हर कोई जानता है कि आधुनिक कंप्यूटिंग उपकरणों के पास है टक्कर मारना, जहां जानकारी केवल संचालन के दौरान संग्रहीत की जाती है। RAM को मॉड्यूल के रूप में बनाया जाता है जिसमें माइक्रोक्रिकिट्स (चिप्स) होते हैं जिनमें बिट जानकारी संग्रहीत करने के लिए कोशिकाओं का एक सेट होता है। प्रत्येक मेमोरी सेल को शून्य या एक को स्टोर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। 8 ऐसे सेल 8 बिट्स स्टोर करते हैं (यह पहले से ही 1 बाइट है)। ऐसे चिप्स सेमीकंडक्टर्स के आधार पर बनाए जाते हैं। लेकिन मॉड्यूल और पीसी के कार्यान्वयन में कई गंभीर अंतर हैं, जिन पर हम इस लेख में विचार करेंगे।

समता स्मृति।

कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास के प्रारंभिक चरण में, अर्धचालक तत्वों के उत्पादन की तकनीक अभी तक बहुत अच्छी तरह से विकसित नहीं हुई थी। इसलिए, किसी भी मेमोरी सेल को लिखते समय सूचना के नुकसान की संभावना थी: उन्होंने इसमें एक लिखा था, लेकिन इसे रिकॉर्ड नहीं किया गया था (शून्य बना रहा)। स्मृति में लिखने की प्रक्रिया को किसी तरह नियंत्रित करने के लिए, एक साधारण डेटा सत्यापन तकनीक का आविष्कार किया गया था।

एक बाइट (8 बिट) लिखने से पहले इस बाइट में सभी बिट्स के योग की गणना की जाती थी। लेकिन पूरे चेकसम को याद नहीं किया गया था (स्मृति को बचाने के लिए), लेकिन केवल इसका अंतिम बिट, जिसका मूल्य (शून्य या एक) विशेष रूप से इसके लिए निर्दिष्ट स्थान पर याद किया गया था। इस बिट (0 या 1) का मान इस बात पर निर्भर करता है कि जोड़े जाने पर बिट्स का योग सम या विषम था या नहीं। इसलिए, इस बिट को समता बिट के रूप में जाना जाने लगा।

मेमोरी सेल में मूल बाइट लिखने के बाद, ऐसे संग्रहीत बाइट के बिट्स के योग की गणना की गई, और इस योग की समता की तुलना पिछले वाले (जिसका मान समता बिट में संग्रहीत किया गया था) के साथ की गई थी। यदि चेकसम की समानताएं मेल खाती हैं, तो यह माना जाता है कि स्मृति को लिखना सफल रहा। और अगर वे मेल नहीं खाते हैं, तो एक त्रुटि संदेश उत्पन्न होता है। इस तकनीक को समता नियंत्रण कहा जाता है।

समता के बिना स्मृति।

समय के साथ, अधिक विश्वसनीय माइक्रोक्रेसीट दिखाई देने लगे। उनमें त्रुटियों की संभावना कम हो गई। वहीं, इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट्स की कीमत में भी कमी आई है। कंप्यूटर का उत्पादन और बिक्री बड़े पैमाने पर हो गई है। कुछ उपयोगकर्ताओं के लिए, कंप्यूटर के संचालन में त्रुटियां महत्वपूर्ण नहीं थीं। इसलिए, बाजार पर ऐसे मॉडल तैयार किए जाने लगे जो बिना समता के मेमोरी का इस्तेमाल करते थे। "अतिरिक्त" नौवें बिट (प्रत्येक बाइट के लिए) और चेकसम की गणना की "अत्यधिक" लागतों से छुटकारा पाने से कंप्यूटर की लागत को कुछ हद तक कम करना और उन्हें उपभोक्ताओं की जनता के लिए सुलभ बनाना संभव हो गया है। ऐसे कंप्यूटर डेस्कटॉप (डेस्कटॉप) सिस्टम के बीच बहुत लोकप्रिय हो गए हैं।

हालांकि, कुछ उद्योगों, सैन्य-रक्षा महत्व की प्रणालियों और बैंकिंग क्षेत्र में, कंप्यूटिंग सिस्टम में त्रुटियों की अस्वीकार्यता सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक है।

नियंत्रण और त्रुटि सुधार के साथ मेमोरी।

समता नियंत्रण तकनीक सही नहीं है। यह पता लगाने में असमर्थ है, उदाहरण के लिए, एक ही समय में 2 बिट्स के "गायब होने" (इस मामले में समानता नहीं बदलती है)। इसलिए, यह निर्णय लिया गया कि मेमोरी में लिखे गए प्रत्येक बिट डेटा को एक चेकसम में नहीं, बल्कि कई में शामिल किया जाना चाहिए। इस तरह की नियंत्रण प्रणाली के साथ, एक साथ कई त्रुटियों, उनके पते का पता लगाना और इसके अलावा, इन त्रुटियों को ठीक करना संभव हो गया। इस तकनीक को त्रुटि सुधार कोड (ईसीसी) कहा जाता था, क्योंकि एक कोड की गणना की गई थी जो त्रुटि सुधार की अनुमति देता था।

बेशक, चेकसम को स्टोर करने के लिए अतिरिक्त रजिस्टरों की आवश्यकता होती है, जो ऐसे मेमोरी मॉड्यूल को अधिक महंगा बनाता है, लेकिन सामान्य तौर पर, ईसीसी मेमोरी पर आधारित सिस्टम अधिक दोष सहनशील होते हैं। ऐसे मेमोरी मॉड्यूल सर्वर सिस्टम में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

समता और ECC तकनीक के साथ मेमोरी का उपयोग सर्वर और डेस्कटॉप सिस्टम दोनों में किया जा सकता है। पहले मामले में, यह हल किए जा रहे कार्यों के महत्व से उचित है (जहां थोड़ी सी भी त्रुटि की लागत बहुत अधिक है), और दूसरे मामले में यह हमेशा उचित नहीं है (आर्थिक दृष्टिकोण से: आखिरकार, त्रुटि नियंत्रण के साथ मॉड्यूल का उपयोग करने के लिए, आपके पास एक अधिक महंगा मदरबोर्ड होना चाहिए जो इस तकनीक का समर्थन करता है, अन्यथा त्रुटि नियंत्रण काम नहीं करेगा)।

बफर मेमोरी।

कंप्यूटिंग सिस्टम में, मेमोरी से लिखने और पढ़ने का नियंत्रण एक विशेष मेमोरी कंट्रोलर द्वारा किया जाता है। इस नियंत्रक के पास सभी मेमोरी सेल तक पहुंच होनी चाहिए और बस से मेमोरी और इसके विपरीत सूचना के हस्तांतरण को सुनिश्चित करना चाहिए। डेस्कटॉप सिस्टम अक्सर एकीकृत मेमोरी कंट्रोलर वाले प्रोसेसर का उपयोग करते हैं। इस कार्यान्वयन के कुछ नुकसान निम्नलिखित हैं:

केवल एक नियंत्रक है, लेकिन कई मेमोरी कोशिकाओं को नियंत्रित करने की आवश्यकता है - उच्च प्रदर्शन को बनाए रखते हुए एक साथ परोसे जाने वाले मेमोरी बैंकों की संख्या पर एक सीमा है;

