомутипуотноситсявсяпамятьпостояннаяиоперативная(ROM,RAM).

Последовательногодоступа–строгаяпоследовательностьобращенияккаждойследующейячейке.Последовательностьопределяетсясчетчиком.Этапамятьстроитсянарегистровыхфайлах.

Кэтомутипуотносятся

· FIFO(firstinputfirstoutput)

· LIFO(lastinputfirstoutput-stack)

Обращениеячейкамstackрегистрируетсяспомощьюреверсивногосчетчика.

Ассоциативнаяпамять–копированиенекоторогоучасткаосновнойпамятинадополнительнуюобласть,приэтомвдополнительнойобластипроизводитсясамопроизвольноераспределениеадресов,ноприкопированиизаполняютсяадресаосновныхячеек.Такимобразом,каждаяячейкаимееткакбыдваадреса:

· Адресвосновнойпамяти

· Адресвнутриобразованногопространства(CASH–кэш)

Памятьспоследовательнымдоступом.Принциппостроениястека.

БуферFIFO

БуферFIFO,примерструктурыкоторогоприведеннарис.1,представляетсобоюЗУдляхраненияочередейданных(списков)спорядкомвыборкислов,такимже,чтоипорядокихпоступления.Интервалымеждусловамимогутбытьсовершенноразличными,т.к.моментызаписисловавбуферисчитыванияизнегозадаютсявнешнимисигналамиуправлениянезависимодруготдруга.

Рис.1.СтруктурабуфераFIFO

Возможностьиметьразныйтемпприемаивыдачисловнеобходима,например,еслиприемникспособенприниматьданные,поступающиерегулярноснекоторойчастотой,аисточникинформациивыдаетсловавболеебыстромтемпеи,можетбыть,ктомуженерегулярно.ТакиеданныепоступаютвихтемпевбуферFIFO,аизнегосчитываютсярегулярноснеобходимойдляприемникаданныхчастотой.Новоесловоставитсявконецочереди,считываниеосуществляетсясначалаочереди.

Всхеме(рис.1)передначаломработыобасчетчикаадресовCTR₁иCTR₂сбрасываются.Призаписиадресаувеличиваютсянаединицуприкаждомобращении,т.е.возрастают,начинаяснулевого.Тожепроисходитпричтениислов,такчтоадресчтениявсегда"гонится"заадресомзаписи.Еслиадресасравняютсяпричтении,тобуферпуст.Еслиадресасравняютсяпризаписи,тобуферполон(адресамизанятавсяемкостьсчетчика).Этиситуацииотмечаютсясоответствующимисигналами.Еслибуферполон,тонужнопрекратитьприемданных,аеслипуст,тонужнопрекратитьчтение.Очередьудлиняетсяилиукорачиваетсявзависимостиотразностичиселзаписанныхисчитанныхслов.Переходчерезнульосложненийневызывает.

Стек

Стек(магазиннаяпамять)удобендлязапоминаниямассиваслов,т.к.приэтомнетребуетсяадресоватькаждоесловоотдельно.Словазагружаютсявстеквопределенномпорядке,присчитываниитакжезаранееизвестенпорядокихследования.Вчастности,стекудобенпризапоминаниисостоянийрегистроввмоментпрерыванияпрограммы.Порядоквводасловвстекиихсчитыванияпредопределеныегоустройством.ПриорганизациитипаLIFO(LastIn—FirstOut)последнеезаписанноевстексловоприсчитываниипоявляетсяпервым.СтекLIFOпопорядкузаписи-считыванияподобенстопкетарелок—дляиспользованияснимаетсяверхняя,т.е.последняяположенная,затемвтораяит.д.Интересноотметить,чтосамтермин"стек"произошелименноотобозначениятакойстопки.

Стекимеетдноиверхушку,направлениевозрастанияномеровячееквнемможетбытьразличным(обычныйиперевернутыйстеки).Операциисостеком—Push(записьслова)иPop(считываниеслова).

АппаратностекреализуетсявОЗУ,гдедлянеговыделяетсяопределеннаяобласть.УказательстекаSPсодержитадреспоследнейзанятойячейки(рис.2).ПривыполненииоперацийPushиPopзначениеSPуменьшаетсяилиувеличивается.ЗадаваявSPначальноезначение,можноразмещатьстеквтойилиинойобластиОЗУ,следяприэтомзатем,чтобыэтаобластьнеиспользоваласьдлядругихцелей.ПрибайтовойорганизациипамятиизанесениивстексодержимогорегистровойпарыстаршийбайтзапоминаетсяпоадресуSP-1,амладший—поадресуSP-2,содержимоеSPуменьшаетсяна2.Привыборкесодержимоедвухверхнихячеекстекапомещаетсявсоответствующиерегистры,асодержимоеSPувеличиваетсяна2.

Рис.2.Реализациястекавмикропроцессорнойсистеме

Основноеназначениестека—обслуживаниепрерыванийпрограммыивыполненияподпрограмм.