42428

Проектирование RAM

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Из-за наличия всего одной шины и для адреса и для данных необходимо ввести дополнительный регистр для чтения в него адреса и следовательно требуется добавить команду записи адреса с шины в регистр. Тогда структурная схема имеет вид: Тогда система команд имеет следующий вид: not RS not CS not WE MO 1 X X M 0 0 0 WR 0 0 1 RD 0 1 X Запись адреса в RG ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕГИСТРА Регистр адреса состоит из 10 одноразрядных регистров-триггеров. Следовательно схема регистра адреса для 1го разряда будет иметь вид: Полный регистр:...

Русский

2013-10-29

304 KB

7 чел.

Лабораторная работа №3

по курсу:

«Компьютерная схемотехника»

тема: «Проектирование RAM»

Выполнил: студент группы ИВ-83

НТУУ «КПИ» ФИВТ

Воробйов Виталий

ЗАДАНИЕ

На PLMT с параметром разработать RAM ёмкостью

MR=27+25  слов и розрядностью построить n = бит с KR=1+. Оценить сложность и быстродействие полученой схемы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАРИАНТА

Номер зачётной книжки => 8322

=(8322 mod 6 + 6) mod 6 + 4 = 6 входов максимум

n==8+8*(8322 mod 8)=24 розряда

MR=27+25 =128+32*40=1408 байт

KR=1+=1+8322 mod 3 = 1+0 = 1

Одна шина AD<>.

ВЫПОЛНЕНИЕ

Из-за наличия всего одной шины и для адреса и для данных, необходимо ввести дополнительный регистр для чтения в него адреса и следовательно требуется добавить команду записи адреса с шины в регистр. Тогда структурная схема имеет вид:

Тогда система команд имеет следующий вид:

not RAS

not CAS

not WE

MO

1

X

X

M

0

0

0

WR

0

0

1

RD

0

1

X

Запись адреса в RG

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕГИСТРА

Регистр адреса состоит из 10 одноразрядных регистров(триггеров). Так как(1К<210), следовательно, достаточно 10 разрядов.

Функция управления триггером:

Dt(RG) = ras Bi v Q v Q cas, где Bi - i-й вход с общей шины, Q-выход с триггера.

Следовательно, схема регистра адреса для 1го  разряда будет иметь вид:

Полный регистр:

Проектирование RAM

Построим RAM в режиме с управляемым , потому что в таком случае сложность RAM примерно на 20% меньше чем с управляемым С

В связи с тем, что общая шина – необходимо обеспечить запрет на чтение при отсутствии сигнала на считывание и запись при отсутствии сигнала на запись.

Таким образом необходимо организовать две функции- управления триггером и выдачей результата(Dt и Et).

Di Wr A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 v Q

То есть, если есть сигнал записи, то записываем по адресу A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0      Di(то что на входе триггера), если нет сигнала записи то сохраняем предыдущее состояние Q

Так как PLM не позволяет выполнить данную функцию(>6 входов), то разобьём её:

Di Wr( A10 A9)( A8 A7)( A6 A5)( A4 A3)( A2 A1) A0 v Q v Q v Q v Q v Q v Q v Q

Понадобиться 5 полных дешифраторов на 2 разряда двоичного кода(для реализации одного – 4 PLM). Таблица истинности для дешифратора:

Таблица 1

A

B

C1

C2

C3

C4

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

0

0

0

1

Где А и В – это входные адреса, а Сi – выходные сигналы дешифратора.

  

Также потребуется неполный дешифратор на 3 разряда для управляющих входов- необходимо реализовать 2 функции

Rd = ras cas ;   Wr = ras cas we: то есть необходимо 2 PLM.

Et = Rd Q (A10 A9) (A8 A7)(A6A5)(A4 A3)(A2A1)A0.

Выход сигнала с триггера, при условии сигнала считывания и подачи соответствующего адреса.

 

Моделирование работы одной ячейки

Общая схема данного устройства

Расчет сложности и быстродействия:

Расчет сложности и быстродействия:

Сложность схемы определяется суммой сложностей компонентов (регистра адреса и схемы RAM) в количестве использованных PLMT. Следовательно расчет сложности имеет вид:

F = 11(регистр адреса) +1.408Kx24 (ячейки памяти в схеме RAM) + 2(дешифратор командных сигналов)  +  5 * 4 (дешифраторы адресов)= 33825.

Быстродействие схемы более сложно для подсчета. Определим его для каждой команды:

1. Команда хранения. Временных задержек нет.

2. Команда записи в память. Задержка в τ(plm на дешифраторах) + τ(plmt на ячейках памяти) = 1нс + 2нс = 3нс

3. Команда чтения из памяти. Задержка в τ(plm на дешифраторах) + τ(plm на разрешении выдачи содержимого) = 1 нс + 1 нс = 2 нс.