प्रोसेसर या अन्य कंप्यूटर घटकों से एक डेटा बस पर, नियंत्रण कमांड और डेटा दोनों को सभी उपयोग किए गए मेमोरी मॉड्यूल (बस पर लोड बढ़ जाता है) में स्थानांतरित करना आवश्यक है।

स्थिति को सुधारने के लिए, प्रत्येक मेमोरी मॉड्यूल में नियंत्रक के कार्यों के हिस्से को लागू करने का निर्णय लिया गया। ऐसा करने के लिए, एक विशेष चिप को मेमोरी मॉड्यूल में एकीकृत किया जाता है, जो एक बफर के रूप में कार्य करता है, जो केंद्रीय प्रोसेसर से पते को नियंत्रित करने और सेट करने के लिए आदेश प्राप्त करता है (इस मामले में, मेमोरी में डेटा प्रवाह बस के समानांतर बस के साथ जाता है आदेश प्रवाह)। इस तरह बफर्ड मेमोरी का जन्म हुआ।

बाद में, इस बफर में त्रुटि सुधार कार्य (ईसीसी) लागू किया जाने लगा, और डेटा बस पर अतिरिक्त भार के बिना मेमोरी को बढ़ाना भी संभव हो गया। बफर को लागू करने के लिए अतिरिक्त चिप्स को रजिस्टर के रूप में जाना जाने लगा, और मेमोरी को ही पंजीकृत मेमोरी के रूप में जाना जाने लगा।

समय के साथ, पूरी तरह से बफर मेमोरी मॉड्यूल (एफबी - पूरी तरह से बफर) भी बफर (रजिस्टर) में दिखाई दिए, जिनमें से न केवल संकेतों को नियंत्रित किया जाता है, बल्कि डेटा को एक स्ट्रीम में क्रमिक रूप से स्थानांतरित किया जाने लगा। इंटरमीडिएट बफर का उपयोग करते समय, मेमोरी ऑपरेशन में कुछ मंदी होती है, क्योंकि बफर को लिखने के लिए एक मध्यवर्ती चक्र की आवश्यकता होती है।

एक अतिरिक्त रजिस्टर चिप की उपस्थिति और जटिल प्रौद्योगिकियों के उपयोग के कारण ऐसी मेमोरी अपंजीकृत मेमोरी की तुलना में बहुत अधिक महंगी है। लेकिन, इसके एर्गोनॉमिक्स के कारण, वॉल्यूम बढ़ाने की संभावना के साथ-साथ त्रुटि नियंत्रण के कारण, सर्वर सिस्टम में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जहां बड़ी मात्रा में डेटा के साथ स्थिर और त्रुटि मुक्त कार्य बहुत महत्वपूर्ण है।

सुसंगति के मुद्दे।

अपने विकास के प्रारंभिक चरणों में बफर्ड मेमोरी मॉड्यूल का उपयोग डेस्कटॉप और सर्वर सिस्टम दोनों में किया गया था, लेकिन पंजीकृत मेमोरी के आगमन ने इसे पीसी में उपयोग करने की संभावना को समाप्त कर दिया।

डेस्कटॉप सिस्टम में, पंजीकृत मेमोरी का उपयोग अव्यावहारिक (अत्यधिक लागत) है, और अक्सर असंभव है, क्योंकि डेस्कटॉप में उपयोग किए जाने वाले अधिकांश मदरबोर्ड पंजीकृत मेमोरी का समर्थन नहीं करते हैं। आधुनिक सर्वर सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले मदरबोर्ड, इसके विपरीत, केवल पंजीकृत मेमोरी के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, क्योंकि बढ़ती क्षमता (प्लेटफ़ॉर्म को बदले बिना) और त्रुटियों को नियंत्रित करने की क्षमता सर्वर के लिए लागत से अधिक महत्वपूर्ण कारक हैं।

बहुत बार, घटकों को चुनते समय, हम विभिन्न समझ से बाहर के शब्दों और अवधारणाओं का सामना करते हैं। RAM चुनते समय, यह DDR, DDR2, DDR3, DDR4, RDRAM, RIMM आदि हो सकता है। यदि मुख्य प्रकार की रैम के साथ सब कुछ कमोबेश स्पष्ट है, और प्रत्येक प्रकार के लिए समर्थन मदरबोर्ड के विवरण में इंगित किया गया है, तो ईसीसी जैसा पैरामीटर कई लोगों के लिए कुछ प्रश्न उठाता है। ईसीसी मेमोरी क्या है? क्या घरेलू कंप्यूटर पर ECC RAM का उपयोग करना संभव है और ECC RAM और गैर-ECC RAM में मुख्य अंतर क्या है?

ईसीसी मेमोरी क्या है?

यह एक विशेष प्रकार की रैम है जिसमें बिल्ट-इन एरर करेक्शन हार्डवेयर होता है। ऐसे मेमोरी मॉड्यूल विशेष रूप से सर्वर के लिए विकसित किए गए थे, जहां डेटा की शुद्धता और उनके प्रसंस्करण की विश्वसनीयता की आवश्यकताएं व्यक्तिगत कंप्यूटरों की तुलना में बहुत अधिक हैं।

ईसीसी-राम स्वचालित रूप से भंडारण ब्लॉकों में स्वतःस्फूर्त डेटा परिवर्तनों को पहचानता है, अर्थात जो त्रुटियां हुई हैं। नियमित - सुधार तंत्र के समर्थन के बिना डेस्कटॉप मेमोरी को गैर-ईसीसी कहा जाता है।

ECC मेमोरी क्या करने में सक्षम है और यह कैसे काम करती है?

त्रुटि-सुधार स्मृति प्रत्येक मशीन शब्द में 1 बिट परिवर्तित डेटा का पता लगा सकती है और उसे ठीक कर सकती है। इसका क्या मतलब है? यदि किसी कारण से लिखने और पढ़ने के बीच का डेटा बदल दिया गया था (अर्थात, एक त्रुटि हुई), तो ECC RAM मान को सही कर देगा। ऐसी कार्यक्षमता के लिए RAM नियंत्रक के समर्थन की आवश्यकता होती है। यह समर्थन मदरबोर्ड चिपसेट द्वारा व्यवस्थित किया जा सकता है, आधुनिक प्रोसेसर में अंतर्निहित रैम नियंत्रक।

त्रुटि सुधार एल्गोरिथ्म हैमिंग कोड पर आधारित है, लेकिन अन्य एल्गोरिदम का उपयोग एक से अधिक त्रुटि को ठीक करने के लिए किया जाता है। व्यवहार में, मेमोरी मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है, जहां प्रत्येक 8 मेमोरी चिप्स के लिए, एक और चिप जोड़ा जाता है जो ईसीसी कोड (मुख्य मेमोरी के प्रत्येक 64 बिट्स के लिए 8 बिट) को स्टोर करता है।

RAM मेमोरी सेल में मान विकृत क्यों होता है?

