Capacidad
November 17, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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PROBLEMAS DE FUNDAMENTOS DE TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES
T5. MEMORIAS
Tema 5 Memorias
Hoja: ! ! 14
Gra&os I'(. I')orm*+i,a ! Sis+emas &e I')orma,i-' I ')orma,i-'
C"rso #$!%#
Base +e-ri,a La memoria es el lugar en el que se almacenan las instrucciones y los datos para que se puedan ejecutar los programas. Sin embargo, el sistema de memoria del computador está formado por varios tipos de memorias con diferentes capacidades y tiempos de acceso. La idea es que parezca que las referencias a memoria se sirven a velocidades cercanas a las de lo los s re regis gistr tros os de dell proc proces esad ador or,, y qu que e ad adem emás ás se ti tien ene e un es espa paci cio o de memoria casi ilimitado para los programas y los datos. La memoria caché es la responsable de la rapidez de los accesos y la memoria virtual la de la gran capacidad del sistema de memoria. Para que todo el sistema funcione, se disea de manera jerárquica, por el que los diferentes bloques de informaci!n se van moviendo
CP
Ca.a,i&a&
Pre,io or 4i+
Tiemo &e a,,eso
'ie2 % 'ie2
'ie2 6 'ie2 7
UNIDADES DE CINTA
"igura #$ jerarqu%a de memoria
Dear+ame'+o &e a"+om*+i,a /rea &e Ar0"i+e,+"ra 1 Te,'o2o(3a Te,'o2o(3a &e Com"+a&ores● F"'&ame'+os &e Te Te,'o2o(3a ,'o2o(3a
Memoria ri',ia2 &ent &e ntrá ránd ndos ose e en la me memo moria ria prin princi cipa pal, l, se di dist stin ingu guen en do dos s gr grup upos os de memorias$ •
'emorias de las que solamente se puede leer ()*'+
•
'emorias en las que se puede leer y escribir ()'+
La capacidad de la memoria principal se mide en cuantos bytes o palabras es capaz de almacenar. La manera habitual es indicar nn nn- mm en el que nn son el n/mero de direcciones que tiene la memoria con capacidad para poder almacenar mm bits en cada una. La ca capa paci cida dad d de me memo mori ria a vi vien ene e da dada da po porr el bu bus s de di dire recc ccio ione nes s qu que e esta es tabl blec ece e el má má im imo o n/ n/me mero ro de po posi sici cion ones es di dire recc ccio iona nabl bles es po porr el comput comp utad ador or.. Si se ti tien enen en n bits bits pa para ra el bu bus s de di dire recc ccio ione nes, s, se po podr drá á n
acceder hasta un máimo de 0 posiciones. 1ndepe 1nd epend ndien ientem temen ente te de cua cuanta nta mem memori oria a se sea a cap capaz az de dir direcc eccion ionar ar,, los computadores no los entregan con el máimo de memoria disponible, por lo que habrá que definir como se accede a las posiciones ocupadas y a las que no están disponibles. 2sa informaci!n se encuentra en el mapa de memoria del computador computador..
m bits
4
3irecci!n m.#4
5
0 6#
'apa usado 'apa total
m
0 6#
"igura 0$ esquema de memoria de un computador computador..
Las medidas más empleadas para la capacidad de memoria son$ •
•
-ilobyte (-7+ 8
0
#4
bytes
04
'egabyte ('7+ 8
0
bytes
•
9igabyte (97+ 8
0
:4
bytes
•
;erabyte (;7+ 8
0
-, se necesitarán #: bits del bus de direcciones para #:
poder direccionar en cada m!dulo esos >- (80 +. 3e esa for forma, ma,
no nos s
queda /nicamente un bit para determinar cuando se accede al m!dulo cero o al m!dulo uno.
La informaci!n de c!mo acceder a los m!dulos se da en el mapa de memoria, tal y como muestra la tabla siguiente$
;abla #$ mapa de memoria de #=-> a partir de dos m!dulos de >->
CACH
2l esquema de memoria quedar%a$
MEMORIA PRINCIPAL DISCOS / CDs / DVDs
Memoria Disponible "igura < .2squema de memoria de #=-> a partir de dos m!dulos de >->
A"me'+o &e 2a memoria e' e2 a',9o &e a2a4ra Si se desea una memoria de #=-#= a partir de m!dulos de memoria de #=-> para un procesador con un bus de direcciones de #< bits, se tendrá que definir cuando se accede a un m!dulo o al otro y cuantos m!dulos harán falta. 16 k 16 = 1 x 2 = 2 x módulos 16 k 8
de 16 kx 8
2n este caso, se deberá acceder a los dos m!dulos a la vez, dado que en un m!dulo se almacenarán los > bits superiores y en el otro los > bits de menor peso. 2l esquema quedar%a de la forma$
#. 0. :.
