Pomnilniška vezja

Pomnilniki so različna vezja, ki omogočajo trajno ali začasno shranjevanje informacij. Pomnilniki so torej sestavljeni iz določenega števila pomnilniških lokacij, na katerih so shranjeni podatki v obliki binarnih števil. Vsaka pomnilniška lokacija ima svoj naslov, na katerega vpišemo ali beremo pomnilniško besedo.

Glavni pomnilnik mikroračunalnika je sestavljen iz dveh vrst električnih vezij, iz RAM in ROM.

RAM

Pri tako imenovanih sestavnih delih RAM, se v pravilu pojavljajo statični pomnilniki, ki pa potrebujejo stalno napetost, da lahko hranijo pridobljene podatke. Sestavni deli se običajno nahajajo na matični plošči,. Pomnilniške celice RAM služijo temu, da sprejemajo podatke, ki jih CPE obdelujejo. RAM ima naključni dostop, tako da lahko CPE kjerkoli in iz kakršnega koli naslova, pride do podatkov ki so notraj pomnilniških celic v RAM.

Z razvojem polprevodniških tehnologij so RAM postajali vedno bolj zmogljivi in tudi hitrejši, tako, da danes obstaja več vzporednih tipov RAM: SIMM-RAM, SRAM, SLDRAM, SDRAM, RDRAM, EDO, DRAM, DDR-RAM

Pomnilnike pri katerih ob normalni uporabi z enako lahkoto beremo in pišemo imenujemo bralno - pisalni pomnilniki. Zanje se danes uporablja oznaka RAM, ki je kratica za random access memory (pomnilnik z naključnim dostopom). To pomeni, da so vse lokacije v RAM s stališča dostopa enakovredne. Izraz lokacija se nanaša na celico pomnilnika, v katero je mogoče zapisati ali iz nje brati enoto informacij. Do katere koli naključno izbrane lokacije v RAM je torej mogoče priti enako hitro. Čisto vseeno je če želiš zapored zapisati ali prebrati dva podatka, ki ima v RAM svoje mesto drug za drugim ali pa je med njima milijon drugih. Merilo hitrosti rama je dostopni čas (angl. access time) ta čas je podan v nano sekundah (1s = 1.000.000.000 ns). Ta podatek nam pove, koliko časa je v najslabšem primeru potrebno od trenutka, ko procesor zahteva podatke z veljavnim naslovom na naslovnem vodilu računalnika pa do trenutka, ko preda pomnilnik na podatkovno vodilo veljavne podatke. Pomen kratice RAM ne ustreza njeni uporabi, ker imajo tako bralni, kot bralno pisalni pomnilnik v glavnem pomnilniku vedno naključen način dostopa. Razlog, da se oznaka RAM uporablja kot nasprotje oznake ROM, je preprosto v akustični podobnosti obeh.

Statični RAM

Toliko časa, kot je statični RAM pod napetostjo, hrani podate. Prednost statičnih RAM je, da lahko njegovi sestavni deli ne potrebujejo osveževanja in tako lahko delujejo nekoliko hitreje kot dinamični RAM. Slabost statičnih RAM pa je morebiti v tem, da porabijo nekoliko več energije in se s tem nekoliko močneje segreva. SRAM so običajno sestavljeni iz štirih tranzistorjev, kar je več kot pri dinamičnih. Na istem prostoru lahko realiziramo manjši pomnilnik. Hitrosti so večje, vendar na račun kapacitete.

Dinamični RAM

DRAM lahko za krajši čas sprejme količino podatkov. Če želimo obdržati te podatke moramo od časa do časa DRAM osvežiti. DRAM pa temelji na počasnejših enotranzistorskih celicah, ki jim je dodan kondenzator - zagotovljena je sicer večja gostota, vendar je na vsakih nekaj milisekund potrebno osveževanje vsebine, saj jo sicer izgubimo.

ROM

Pri nekaterih vrstah pomnilniških naprav lahko pisalno operacijo izvršimo samo enkrat, ko je informacija vpisana in je pri normalni uporabi pomnilnika ne moremo več spremeniti. Najstarejša primera te vrste sta luknjanje papirnih kartic in tiskanje na papir. Pomnilnike katerih vsebine ne moremo spreminjati pri normalni uporabi (če jo sploh lahko), imenujemo bralni pomnilniki. Zanje se je uveljavila oznaka ROM - read only memory. Osnovna lastnost vseh bralnih pomnilnikov je obstojnost v njih shranjene informacije. Tudi ROM ima naključen dostop.

PROM

Pri tako imenovanih programabilnih ROM lahko s pomočjo posebne naprave (programator) vpišemo v pomnilnik poljubno vsebino. Nekatere vrste (EPROM) je mogoče brisati in ponovno vpisati. Pri najnovejših vrstah bralnih pomnilnikov (EEROM) lahko pri normalni uporabi vanje tudi pišemo, vendar je pisalna operacija veliko počasnejša od bralne (tipično 10 000 krat).

Kaj pomenijo kratice?

ROM (Read Only Memory): Bralni pomnilnik, ki mu vsebino vpiše proizvajalec.
PROM (Programmable ROM): Bralni pomnilnik, ki mu vsebino vpiše uporabnik sam s posebnim programatorjem, vsebine kasneje ne more spreminjati.
EPROM (Erasable ROM): Bralni pomnilnik, kateremu lahko vso vsebino hkrati pobrišemo z UV svetlobo in ga nato ponovno programiramo.
OTPROM (One Time PROM): Posebna izvedba EPROM brez okenca za brisanje.
EEPROM (Electrically Erasable ROM): Vsebino, ki jo brišemo električno, lahko spremenimo z električnim poljem med delovanjem sistema. Vpis je približno 2000 krat počasnejši od branja in poteka pri povišani napetosti.
NOVRAM (Non Vilatile RAM) ali FLASH: Je kombinacija RAM in EEPROMa enakih velikosti na istem čipu. Ob izpadu napajanja se vsebina RAM prepiše v EEPROM, ob vklopu pa obratno.

Gor Sistemi Motorola 68XX Mikroprocesor Rešljivost

SERŠ Maribor, Strokovna gimnazija, leto: 2004, avtor: Primož Brezovnik