डेटा विरूपण के मुख्य कारणों में से एक कॉस्मिक किरणें हैं। यद्यपि हम पृथ्वी पर वायुमंडल के संरक्षण में हैं, कॉस्मिक किरणें अपने साथ कुछ प्राथमिक कण ले जाती हैं जो कंप्यूटर मेमोरी सहित इलेक्ट्रॉनिक्स को प्रभावित कर सकते हैं। इन कणों की ऊर्जा की क्रिया के तहत, मेमोरी सेल की स्थिति में परिवर्तन संभव है, जिससे डेटा विरूपण और त्रुटियां होती हैं। दिलचस्प बात यह है कि कॉस्मिक किरणों के संपर्क में ऊंचाई के साथ वृद्धि होती है, इसलिए उच्च ऊंचाई वाले कंप्यूटर सिस्टम को बेहतर सुरक्षा की आवश्यकता होती है।

ईसीसी मेमोरी कैसे काम करती है

रैम में त्रुटि नियंत्रण तंत्रों में से एक समता तकनीक का उपयोग करना है, जो आपको डेटा में त्रुटि के तथ्य को ठीक करने की अनुमति देता है, लेकिन आपको डेटा को ठीक करने की अनुमति नहीं देता है।

हैमिंग कोड का उपयोग ईसीसी सुधार के लिए किया जाता है। ECC मेमोरी भ्रष्टाचार के कारण कंप्यूटर सिस्टम को गलत संचालन से बचाता है और एक महत्वपूर्ण सिस्टम विफलता की संभावना को कम करता है। ईसीसी सपोर्ट वाली मेमोरी एप्लिकेशन के आधार पर गैर-ईसीसी मेमोरी की तुलना में 2-3% धीमी होती है।

ECC मेमोरी का उपयोग करने के कारण

डेस्कटॉप कंप्यूटरों में ECC- सक्षम RAM का उपयोग करने का कोई वस्तुनिष्ठ कारण नहीं है। चूंकि डेटा त्रुटियों की संभावना बहुत कम है, सामान्य पीसी उपयोग परिदृश्यों में, यह बहुत कम संभावना है कि एक त्रुटि पीसी में समस्या या क्रैश का कारण बनेगी। सबसे खराब स्थिति उपस्थिति है नीले परदेबीएसओडी की मौत इसके अलावा, ईसीसी रैम का उपयोग इस तथ्य से बाधित है कि डेस्कटॉप प्रोसेसर और motherboardsअधिकांश इस प्रकार की RAM का समर्थन नहीं करते हैं।

ईसीसी त्रुटि सुधार के साथ रैम का उपयोग सर्वर और कॉर्पोरेट सेगमेंट के लिए प्रासंगिक है, जहां गलती सहनशीलता और विश्वसनीयता की आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं, और डेटा की शुद्धता गणना के परिणामों और पूरे सिस्टम के संचालन को प्रभावित कर सकती है। .

पहचान कर सकते है तीनमाइक्रोकंट्रोलर में उपयोग की जाने वाली मुख्य प्रकार की मेमोरी:

स्मृति कार्यक्रम,जो एक रीड ओनली मेमोरी है जिसे प्रोग्राम कोड और स्थिरांक को स्टोर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह मेमोरी प्रोग्राम के निष्पादन के दौरान अपनी सामग्री नहीं बदलती है;

स्मृति आंकड़े,प्रोग्राम निष्पादन के दौरान चर (परिणाम) को स्टोर करने के लिए डिज़ाइन किया गया;

● रजिस्टर करेंमाइक्रोकंट्रोलर के आंतरिक रजिस्टरों से युक्त मेमोरी। इनमें से प्रत्येक प्रकार की स्मृति की विशेषताओं पर विचार करें।

प्रोग्राम मेमोरी।

ऐसी मेमोरी की आवश्यकता इस तथ्य के कारण है कि माइक्रोकंट्रोलर में कंप्यूटर में हार्ड ड्राइव के रूप में ऐसे मेमोरी डिवाइस नहीं होते हैं जिनसे निष्पादन योग्य प्रोग्राम लोड होता है। इसलिए, प्रोग्राम कोड को माइक्रोकंट्रोलर में स्थायी रूप से संग्रहीत किया जाना चाहिए।

सभी प्रकार की प्रोग्राम मेमोरी होती है गैर-वाष्पशील के लिएमेमोरी, या रीड-ओनली मेमोरी (ROM), जिसकी सामग्री को माइक्रोकंट्रोलर के बंद होने के बाद बरकरार रखा जाता है।

निष्पादन के दौरान, प्रोग्राम को इस मेमोरी से पढ़ा जाता है, और कंट्रोल यूनिट (कमांड डिकोडर) इसकी डिकोडिंग सुनिश्चित करता है और आवश्यक संचालन करता है। प्रोग्राम के निष्पादन के दौरान प्रोग्राम मेमोरी की सामग्री को बदला नहीं जा सकता (रीप्रोग्राम किया गया)। इसलिए, माइक्रोकंट्रोलर की कार्यक्षमता तब तक नहीं बदल सकती जब तक कि इसकी प्रोग्राम मेमोरी की सामग्री मिटा नहीं दी जाती (यदि संभव हो) और पुन: प्रोग्राम किया गया (नए निर्देशों से भरा हुआ)।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि माइक्रोकंट्रोलर (8, 16 या 32 बिट्स) का बिटनेस इसके डेटा बस के बिटनेस के अनुसार इंगित किया गया है।

जब किसी उपकरण को 8-बिट कहा जाता है, तो इसका मतलब है कि डेटा के बिट्स की संख्या जिसे माइक्रोकंट्रोलर संसाधित करने में सक्षम है।

हार्वर्ड आर्किटेक्चर में, निर्देश एक घड़ी चक्र में पूरे निर्देश को पढ़ने की अनुमति देने के लिए डेटा से बड़े हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, मॉडल के आधार पर PIC माइक्रोकंट्रोलर, 12, 14 या 16 बिट्स की थोड़ी चौड़ाई वाले कमांड का उपयोग करते हैं। में एवीआर माइक्रोकंट्रोलरकमांड हमेशा 16 बिट चौड़ा होता है। हालाँकि, इन सभी माइक्रोकंट्रोलर्स के पास 8-बिट डेटा बस है।

प्रिंसटन आर्किटेक्चर डिवाइस में, डेटा चौड़ाई आमतौर पर उपयोग की जा रही बस की बिट चौड़ाई (लाइनों की संख्या) निर्धारित करती है। Motorola 68HC05 माइक्रोकंट्रोलर में, 24-बिट निर्देश तीन 8-बिट प्रोग्राम मेमोरी सेल में स्थित होता है। इस तरह के एक निर्देश को पूरी तरह से प्राप्त करने के लिए, इस मेमोरी के तीन रीड साइकिल करना आवश्यक है।

आइए एक नजर डालते हैं पांच प्रकारगैर-वाष्पशील निवासी मेमोरी, या रीड ओनली मेमोरी (ROM), प्रोग्राम को स्टोर करने के लिए उपयोग की जाती है।

मुखौटा स्मृति।

मास्क रोम (मास्क-रोम या बस रोम) पूरी तरह से डिबग किए गए प्रोग्राम के लिए माइक्रोकंट्रोलर उत्पादन के चरण में बनाए जाते हैं। ग्लास फोटोमास्क पर, प्रोग्राम का उपयोग करते समय, एक मुखौटा पैटर्न बनाया जाता है। मास्क के साथ परिणामी फोटोमास्क का उपयोग प्रोग्राम मेमोरी बनाने वाले तत्वों के बीच संबंध बनाने के लिए किया जाता है।

पहला मुखौटा ROM 1960 के दशक की शुरुआत में दिखाई दिया और आज भी उपयोग में है, इसके लिए धन्यवाद गुणउत्पादों के बड़े पैमाने पर उत्पादन में कम लागत और कार्यक्रम भंडारण की उच्च विश्वसनीयता के रूप में।