"igura < .2squema de memoria de #=-#= con de dos m!dulos de #=-> ;amb mbié ién n es po posi sibl ble e au aume ment ntar ar el ta tama mao o de pa pala labr bra a y el n/me n/mero ro de posiciones de la memoria combinando los dos esquemas anteriores.
EERCICIOS T5 #. @n @na a &P &P@ @ cu cuen enta ta co con n un an anch cho o de pa pala labr bra a de #= bit bits s y un bu bus s de direcciones de 04 bits. Se quiere dotar a esa &P@ de una memoria con las siguientes caracter%sticas$ •
0A= -palabras (0A= - #=+ de memoria )*'.
•
A#0 -palabras (A#0 - #=+ de memoria )'.
3i 3ise sea arr la me memo moria ria co con n el me meno norr n/ n/me mero ro de pa past stil illa las, s, sa sabi bien endo do qu que e disponemos de las siguientes y que deseamos que la )' ocupe las posiciones más bajas del mapa de memoria, seguida de la )*'$
Pas as+i +i22 22as as &e me memo mori riaa RO ROM M
Pass+i Pa +i22 22aas &e &e me memo mori riaa RA RAM M
=< - >
#0> - #
#0> - #
0A= - >
#0> - >
0. La &P@ d de e la figu figura ra cue cuenta nta con u un n bus de d datos atos de # #= = bits y u un n bus de direcciones de 04 bits. Se qu quie iere re dise disea arr un co comp mput utad ador or co con n un una a me memo mori ria a pr prin inci cipa pall de la las s siguientes caracter%sticas$ •
0A= -palabras (0A= - #=+ de memoria )*'.
•
A#0 -palabras (A#0 - #=+ de memoria )'.
La memoria )*' debe situarse en las posiciones más altas del mapa de memoria direccionable y la memoria )' debe situarse en las posiciones más bajas.
3i 3ise sea arr la me memo mori ria a co con n el me meno norr n/ n/me mero ro de pa past stil illa las s sa sabi bien endo do qu que e disponemos de las siguientes$
Pas+i22as &e memoria ROM
Pas+i22as &e memoria RAM
=< - >
#0> - #
#0> - #
0A= - >
#0> - #=
0A= - #=
:. La &P@ de la figura s se e conec conecta ta al bus d de e datos c con on #= bits bits,, ademá además, s, el bus de direcciones cuenta con 04 bits. Se quiere dotar a esa &P@ de una un a me memo mori ria, a, sin mu mult ltip iple le ac aci! i!n n de bu buse ses, s, co con n la las s si sigu guie ient ntes es caracter%sticas$ •
#0> -palabras (#0>- #=+ de memoria )*'.
•
=< -palabras #= de memoria )'.
La memoria )*' debe situarse en las posiciones más altas del mapa de memoria direccionable y la memoria )' debe situarse en las posiciones más bajas. 3i 3ise sea arr la me memo mori ria a co con n el me meno norr n/ n/me mero ro de pa past stil illa las s sa sabi bien endo do qu que e disponemos de$
Pas+i22as &e memoria RAM
Pas+i22as &e memoria ROM
=< 5 #
:0 5 #
#0> 5 >
=< 5 #
A#0 5 >
#0> 5 >
A. Se disp dispone one de u un n P& en el c cual ual el b bus us de d direcci irecciones ones ti tiene ene :0 b bits its y el ancho de palabra es de =< bits. 2l mapa de memoria de este P& tiene dos secciones$ •
2l área conocida como memoria convencional (los primeros =4 -palabras =< bits+
Tema 5 Memorias
Hoja: %# ! ! 14
Gra&os I'(. I')orm*+i,a ! Sis+emas &e I')orma,i-' I ')orma,i-'
•
C"rso #$!%#
:>< -bytes de memoria )*' ( -palabras =< bits+
Sabiendo que se dispone de m!dulos de memoria de las siguientes caracter%sticas$
M-&"2os RAM
M-&"2os ROM
0 -palabras #=
#= -palabras >
:0 -palabras :0
#= -palabras #=
=< -palabras #=
=< -palabras #
Se pide$ a.
CS CSe ep pod odr% r%a ad dis ise ear ar u un n ma mapa pa d de e me memo mori ria a co con ne ell ti tipo po d de ep pas asti till llas as disponiblesD 2n el caso de que no sea posible, proponga otra opci!n.
b.
1n 1nd dicar icar cu cuá ántos ntos m m!d !du ulos los de me memo mori ria a y de qu qué é ca cara rac cte ter% r%st stic ica as ser%an necesarios para disear el mapa de memoria, utilizando el menor n/mero de pastillas posible.
c.
)e )eal aliz izar ar el d dis ise eo od del el m map apa ad de em mem emor oria ia d del el m mod odo oq que ue in indi dica ca la siguiente figura.
0 Mapa de memoria RAM 80K Mapa de memoria ROM
d.
