Меморијске компоненте за специфичне примене

Полупроводничке RAM меморије спадају у класу непостојаних меморија, с обзиром да губе саржај приликом нестанка напона напајања. Током рада система у RAM се уписују подаци који су резултат дужег израчунавања, или сложеног експеримента. Непредвиђеним нестанком напона напајања ови подаци би били изгубљени. Такође, често је потребно у дигитални систем унети параметре који треба да остану запамћени и након искључивања уређаја. Један од начина да се сачувају подаци у RAM меморији и након нестанка напона напајања је прикључивање суве, или акумулаторске батерије која ће да напаја меморију и када нема мрежног напајања.

Батеријски подржане меморије (battery back-up RAM)

слика 11. принципијенла шема RAM меморије са резервним батеријским напајањем

слика 11. принципијелна шема RAM меморије са резервним батеријским напајањем

Да би меморија исправно функционисала, напон батерије VB треба да је нижи од напона напајања Vcc. Коришћени меморијски чип је пројектован да ради у опсегу напона напајања од Vm=VB-Vd2 до Vm=Vcc-Vd1. Док постоји напон напајања Vcc диода D2 је инверзно поларисана, а меморија се напаја напоном Vm=Vcc-Vd1 (Vd1 је пад напона на проводној диоди D1). Пошто је напон Vcc већи од VB, излаз компаратора је на логичком нивоу 1, што дозвољава избор меморијског чипа сигналом CSl.L. Ако је батерија акумулаторска, пуњење батерије се обавља кроз отпорник R за време док постоји Vcc. Ако се ради о сувој батерији, отпорник R се изоставља.
Након нестанка мрежног напона, напон V
cc (због постојања великих кондензатора у исправљачу) споро опада. Систем у коме се меморија налази би при сниженом напону напајања могао да генерише неконтролисане импулсе и да поквари садржај меморије. Из тог разлога, када Vcc опадне испод VB, излаз компаратора K постаје нула и забрањује приступ меморији због CS2=0. Меморија се сада напаја из батерије напоном Vm=VB-Vd2 и садржај меморије остаје запамћен. Да би остао функционалан и забрањивао приступ меморији када је Vcc мањи од VB, компаратор се напаја из батерије напоном Vm кроз диоду D2.

Диода D1 је сада непроводна и спречава проток струје из батерије кроз остале потрошаче прикључене на Vcc.

У пракси је Vcc најчешће 5V, а напон батерије VB=4,5V. Меморија треба да поуздано задржава садржај и при напону 3,8V, због пада напона на диоди D2. Логичка кола у систему који користи меморију исправно раде при напону напајања 4,5V, а када Vcc опадне испод 4,5V, приступ меморији се забрањује.

Батеријски подржане меморије се бирају тако да имају што мању потрошњу. Најповољније су CMOS статичке меморије које, пошто је приступ меморији забрањен, не троше струју из батерије. Израђују се и меморијски чипови у CMOS технологији са уграђеном минијатурном батеријом и колом за спречавање селекције чипа. Произвођачи гарантују радни век батерије најмање 10 година, када батерији, због старења, може да опадне напон.

Постојане полупроводничке RAM меморије

Постојане полупроводничке RAM меморије (NVRAM) се могу реализовати коришћењем комбинације статичке RAM и EEPROM меморије. У нормалном раду меморија се користи као статичка RAM меморија, а пре искључења напајања се садржај RAM меморије пребацује у EEPROM. За време док нема напајања садржај је сачуван у EEPROM меморији, да би се након укључења поново пребацио у RAM. Да би процес уписа у EEPROM трајао што краће, меморија је организована тако да се цео садржај меморије истовремено пребацује из RAM у EEPROM меморију и обратно.

Меморије за освежавање видео екрана (Видео меморије)

Да би слика или текст створени у рачунару били видљиви на екрану катодне цеви, неопходно је да се слика, која је уписана у меморију каониз 0 и 1, освежава на екрану најмање 25 пута у секунди, како се не би видело треперење слике. Ако је, на пример, резолуција слике 512 линија са 512 тачака по линији и ако се предвиђа само црно/бело приказивање (без нијанси сивог), за сваку тачку на екрану треба предвидети по један бит у меморији. Да би се слика освежавала 25 пута у секунди, потребно је за 40ms прочитати 512×512 дигиталних вредности из меморије, односно, сваких 150ns по једну. Ако би се за меморисање слике користила динамичка меморија капацитета 256Кx1, требало би меморију читати сваких 150ns, а пошто је то ред величине приступа динамичким меморијама, за промену садржаја меморије, односно слике, не би остало времена, тако да би за време уписа у меморију слика на екрану треперила.

слика 12 организација динамичке видео меморије VRAM

слика 12. организација динамичке видео меморије VRAM

Информација из меморије о осветљености тачке на екрану потребна је сваких 150ns. Ако је меморијска матрица организована са 512 редова и 512 колона и ако сваком меморијском реду одговара ред на екрану, додавањем померачког регистра од 512 флип-флопова може се садржај целог реда паралелно уписати у регистар, а затим бит по бит читати сваких 150ns.

Advertisements

2 thoughts on “Меморијске компоненте за специфичне примене

  1. Повратни пинг: Меморије – Рачунари и програмирање

  2. Повратни пинг: Флеш меморија – Рачунари и програмирање

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s