नुकसानमास्क रोम - एप्लिकेशन प्रोग्राम में कोई भी बदलाव फोटोमास्क का एक नया सेट बनाने और उत्पादन में उनके परिचय के लिए महत्वपूर्ण लागत और समय के साथ जुड़ा हुआ है।

एक बार प्रोग्राम करने योग्य मेमोरी।

यह मेमोरी (वन-टाइम प्रोग्राम योग्य ROM - OTPROM) उपयोगकर्ता-प्रोग्राम करने योग्य है और इसमें शुरुआत में सिंगल बिट्स वाले सेल होते हैं। केवल वे मेमोरी सेल प्रोग्रामिंग के अधीन हैं, जिनकी सामग्री को 0 मान लेना चाहिए। ऐसा करने के लिए, मेमोरी सेल में बढ़े हुए वोल्टेज दालों का एक क्रम लागू किया जाता है।

वोल्टेज स्तर, दालों की संख्या और उनके समय के मापदंडों को विनिर्देशों का कड़ाई से पालन करना चाहिए। शून्य लिखने के बाद, एक मान को पुनर्स्थापित करना असंभव है। इसी कारण स्मृति कहलाती है एक बार प्रोग्राम करने योग्य ROM। हालांकि, किसी को संभावना को इंगित करना चाहिए अतिरिक्त प्रोग्रामिंग(अछूता) एकल बिट्स वाली कोशिकाएँ।

एक बार प्रोग्राम करने योग्य ROM वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग छोटे बैचों में उत्पादित उत्पादों में किया जाता है।

पराबैंगनी क्षरण के साथ पुन: प्रोग्राम करने योग्य स्मृति।

इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल ROM (EPROM) मेमोरी सेल एक LIPSMOS (फ्लोटिंग गेट हिमस्खलन इंजेक्शन) ट्रांजिस्टर है। प्रारंभिक अवस्था में (लिखने से पहले), सेल में प्रवेश करते समय, एक तार्किक इकाई को पढ़ा जाता है। मेमोरी प्रोग्रामिंग संबंधित कोशिकाओं को तार्किक शून्य लिखने के लिए नीचे आती है। EP ROM कई प्रोग्रामिंग में सक्षम हैं, जिसकी तकनीक एक बार प्रोग्राम करने योग्य ROM तकनीक के समान है।

प्रत्येक प्रोग्रामिंग सत्र से पहले, ऑपरेशन मिटाएंस्मृति कोशिकाओं की मूल स्थिति को पुनर्स्थापित करने के लिए। इसके लिए माइक्रोकंट्रोलर केस में एक खास विंडो दी गई है, जो अल्ट्रावायलेट किरणों से किरणित होती है। प्रोग्रामिंग तकनीक (आपूर्ति वोल्टेज के निर्धारित मान, संख्या और दालों की अवधि) और मिटाने वाली तकनीक (पराबैंगनी विकिरण स्रोत की तरंग दैर्ध्य रेंज) के अधीन ROM मिटाने / प्रोग्रामिंग सत्रों की संख्या 25-100 गुना है।

EPROM मेमोरी वाले माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग उनकी उच्च लागत के कारण विकसित अनुप्रयोगों के प्रोटोटाइप में किया जाता है।

लागत को कम करने के लिए, EPROM चिप्स बिना विंडो (EPROM संस्करण के साथ एक बार प्रोग्रामिंग) के मामले में संलग्न हैं। लागत में कमी के कारण, EPROM संस्करण अक्सर मास्क-प्रोग्रामेबल रोम के बजाय उपयोग किए जाते हैं।

इलेक्ट्रिकल इरेज़र के साथ रिप्रोग्रामेबल मेमोरी।

इलेक्ट्रिकल इरेज़र (इलेक्ट्रिकली इरेज़ेबल प्रो ग्रैमेबल ROM - EEPROM या E2 PROM) के साथ एक मेमोरी एलिमेंट के रूप में, MNOS संरचना (मेटल, सिलिकॉन नाइट्राइड, सिलिकॉन ऑक्साइड, सेमीकंडक्टर) के साथ एक ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है, जिसके कारण ROM की लागत अपेक्षाकृत कम होती है। (EPROM के संबंध में) और अधिकतम संख्या में इरेज़िंग/प्रोग्रामिंग चक्र 10 4 -10 6 की अनुमति देता है। इसके अलावा, EEPROM मेमोरी प्रोग्रामिंग तकनीक आपको लागू करने की अनुमति देती है बाइट मिटाऔर बाइट प्रोग्रामिंग,बोर्ड से नियंत्रक को हटाए बिना, जो आपको समय-समय पर इसे अपडेट करने की अनुमति देता है सॉफ्टवेयर.

इन लाभों के बावजूद, इस प्रकार की मेमोरी का व्यापक रूप से दो कारणों से कार्यक्रमों को संग्रहीत करने के लिए उपयोग नहीं किया जाता है:

EEPROM की एक सीमित क्षमता होती है;

फ्लैश प्रकार के रोम दिखाई दिए हैं, जिनमें समान उपयोगकर्ता विशेषताएं हैं, लेकिन कम कीमत पर।

फ्लैश मेमोरी।

विद्युत रूप से प्रोग्राम करने योग्य और विद्युत रूप से मिटाने योग्य फ्लैश मेमोरी (FLASH ROM) को सस्ते उच्च क्षमता वाले एक बार प्रोग्राम करने योग्य रोम और महंगे EEPROM रोम के बीच एक विकल्प के रूप में बनाया गया था। छोटी क्षमता. फ्लैश मेमोरी (जैसे EEPROM) ने बार-बार मिटाने और प्रोग्राम करने की क्षमता को बरकरार रखा है।

प्रत्येक सेल के एड्रेसिंग ट्रांजिस्टर को ROM सर्किट से हटा दिया गया था, जिसने एक ओर, प्रत्येक बिट मेमोरी को अलग से प्रोग्राम करना असंभव बना दिया, दूसरी ओर, इसने मेमोरी की मात्रा को बढ़ाना संभव बना दिया। इसलिए, फ्लैश मेमोरी मिटा दी जाती है और प्रोग्राम किया जाता है पृष्ठ या ब्लॉक।

इस प्रकार, कार्यात्मक रूप से फ्लैश-मेमोरी EEPROM से बहुत कम भिन्न होती है। मुख्य अंतर दर्ज की गई जानकारी को मिटाने की विधि में है: यदि EEPROM-मेमोरी इरेज़र प्रत्येक सेल के लिए अलग से किया जाता है, तो FLASH-मेमोरी में - पूरे ब्लॉक में। EEPROM मेमोरी वाले माइक्रोकंट्रोलर्स में, पूरे डिवाइस को रीप्रोग्राम करने की आवश्यकता के बिना प्रोग्राम के अलग-अलग सेक्शन को बदलना आवश्यक है।

वर्तमान में, फ्लैश के साथ एमसीयू एमसीयू को वन-टाइम प्रोग्रामेबल (और यहां तक ​​कि नकाबपोश) रोम के साथ बदलना शुरू कर रहे हैं।

रॉम प्रोग्रामिंग।

ध्यान दें कि MK के निर्माण के दौरान केवल कारखाने में मास्क ROM मेमोरी को प्रोग्राम किया जाता है। OTPROM और EPROM मेमोरी प्रकार एक प्रोग्रामर और एक बूस्टर वोल्टेज स्रोत का उपयोग करके डेवलपर को प्रोग्रामिंग क्षमताओं के साथ प्रदान करते हैं जो MCU के उपयुक्त आउटपुट से जुड़े होते हैं।