Dibu Dibuja jarr e ell e esq sque uem ma d del el map apa ad de em mem emor oria ia resu result ltan ante te
=. Se qu quie iere re dise disea arr un una a me memo mori ria a pa para ra un circ circui uito to el elec ectr! tr!ni nico co qu que e se adaptará a una tarjeta de felicitaci!n de cumpleaos de forma que al abrirla suene la melod%a del cumpleaos feliz. 2l archivo de sonido es de tipo EF y ocupa :>< - y el programa que reproducirá la melod%a ocupará, como máimo, #0> -. demás se tienen que que tener en cuenta los sigu siguientes ientes puntos$ •
2l cliente puede pedir que el fichero de sonido sea en formato 'P: #G0 - con lo que el programa ocupará un máimo de :04 -. 3ado que no eis e istir tirán án dife difere rent ntes es ta tarj rjet etas as de fe feli lici cita taci ci!n !n se de debe berá rá ca camb mbia iarr el contenido de la memoria.
•
Se podrá cambiar las bater%as sin que se pierda la informaci!n de las memorias.
Se sabe que el bus de datos es de #= bits y el de direcciones de 04 bits y que se cuenta con los siguientes m!dulos de memoria disponibles para realizar el circuito$
Memoria ROM
Memoria EEPROM
Memoria RAM
#0> - >
#0> - >
0A= - >
0A= - >
0A= - >
A#0 - >
A#0 - >
A#0 - #=
#0> - >
a.
)azonar brevemente el ti tip po de m!dulos de me mem mori ria a que se deberán emplear para realizar el circuito con las especificaciones requeridas.
b.
&a &alc lcul ular ar el me meno norr n n/m /mer ero od de em m!d !dul ulos os ne nece cesa sari rio op par ara a rea reali liza zarr llas as especificaciones especificacione s anteriores.
c.
)ea eali liz zar e ell ma map pa de m me emo mori ria a co con n un una a ca capa pac cid idad ad m má áim ima a pa para ra almace alm acenar nar el ficher fichero o de son sonido ido (E (EF F o 'P: 'P:++ y el pro progra grama ma correspondiente.
H. Se des desea ea situ situar ar el bloq bloque ue de me memoria moria d de e >-> mo mostrad strado o en la figu figura ra #, al principio del mapa de memoria del procesador, es decir, ocupando desde la posici!n 4444h a la #"""h. 3isear la l!gica auiliar que controle la seal &S mediante las l%neas de mayor peso del bus de direcciones no usadas en el direccionamiento de la posici!n interna. 16
7@S 32 31)2&&1*I2S
A15-A0
PROCESADOR
MEMORIA 8Kx8 #:
DIRECCIÓN
,#06,4
CS R/ W
R! ;
>
"igura #. Sistema ejercicio # >. Se di disp spo one de do dos s m!d !dul ulos os de me memo mori ria a '# y '0 de 0A= A= > de capacidad, que se desean ubicar en el mapa de memoria correspondiente a un procesador que tiene un bus de direcciones de #4 l%neas y un bus de datos de ocho. '# hay que situarlo al principio del mapa, o sea, en las 0A= primeras posiciones, mientras que '0 hay que situarlo al final del mapa. 3isear el esquema de coneionado correspondien correspondiente. te.
G. Se dis dispo pone ne de un sub subsi sist stem ema a de mem memor oria ia como el mo most stra rado do en la figura 0. veriguar el rango de direcciones a los que corresponden los m!dulo '# y '0. 16
BUS DE DIRECCIONES
PROCESADOR A13-A0
14
MEMORIA 16Kx8
A13-A0
A15-A0 MEMORIA 16Kx8
14
DIRECCIÓN
DIRECCIÓN A14 A15
A14
CS
CS
A15
R/ WR/ W
M1
M
!
BUS DE DA"OS
R/ W
"igura 0. Sistema ejercicio #4 #4. Se desea dotar a un sistema micropr microproces ocesador ador basado en una &P@ de #= bits de datos y #= bits de direcciones, de un banco de memoria )' de #= 5palabras y un banco de memoria 2P)*' de > 5palabras. Para ell ello o se dis dispon pone e de cir circu cuito itos s int integr egrado ados s com como o los mos mostra trados dos en las figuras :a y :b. A0
D0
A0
D0
A1
D#
A1
D#
CS $E OE
CS OE 2P)*' >-.>
),' >-.>
"igura :a. 'emoria )'
"igura :b. 'emoria 2P)*'
La &P@ tiene una l%nea de lectura y una de escritura, ambas activas a nive nivell ba bajo jo ( RD y WR respectivamente+. Los rangos de direcciones que se desean para ambos bancos son los siguientes$
RAM EPROM
3ire irecci!n inicio 0444h
3ire irecci!n fin A"""h
>444h
G"""h
a+ 3ise 3isear ar el sist sistema ema de mem memoria oria qu que e se pide emp empleand leando o puerta puertas s l!gicas para el circuito decodificador de direcciones. b+ 3ise 3isear ar el mis mismo mo sist sistema ema qu que e en el ap apartad artado o anter anterior ior pero recurriendo al decodificador : a > H (figura
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