Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 5, Hoofdstuk 5, Paragraaf 5,5 Blz 178-180

Halfgeleidergeheugens kennen we allemaal als RAM en ROM geheugens. Maar hoe werkt zo geheugen en wat kan je er allemaal mee? Kom daar achter door onderstaand artikel te lezen over de Geheugens.

Adressering van het geheugen

Een halfgeleidergeheugen bevat een groot aantal elektronische geheugenplaat sen. Om het voor de processor mogelijk te maken een geheugenplaats te selecteren worden de opeenvolgende geheugenplaatsen genummerd. Dit unieke nummer van de geheugenplaats wordt ‘geheugenadres’ genoemd. In een reeks geheugenplaatsen kan een datawoord geschreven of teruggelezen worden.

Halfgeleidergeheugens
Halfgeleidergeheugens

Voorbeeld 7

Een halfgeleidergeheugen bevat 65536 geheugenplaatsen. Elke geheugenplaats bestaat uit een reeks geheugencellen. Omdat het nummeren bij adres 0 begint, lopen de adressen van 0 t/m 65535.

Op elk adres bevindt zich in dit voorbeeld (zie afbeelding 5.28) een woord van 8 geheugencellen breed. Elke geheugen cel kan één binair cijfer (bit) bevatten. Het aantal bits op een geheugenplaats wordt de woordbreedte van een geheugen genoemd.

In een geheugen vormt iedere geheugenplaats een aparte positie. De locatie van de geheugenplaats in het geheugen wordt het ‘adres’ (address) genoemd. Wan neer we een bepaalde geheugenplaats willen aanspreken, om hierin gegevens op te slaan of hieruit terug te lezen, spreken we van geheugenadressering.

 Dit adresseren gebeurt door middel van een aparte adreslijn. Daarnaast heeft een geheugen cel een data in lijn, een data-uit lijn, een schrijflijn (write-command line) en een leeslijn (read-command line).

Bij geheugens met grote capaciteit en veel geheugenplaatsen zou het aantal adreslijnen erg groot worden. Voor 1 kb geheugen zouden er maar liefst 1024 aansluitingen voor adreslijnen nodig zijn. Om het aantal aansluitingen te verminderen en het adresseren doelmatiger te maken wordt gebruik gemaakt van een adresbus waarop een adres wordt gecodeerd door middel van een decimaal, binair of hexadecimaal getal.

Een adres-decoder zal de adressering decoderen en vervolgens het juiste adres aanspreken voor de lees- of schrijfopdrachten. Voor verwerking door CVE is het adres natuurlijk binair gecodeerd. Echter bij programmering van adressen worden ook wel hexadecimale coderingen gebruikt.

Geheugen opbouw en het selecteren van een geheugenplaats
Halfgeleidergeheugens

Aanpassing woordbreedte van Halfgeleidergeheugens

Wanneer we de woordbreedte van een geheugen willen uitbreiden om deze aan te passen aan de verwerkingscapaciteit van de processor, kunnen we een tweede geheugen parallel schakelen. Het ene geheugen wordt gebruikt voor de eerste helft van het datawoord (LSB-bits) en het andere geheugen wordt gebruikt voor de tweede helft van het datawoord (MSB-bits). Het aantal geheugenadres sen blijft in dat geval dus gelijk.

Voorbeeld 8

Wanneer de woordbreedte van de processor 8 bits bedraagt en de woord breedte van het geheugen slechts 4 bits, zullen extra verwerking instructies

moeten worden uitgevoerd. Dit kost tijd en maakt de computer traag. Door een tweede geheugen parallel te schakelen kan de processor in één keer de gehele woordbreedte (2 x 4) wegschrijven of lezen. Hierdoor wordt de computer sneller.

Geheugencapaciteit van Halfgeleidergeheugens

Het totale aantal bits dat in één geheugen kan worden opgeslagen, wordt de geheugencapaciteit genoemd. Hierbij gaan we ervan uit dat een ‘byte’ een totaal van 8 bits bevat. Zo kan de capaciteit van een bepaald geheugen 8192 bits of 1024 bytes zijn. Bij grotere geheugens worden de begrippen kibi en mebi gebruikt. Zo is:

1 kibi geheugen = 1024 Bytes

1 mebi geheugen = 1048576 Bytes

Aanpassing van de geheugencapaciteit

Als de geheugencapaciteit van één enkel geheugen niet voldoende is, kan er geheugen worden bijgeplaatst. Dit doen we door een gelijk geheugen in serie te plaatsen. Het aantal geheugenadressen zal hiermee verdubbelen. Omdat de woordbreedte gelijk is gebleven zal hierdoor ook de geheugencapaciteit verdubbeld worden.

Voorbeeld 9

We hebben een geheugen voor 64 geheugen woorden van 4 bits en we willen dat uitbreiden naar 128 geheugenwoorden. Hiertoe plaatsen we een tweede 64 x 4 geheugen in serie. De processor kan via een extra adreslijn selecteren of de eerste of tweede geheugenmodule moet worden aangesproken.

Halfgeleidergeheugens

Meer weten over RAM en ROM Halfgeleidergeheugens?

Kijk dan eens naar onderstaande artikelen

RAM (Random acces Memory)

ROM (Read Only Memory)

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 5, Hoofdstuk 5, Paragraaf 5,5 Blz 178-180

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.