EEPROM और FLASH मेमोरी रिप्रोग्रामेबल को संदर्भित करती है, या पुन: प्रोग्राम योग्ययाद। इरेज़िंग/प्रोग्रामिंग के लिए आवश्यक बढ़ी हुई शक्ति को आधुनिक नियंत्रकों के EEPROM और FLASH मेमोरी मॉड्यूल में निर्मित वोल्टेज एम्पलीफिकेशन सर्किट का उपयोग करके बनाया गया है, जिन्हें कहा जाता है पंप जनरेटर।कार्यान्वयन के लिए धन्यवाद कार्यक्रम नियंत्रणपंप जनरेटर को चालू और बंद करने से, सिस्टम के विकसित होने के हिस्से के रूप में FLASH और EEPROM मेमोरी सेल्स को प्रोग्राम करना या मिटाना सैद्धांतिक रूप से संभव हो गया। इस प्रोग्रामिंग तकनीक को कहा जाता है सिस्टम में प्रोग्रामिंग(सिस्टम प्रोग्रामिंग में - आईएसपी)।

इसमें विशेष उपकरण (प्रोग्रामर) की आवश्यकता नहीं होती है, जो प्रोग्रामिंग लागत को कम करता है। अंतिम उत्पाद के बोर्ड पर स्थापित होने के बाद ISP मेमोरी वाले माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम किया जा सकता है।

आइए विचार करें कि किसी एप्लिकेशन प्रोग्राम के नियंत्रण में EEPROM-मेमोरी प्रोग्रामिंग की संभावना को कैसे लागू किया जाता है (और उपयोग किया जाता है)। यदि प्रोग्रामिंग एल्गोरिथम वाला प्रोग्राम नाममात्र आपूर्ति वोल्टेज के साथ एक अलग मेमोरी मॉड्यूल में संग्रहीत किया जाता है, और EEPROM मेमोरी पंप जनरेटर के साथ प्रदान की जाती है, तो EEPROM मेमोरी की ISP प्रोग्रामिंग की जा सकती है। यह परिस्थिति EEPROM मेमोरी को उत्पाद के संचालन के दौरान बदली गई उपयोगकर्ता सेटिंग्स को संग्रहीत करने के लिए एक आदर्श गैर-वाष्पशील भंडारण उपकरण बनाती है। एक उदाहरण एक आधुनिक टीवी है, जिसकी चैनल सेटिंग्स बिजली बंद होने पर सहेजी जाती हैं।

इसलिए, 8-बिट एमके की निवासी मेमोरी में सुधार करने के रुझानों में से एक एमके चिप पर दो गैर-वाष्पशील मेमोरी मॉड्यूल का एकीकरण था: फ्लैश (या ओटीपी) - कार्यक्रमों को संग्रहीत करने के लिए और ईईपीरोम - पुन: प्रोग्राम करने योग्य स्थिरांक को संग्रहीत करने के लिए।

प्रौद्योगिकी पर विचार करें (पुनः) फ्लैश प्रोग्रामिंग- एक एप्लिकेशन प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित एक अंतर्निर्मित पंप जनरेटर के साथ मेमोरी। सबसे पहले, हम दो तथ्यों पर ध्यान देते हैं:

यदि ईईपीरोम मेमोरी को एमके में रीप्रोग्रामेबल स्थिरांक के भंडारण के लिए बनाया गया है, तो तैयार उत्पाद के संचालन के दौरान फ्लैश-मेमोरी के कई बिट्स प्रोग्रामिंग का कोई मतलब नहीं है। यदि आवश्यक हो, तो तुरंत रीप्रोग्रामिंग मोड का उपयोग करना बेहतर होता है;

आपको फ्लैश-मेमोरी प्रोग्रामिंग प्रोग्राम को फ्लैश-मेमोरी में ही स्टोर नहीं करना चाहिए, क्योंकि प्रोग्रामिंग मोड में स्विच करने से इसे आगे पढ़ना असंभव हो जाएगा। प्रोग्रामिंग प्रोग्राम किसी अन्य मेमोरी मॉड्यूल में स्थित होना चाहिए।

सिस्टम में प्रोग्रामिंग तकनीक को लागू करने के लिए, एमसी सीरियल पोर्ट में से एक का चयन किया जाता है, जिसे एक विशेष द्वारा सेवित किया जाता है संचार निगरानी कार्यक्रम,निवासी मुखौटा ROM MK में स्थित है। सीरियल पोर्ट के माध्यम से निजी कंप्यूटरप्रोग्राम को RAM में लोड करता है प्रोग्रामिंगऔर लागूप्रोग्राम है, जिसे बाद में फ्लैश मेमोरी में स्टोर किया जाता है। चूंकि एमके के निवासी रैम में एक छोटी राशि होती है, इसलिए एप्लिकेशन प्रोग्राम को अलग-अलग ब्लॉकों (भागों) में लोड किया जाता है। यदि एमसीयू में प्रोग्रामिंग प्रोग्राम के साथ मास्क मेमोरी मॉड्यूल स्थापित है, तो केवल एप्लिकेशन प्रोग्राम को रैम में लोड किया जाता है।

सिस्टम में प्रोग्रामिंग तकनीक को लागू करने वाले माइक्रोकंट्रोलर में अक्सर शामिल होते हैं चारस्मृति प्रकार:

फ्लैश - प्रोग्राम मेमोरी, मास्क रॉम - संचार मॉनिटर मेमोरी, ईईपीरोम - परिवर्तनीय स्थिरांक और इंटरमीडिएट डेटा रैम स्टोर करने के लिए मेमोरी।

सिस्टम में प्रोग्रामिंग की तकनीक अब तेजी से अंतिम उत्पाद के बोर्ड पर स्थित माइक्रोकंट्रोलर में एप्लिकेशन प्रोग्राम दर्ज करने के लिए उपयोग की जाती है। उसकी गौरव- एमसी के निर्दिष्ट आंतरिक मोड की स्थिरता के कारण प्रोग्रामर की कमी और प्रोग्रामिंग की उच्च विश्वसनीयता।

उदाहरण के तौर पर, हम मोटोरोला से एमसी एचसी08 परिवार के निवासी फ्लैश-मेमोरी के संकेतक प्रस्तुत करते हैं:

मिटाने/प्रोग्रामिंग चक्रों की गारंटीकृत संख्या - 10 5;

दर्ज की गई जानकारी का गारंटीकृत भंडारण समय - 10 वर्ष, जो व्यावहारिक रूप से उत्पाद का जीवन चक्र है; फ्लैश-मेमोरी मॉड्यूल एमके आपूर्ति वोल्टेज पर 1.8 से 2.7 वी तक संचालित और प्रोग्राम किए जाते हैं;

1 बाइट मेमोरी के लिए समतुल्य प्रोग्रामिंग समय 60 µs है।

डेटा मेमोरी।

निवासी डेटा मेमोरी के रूप में उपयोग किया जाता है स्थिररैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM), जो आपको घड़ी की आवृत्ति को मनमाने ढंग से छोटे मानों तक कम करने की अनुमति देती है। RAM कोशिकाओं की सामग्री (गतिशील मेमोरी के विपरीत) शून्य आवृत्ति तक संग्रहीत की जाती है। स्थिर रैम की एक अन्य विशेषता आपूर्ति वोल्टेज को एक निश्चित न्यूनतम स्वीकार्य स्तर तक कम करने की क्षमता है, जिस पर माइक्रोकंट्रोलर नियंत्रण कार्यक्रम निष्पादित नहीं होता है, लेकिन रैम में सामग्री सहेजी जाती है।