4. Команда внесения адреса в регистр адреса. Имеет задержку в τ(plmt на перезаписи значения триггера) = 2 нс.


Общая схема RAM



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23435. Восточнославянские племена на территории Беларуси: расселение, общественные и хозяйственные отношения в VI-IX веках 17.07 KB
  В раннем железном веке область расселения балтов на территории Беларуси составляла бассейны рек Немана Западной Двины Верхнего Поднепровья. происходит массовое расселение славян на территории Беларуси междуречье Припяти Днепра Западной Двины. Образуются союзы племен: кривичи место расселения – верховье Днепра Западной Двины и Волги дреговичи бассейны Припяти и Двины радимичи юговосточная часть современной Беларуси восток Гомельской и Могилевской области.Место расселения восточнославянских племен на территории Беларуси – это:...
23436. Полоцкое княжество в IX-XI вв. Княжеско-вечевой строй 17.26 KB
  Еще при жизни Всеслав распределил отдельные княжества Полоцкой земли между семью своими сыновьями которые начали междоусобную борьбу. в общественнополитической жизни Полоцкой земли происходят значительные изменения. на севере и западе Полоцкой земли появились немецкие рыцарикрестоносцы которые захватили полоцкие города Кукенойс и Герцике. Начинается период развития Полоцкой земли в союзе с Литвой в новом государстве – ВКЛ.
23437. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ 6.3 MB
  Малиновский ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ Владивосток 2004 УДК 581.1 Физиология растений. В учебном пособии кратко изложены основные разделы физиологии растений: физиология растительной клетки водный обмен минеральное питание фотосинтез брожение и дыхание гетеротрофное питание транспорт и выделение веществ рост и развитие движения растений механизмы защиты растений от факторов внешней среды в том числе и от патогенов. Особенности водного обмена у растений разных экологических групп .
23438. Способы построения, архитектура и обмен данными в цифровых сетях связи 1.2 MB
  Цифровые сети могут строиться на основе уже существующих проводных линий связи (медные, оптические), прокладываться специально выделенные линии, или строиться каналы беспроводной передачи данных. Архитектура сетей подразумевает различные технологии, протоколы...
23439. ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ И ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС 428 KB
  Его обсуждение с дарвинистских позиций началось как известно с гипотезы органического или совпадающего отбора Моргана Болдуина выдвинутой на рубеже нашего века; в 30 40х годах в нашей стране к нему вновь было привлечено большое внимание благодаря работам таких исследователей как В. Одно из них унаследованное генетической теорией еще от вейсмановского неодарвинизма полагает что модификации или ненаследственные изменения в качестве таковых не имеют эволюционного значения и могут только замедлять темпы отбора если попадают в его...
23440. Строение и химия клеточного ядра. Клеточная биология 1.68 MB
  Структура и химия хроматина ДНК хроматина Репликация эукариотических ДНК Основные белки хроматина – гистоны Функциональные свойства гистонов Первый уровень компактизации ДНК. Структурная роль нуклеосом Нуклеосомы при репликации и транскрипции Второй уровень компактизации ДНК – 30 нм фибрилла Негистоновые белки Петлевые домены ДНК – третий уровень структурной организации хроматина ГЛАВА 6. Ядерный белковый матрикс Общий состав ядерного матрикса ДНК ядерного белкового матрикса ГЛАВА 7. Клетки увеличиваются в числе путем деления исходной клетки...
23441. Репликация генома 2.58 MB
  ДНКполимеразы 1. Биосинтез ДНК.2 Бактериальные ДНКполимеразы 1. ДНКполимераза I E.
23442. Биобезопасность 5.6 MB
  Мотивирующие факторы биотерроризма Возможные источники появления у террористов биологического оружия и пути предупреждения его распространения Последствия биотерроризма значимость психологического фактора Биотерроризм как составляющая часть угрозы распространения опасных инфекционных заболеваний человека и животных общие и отличительные черты Потенциальные и реальные патогены для биотерроризма Общие черты и отличительные особенности биотерроризма и естественных вспышек инфекционных заболеваний. Защита человека и общества...
23443. Сибирская язва 1.56 MB
  Три мембраносвязанные энзима необходимые для синтеза капсулы кодируются pXO2 плазмидой массой 60 мегадальтон Наличие капсулы отличает вирулентные штаммы сибирской язвы от вакцинного. Многочисленные исследования убедительно показали что вирулентность возбудителя сибирской язвы утратившего способность образовывать капсулу снижается в десятки тысяч раз хотя его способность вызывать иммунитет сохраняется. Во время Второй Мировой войны Великобритания тестировала взрывчатку с бациллами сибирской язвы на шотландском острове Груинард. Бактерии...