भंडारण स्तर में एक वोल्ट के क्रम का मान होता है, जो डेटा को बचाने के लिए, यदि आवश्यक हो, एमके को एक स्वायत्त स्रोत (बैटरी या संचायक) से बिजली में स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। कुछ MK (उदाहरण के लिए, डलास सेमीकंडक्टर से DS5000) के पास मामले में एक स्वायत्त बिजली की आपूर्ति है, जो 10 वर्षों के लिए RAM में डेटा के संरक्षण की गारंटी देता है।

माइक्रोकंट्रोलर्स की एक विशेषता विशेषता चर को स्टोर करने के लिए उपयोग की जाने वाली रैंडम एक्सेस मेमोरी (रैम) की अपेक्षाकृत कम मात्रा (सैकड़ों बाइट्स) है। इसे कई कारकों द्वारा समझाया जा सकता है:

एमसी हार्डवेयर के सरलीकरण के लिए प्रयास करना;

रैम मेमोरी की मात्रा को कम करने के उद्देश्य से प्रोग्राम लिखते समय कुछ नियमों का उपयोग करना (उदाहरण के लिए, स्थिरांक को चर के रूप में संग्रहीत नहीं किया जाता है);

मेमोरी संसाधनों का वितरण इस तरह से कि रैम में डेटा रखने के बजाय, हार्डवेयर का अधिकतम उपयोग (टाइमर, इंडेक्स रजिस्टर, आदि);

बड़े डेटा सरणियों के उपयोग के बिना काम करने के लिए एप्लिकेशन प्रोग्राम का उन्मुखीकरण।

ढेर सुविधाएँ।

माइक्रोकंट्रोलर में, RAM मेमोरी का एक भाग, जिसे कहा जाता है ढेर।इन कार्यों के दौरान, प्रोग्राम काउंटर और मुख्य रजिस्टरों (संचयक, स्थिति रजिस्टर, सूचकांक और अन्य रजिस्टर) की सामग्री को सहेजा जाता है, और मुख्य कार्यक्रम में लौटने पर पुनर्स्थापित किया जाता है। याद रखें कि स्टैक सिद्धांत के अनुसार काम करता है: अंतिम अंदर प्रथम बाहर(लास्ट इन, फर्स्ट आउट-एलआईएफओ)।

प्रिंसटन आर्किटेक्चर में, RAM का उपयोग स्टैक फ़ंक्शंस सहित कई हार्डवेयर फ़ंक्शंस को लागू करने के लिए किया जाता है। मेमोरी एड्रेस स्पेस में कमांड, सामान्य-प्रयोजन रजिस्टर, विशेष फ़ंक्शन रजिस्टर आदि के लिए अलग-अलग क्षेत्र आवंटित किए जाते हैं। यह नियंत्रक के प्रदर्शन को कम करता है, क्योंकि विभिन्न मेमोरी क्षेत्रों तक पहुंच एक साथ नहीं की जा सकती है।

हार्वर्ड माइक्रोप्रोसेसर प्रोग्राम मेमोरी, डेटा मेमोरी (I/O स्पेस सहित), और स्टैक को समानांतर (एक साथ) में संबोधित कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, जब एक कॉल सबरूटीन निर्देश सक्रिय होता है, तो कई क्रियाएं एक साथ की जाती हैं।

प्रिंसटन आर्किटेक्चर में, जब कॉल निर्देश निष्पादित किया जाता है, तो अगला निर्देश प्रोग्राम काउंटर की सामग्री को स्टैक पर धकेलने के बाद ही प्राप्त किया जाता है।

दोनों आर्किटेक्चर के माइक्रोकंट्रोलर में RAM की छोटी क्षमता के कारण, प्रोग्राम को निष्पादित करते समय समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं:

यदि एक अलग स्टैक आवंटित किया जाता है, तो इसे भरने के बाद, स्टैक पॉइंटर की सामग्री को चक्रीय रूप से बदल दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप स्टैक पॉइंटर पहले से भरे हुए स्टैक सेल को संदर्भित करना शुरू कर देता है। इसलिए, बहुत सारे कॉल निर्देशों के बाद, गलत रिटर्न पता स्टैक पर होगा, जो सही पते के बजाय लिखा गया था;

यदि माइक्रोप्रोसेसर डेटा और स्टैक को समायोजित करने के लिए एक सामान्य मेमोरी क्षेत्र का उपयोग करता है, तो स्टैक ओवरफ़्लो डेटा को अधिलेखित कर देगा। स्टैक (PUSH) पर लोड करने और स्टैक (POP) से पॉपिंग के लिए निर्देशों की कमी के कारण, स्टैक पर रजिस्टरों की सामग्री को सहेजने की सुविधाओं पर विचार करें। ऐसे माइक्रोकंट्रोलर में, PUSH और POP निर्देशों के बजाय, दो निर्देश और एक इंडेक्स रजिस्टर का उपयोग किया जाता है, जो स्पष्ट रूप से स्टैक क्षेत्र की ओर इशारा करता है। निर्देश क्रम ऐसा होना चाहिए कि पहले और दूसरे निर्देश के बीच एक रुकावट के परिणामस्वरूप डेटा की हानि न हो। निर्दिष्ट आवश्यकता को ध्यान में रखते हुए, PUSH और POP कमांड का अनुकरण निम्नलिखित है।

धकेलना ; स्टैक डिक्रीमेंट इंडेक्स पर डेटा लोड करें; अगले स्टैक स्थान पर जाएँ [सूचकांक], इक्का; स्टैक पीओपी पर संचायक की सामग्री को स्टोर करें; स्टैक मूव ऐस से पॉप डेटा, ; संचायक वेतन वृद्धि सूचकांक में स्टैक मान को पुश करें; पिछले स्टैक सेल में ले जाएँ

यदि पहले निर्देश के बाद कार्यक्रम बाधित होता है, तो रुकावट को संभालने के बाद स्टैक की सामग्री खो नहीं जाएगी।

स्मृति रजिस्टर।

माइक्रोकंट्रोलर (जैसे कंप्यूटर सिस्टम) में कई रजिस्टर होते हैं जिनका उपयोग किया जाता है प्रबंधन के लिएविभिन्न आंतरिक नोड्स और बाहरी उपकरण. इसमें शामिल है:

रजिस्टर प्रोसेसर कोर(बैटरी, स्थिति रजिस्टर, सूचकांक रजिस्टर);

रजिस्टर प्रबंध(व्यवधान नियंत्रण रजिस्टर, टाइमर नियंत्रण रजिस्टर);

डेटा इनपुट/आउटपुट रजिस्टर (डेटा रजिस्टर और समानांतर, सीरियल या एनालॉग इनपुट/आउटपुट नियंत्रण रजिस्टर)।

पता स्थान में रजिस्टरों को रखने के तरीके के अनुसार, हम भेद कर सकते हैं:

माइक्रोकंट्रोलर, जिसमें सभी रजिस्टर और डेटा मेमोरी स्थित होती है एकपता स्थान, यानी, रजिस्टर डेटा मेमोरी के साथ संरेखित होते हैं। इस स्थिति में, I/O डिवाइस को मेमोरी में मैप किया जाता है;

● माइक्रोकंट्रोलर, जिसमें इनपुट/आउटपुट डिवाइस अलगकुल मेमोरी एड्रेस स्पेस से। I / O रजिस्टरों को एक अलग पता स्थान में रखने की विधि का मुख्य लाभ यह है कि यह प्रोग्राम मेमोरी और डेटा को एक सामान्य बस से जोड़ने की योजना को सरल बनाता है। एक अलग I/O स्थान, I/O रजिस्टर तक पहुँचने के दौरान निर्देश को पढ़ने की अनुमति देकर हार्वर्ड आर्किटेक्चर प्रोसेसर को एक अतिरिक्त लाभ देता है।

रजिस्टरों को कैसे एक्सेस किया जाता है, इसका उनके प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। RISC आर्किटेक्चर वाले प्रोसेसर में, सभी रजिस्टर (अक्सर संचायक) स्पष्ट पते पर स्थित होते हैं, जो प्रोसेसर के काम को व्यवस्थित करने में अधिक लचीलापन प्रदान करता है।

बाहरी स्मृति के बारे में।

ऐसे मामलों में जहां विकसित अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त निवासी प्रोग्राम मेमोरी और डेटा मेमोरी नहीं है, अतिरिक्त बाहरी मेमोरी माइक्रोकंट्रोलर से जुड़ी होती है। ज्ञात दोमुख्य तरीके:

कनेक्शन बाह्य स्मृतिबस इंटरफ़ेस का उपयोग करना (जैसे माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम में)। कई माइक्रोकंट्रोलर के पास इस कनेक्शन के लिए विशेष हार्डवेयर होते हैं;

मेमोरी का इनपुट-आउटपुट डिवाइस से कनेक्शन। साथ ही, इन डिवाइसों के माध्यम से मेमोरी एक्सेस की जाती है सॉफ्टवेयर उपकरण. यह विधि जटिल बस इंटरफेस को लागू किए बिना सरल I/O उपकरणों के उपयोग की अनुमति देती है। विधि का चुनाव विशेष आवेदन पर निर्भर करता है।

व्याख्या: इलेक्ट्रॉनिक मेमोरी के तत्वों के रूप में रजिस्टरों के संचालन का सिद्धांत माना जाता है।

रजिस्टर एक आईसी है जिसमें मध्यम स्तर का एकीकरण है, जिसे एक बहु-बिट शब्द को याद रखने और संग्रहीत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

रजिस्टर-कुंडी

प्रोटोजोआ रजिस्टर करेंकई ट्रिगर्स का समानांतर कनेक्शन है (चित्र 8.1, ए)। यूजीओ रजिस्टर-लच अंजीर में दिखाया गया है। 8.1, बी. अगर रजिस्टर करेंफ्लिप-फ्लॉप पर निर्मित, इसे कहते हैं रजिस्टर करें-"कुंडी"। एक नियम के रूप में, बफर एम्पलीफायर और नियंत्रण रजिस्टर आईसी का हिस्सा हैं, उदाहरण के लिए, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 8.2, ए. यहाँ एक 8-बिट . का कार्यात्मक आरेख है डी- तीन आउटपुट राज्यों के साथ कुंडी रजिस्टर KR580IR82। इसका यूजीओ अंजीर में दिखाया गया है। 8.2, बी.

चावल। 8.1.प्रत्यक्ष आउटपुट के साथ चार-बिट "कुंडी" रजिस्टर: ए - कार्यात्मक आरेख; बी - यूजीओ

तीसरा राज्य(पहले दो तार्किक 0 और तार्किक 1 हैं) आईसी के आउटपुट की स्थिति है, जिसमें वे शक्ति स्रोत और सामान्य बिंदु दोनों से डिस्कनेक्ट हो जाते हैं। इस राज्य के अन्य नाम हैं उच्च प्रतिरोध, उच्च प्रतिबाधा राज्य, जेड-राज्य[ , से। 61 - 63; , से। 68 - 70]।

यह हासिल किया है तीसरा राज्यविशेष सर्किट समाधान [ , पी। 117 - 118] लॉजिक एलिमेंट्स के आउटपुट भाग में, जब लॉजिक एलिमेंट्स के आउटपुट ट्रांजिस्टर लॉक हो जाते हैं और आउटपुट को सप्लाई वोल्टेज या ग्राउंड पोटेंशिअल (0 नहीं और 1 नहीं) की आपूर्ति नहीं करते हैं।

रजिस्टर करें KR580IR82 में 8 कार्यात्मक ब्लॉक होते हैं (चित्र। 8.2, ए)। उनमें से प्रत्येक में शामिल हैं डी-ट्रिगर-लैच पीछे के किनारे पर रिकॉर्डिंग के साथ और एक शक्तिशाली 3-स्टेट आउटपुट गेट। एसटीबी- स्ट्रोब इनपुट, - ट्रांसमिशन सक्षम - एक सिग्नल जो तीसरे राज्य को नियंत्रित करता है: यदि, तो इनपुट से संबंधित आउटपुट में जानकारी स्थानांतरित की जाती है, यदि सभी आउटपुट तीसरे राज्य में स्थानांतरित हो जाते हैं। बस शेपर मोड में कब और आईएस संचालित होता है - इनपुट से जानकारी अपरिवर्तित आउटपुट को प्रेषित की जाती है।

के लिए आवेदन करते समय अनुगामी किनारेट्रिगर्स में प्रेषित जानकारी का एक "स्नैप" होता है, यानी यह याद रखता है कि सबमिशन के समय क्या था . अलविदा, बफर रजिस्टर करेंजानकारी की परवाह किए बिना इस जानकारी को संग्रहीत करेगा डी- इनपुट। एक अग्रणी बढ़त लागू करते समय सहेजे जाने पर, आउटपुट की स्थिति संबंधित इनपुट में परिवर्तन के अनुसार बदल जाएगी। यदि , तो सभी आउटपुट एम्पलीफायरों को तीसरे राज्य में स्थानांतरित कर दिया जाता है। इस मामले में, इनपुट की स्थिति की परवाह किए बिना, सभी आउटपुट रजिस्टर करेंतीसरे राज्य में स्थानांतरित।

सभी रजिस्टर आउटपुट में एक सक्रिय शून्य स्तर हो सकता है, जो यूजीओ पर उलटा संकेतों और आउटपुट पदनामों के रूप में प्रदर्शित होता है।

कई किस्में हैं रजिस्टरों, उदाहरण के लिए, शिफ्ट रजिस्टर [ , अध्याय 8], जिसमें ट्रिगर इस तरह से आपस में जुड़े होते हैं कि वे एक ट्रिगर से दूसरे में क्रमिक रूप से जानकारी स्थानांतरित करते हैं [ , पीपी। 109 - 122], लेकिन यहां हम कुंडी रजिस्टर पर ध्यान केंद्रित करेंगे और इसका आवेदन।

मेमोरी रजिस्टर करें

पंजीकृत मेमोरी - रजिस्टर फ़ाइल - एक अत्यंत रैंडम एक्सेस मेमोरी (SRAM) है - कई रजिस्टरों का एक सर्किट जिसे कई मल्टी-बिट शब्दों को संग्रहीत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

अंजीर पर। 8.3 एक उदाहरण कार्यान्वयन दिखाता है SOZU, चार 8-बिट . से मिलकर बनता है रजिस्टरों(RG2 और RG3 का कनेक्शन नहीं दिखाया गया है, इसे उसी तरह से किया जाता है)। दिया गया SOZU 4x8 बिट्स की सूचना मात्रा है - 8 बिट्स के 4 शब्द, या 4 बाइट्स। यहां डीआई - डेटा इनपुट- इनपुट डेटा बस, डीओ-डेटा आउटपुट- आउटपुट डेटा बस, डब्ल्यूआर- SRAM को संकेत लिखें, तृतीय- एसआरएएम, वीएसडी - आंतरिक डेटा बस से जानकारी पढ़ने के लिए संकेत।

हर एक रजिस्टर करेंइसमें दो अंकों का पता होता है, जिसे डिकोडर के इनपुट में फीड किया जाता है। उदाहरण के लिए, अंजीर में बाईं ओर। 8.3 रजिस्टर करें RG1 का पता है , अगला - (आंकड़े में नहीं दिखाया गया है), अगला - (दिखाया नहीं गया), और सबसे दाईं ओर रजिस्टर करें RG4 का पता है।

यदि कोई सक्रिय लेखन संकेत है, तो डिकोडर, पता कोड के अनुसार, इनमें से किसी एक को जारी करता है रजिस्टरोंसक्रिय संकेत जिस पर इनपुट डेटा बस से जानकारी होती है डिचयनित को लिखा है रजिस्टर करें. अनुगामी किनारे पर, इसमें जानकारी रजिस्टर करें"स्नैप"।

यदि, उदाहरण के लिए, पर डिसबमिट की गई जानकारी और पता रजिस्टर करेंबराबर है, तो डिकोडर के आउटपुट "3" पर सक्रिय सिग्नल को रजिस्टर RG4 के रूप में लागू किया जाएगा। इस समय, शेष रजिस्टरों में एक निष्क्रिय सिग्नल स्तर होगा, इसलिए इनपुट डेटा बस से जानकारी RG4 को लिखी जाएगी, और पहले दर्ज की गई जानकारी शेष रजिस्टरों में संग्रहीत की जाएगी।

एक सक्रिय रीड सिग्नल के साथ, सभी 8 मल्टीप्लेक्सर्स सक्रिय हो जाते हैं (पहले, दूसरे और आठवें को आरेख में दिखाया गया है, बाकी समान रूप से जुड़े हुए हैं), क्योंकि एक सक्रिय सिग्नल उनके सक्षम इनपुट पर लागू होता है। के अनुसार पता डिकोडर, बहुसंकेतक सूचना को चयनित रजिस्टर से आउटपुट डेटा बस में स्विच करते हैं। उदाहरण के लिए, रजिस्टर पता है। फिर जितने भी मल्टीप्लेक्सर्स होंगे, वे सभी पते के अनुसार जानकारी का चयन करना शुरू कर देंगे। इसलिए, आउटपुट बस पर करनाआंतरिक बस के बिट्स 25 नंबर के साथ - पहले मल्टीप्लेक्सर से, 26 - दूसरे से, 27 - तीसरे से, 28 - चौथे से, 29 - पांचवें से, 30 - छठे से, 31 - सातवें से और 32 - आठवें से मल्टीप्लेक्स दिया जाएगा। इस प्रकार, जानकारी जो सामग्री की एक प्रति है रजिस्टर करें आरजी 4 पते के साथ आउटपुट डेटा बस में स्थानांतरित किया जाता है DO - मल्टीप्लेक्सर आउटपुट की अपरिवर्तित स्थिति।

रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM) के दो मुख्य प्रकार हैं; वे बफर्ड मेमोरी-या पंजीकृत मेमोरी-और अनबफर मेमोरी हैं। बफर्ड मेमोरी की तुलना में अनबफर्ड मेमोरी तेज और अक्सर काफी सस्ती होती है। इस प्रकार, यह एक प्रकार का मॉड्यूल है जो लगभग सभी होम डेस्कटॉप और लैपटॉप कंप्यूटरों में पाया जा सकता है। बफ़र्ड मेमोरी अनबफ़र प्रकार की तुलना में अधिक महंगी है, और यह डेटा संग्रहण और पुनर्प्राप्ति को कैसे संभालती है, इसके कारण भी धीमी है।
हालाँकि, बफ़र्ड मेमोरी, अनबफ़र किए गए रूपों की तुलना में बहुत अधिक स्थिर है, इसलिए इसका उपयोग मुख्य रूप से मेनफ्रेम कंप्यूटर और सर्वर में किया जाता है।

अनबफर्ड मेमोरी अब तक रोजमर्रा के उपयोग में पाए जाने वाले कंप्यूटर मेमोरी मॉड्यूल का सबसे सामान्य रूप है। ये मेमोरी मॉड्यूल बफर्ड मेमोरी मॉड्यूल की तुलना में निर्माण के लिए सस्ते हैं, आंशिक रूप से घरेलू और वाणिज्यिक कंप्यूटरों में उनके सामान्य उपयोग के कारण, और इसलिए भी कि वे कम उपयोग करते हैं हार्डवेयर. एक अनबफर्ड मेमोरी मॉड्यूल में रैम चिप और कंप्यूटर के मेमोरी कंट्रोलर के बीच निर्देशों के लिए रजिस्टर के रूप में कार्य करने के लिए अंतर्निहित हार्डवेयर नहीं होता है। यह तेजी से प्रदर्शन में परिणाम देता है, लेकिन विशेष रूप से गहन गतिविधि की अवधि के दौरान सूचना प्लेसमेंट और पुनर्प्राप्ति की यादृच्छिक प्रकृति के परिणामस्वरूप स्मृति हानि का खतरा बढ़ जाता है।

आमतौर पर पंजीकृत मेमोरी के रूप में संदर्भित की जाने वाली मेमोरी को बफर्ड मेमोरी कहा जाता है। असंबद्ध स्मृति, विचित्र रूप से पर्याप्त, ने अपना नाम रखा और अपंजीकृत स्मृति में परिवर्तित नहीं किया गया। बफ़र्ड मेमोरी अनबफ़र प्रकार से भिन्न होती है जिसमें इसमें एक हार्डवेयर रजिस्टर होता है जो मेमोरी चिप के एक चक्र के लिए कैश में जानकारी संग्रहीत करता है। हालांकि इस ऑपरेशन के परिणामस्वरूप धीमी मेमोरी चिप हो सकती है, यह अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करती है और मेमोरी त्रुटियों के जोखिम को कम करती है।

सामान्य उपभोक्ता उपयोग में, दो प्रकार के मेमोरी मॉड्यूल के बीच गति में अंतर नगण्य लगता है। सूचना के गहन आदान-प्रदान की अवधि के दौरान, विलंबता प्रकट होती है, जिसे रजिस्टर का उपयोग करके देखा जाता है। बफर्ड मेमोरी का उपयोग आमतौर पर सर्वर कंप्यूटर और मेनफ्रेम सिस्टम में स्थिरता और क्षति के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करने के लिए किया जाता है जो कि अनबफर मॉड्यूल में हो सकता है जब वे लगातार भारी उपयोग के अधीन होते हैं। जबकि बफ़र्ड मॉड्यूल अधिक महंगे होते हैं और आमतौर पर चलने में धीमे होते हैं, उत्पादन वातावरण में इसके लिए मेमोरी स्थिरता और डेटा सुरक्षा अधिक होती है।