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Instituto Tecnológico de Morelia

Arquitectura de Computadoras

Unidad 1b

Programa1.2.2 Memoria.

1.2.2.1 Conceptos de manejo de memoria.

1.2.2.2 Memoria principal semiconductora.

1.2.2.3 Memoria cache.

1.2.3 Dispositivos de Entrada/Salida.

1.2.3.1 Módulos de entrada salida.

1.2.3.2 Entrada y salida programada

1.2.3.3 Entrada y salida mediante interrupciones

1.2.3.4 Acceso directo a la memoria

1.2.3.5 Canales y procesadores de entrada y salida

1.2.4 Buses

Tipos de buses

Estructura de los buses

Jerarquía de buses

1.2.5 Interrupciones

1.2.2 Memorias1.2.2.1 Conceptos de manejo de

memoriaConjunto de celdas de almacenamiento y sus circuitos asociados

Una palabra es el conjunto de bits que puede leerse o escribirse en una sola operación

Un grupo de 8 bits es un byte. Un grupo de 4 bits un Nible

Los tamaños de palabra en las memorias suelen ser múl-tiplos de 8 bis

El tamaño de la palabra coincide con el numero de ter-minales de datos que poseen.

Memorias (2)

Las lineas de direcciones sirven para escoger en cual de todas las palabras de la memoria se va a guardar o a leer un dato

El número de lineas de direcciones se determina por el tamaño de la memoria

T=2N

T - Número de palabras o localidades

N - Número de lineas de direcciones

Es común que el tamaño de las memorias se exprese como un múltiplo de las siguientes unidades: 1K = 2^10=1024; 1M = 2^20 = 1024*1024, 1G=2^30 = 1024*1024 *1024

Clasificación de Memorias

Volátiles: pierden la información cuan-do son desenergizadas (RAM)

RAM estatica: Se forma con flip-flops. Rápida pero cara.

RAM Dinámica: Se almacenan los da-tos en la capacitancia parásita de un transistor. Como el capacitor se descar-ga necesita reescribirse el dato con fre-cuencia. Alta densidad, baratas pero lentas.

No volátiles: conservan la información aún sin suministro de energía

ROM: Se construyen con diodos, datos grabados por el fabricante

PROM: Los datos se graban quemando fusibles.

EPROM: Similares a la DRAM, guar-dan los datos en la carga almacenada en la compuerta flotante de un MOS-FET especial. Se borran con Luz UV

EEPROM y FLASH: Se borran eléctri-camente

1.2.3 Módulos de entrada y salida

Proporcionan a la computadora capacidad de interactuar con el mundo exterior

Ejemplos clásicos: teclado, ratón, monitor.

Ejemplos no tan conocidos: puerto paralelo, puerto serie, temporizador, convertidor analó-gico – digital, convertidor digital analógico

1.2.3 Dispositivos de I/O

Arquitecturas (Técnicas de interfaz)

Escrutinio (Polling) – se revisa si el dispositivo requiere atención periódicamente

Interrupciones – El dispositivo llama a una rutina de atención por medio de un mecanismo de hardware espe-cial, interrumpiendo la ejecución del programa principal

Acceso directo a memoria (DMA Direct Memory Access) El dispositivo de entrada/salida toma el control del Bus del procesador y transfiere los datos la memoria directa-mente.

Escrutinio

El dispositivoesta listo?

Ejecutar operación de entrada y salida

Si

No

Operación de entrada:

while((Registro&Bandera)==0);Entrada=Registro2;

Operación de salida:

while((Registro&Bandera)==0);Registro2=salida;

Interrupciones

Programa PrincipalVoid main(){ //habilitar mascaras de // interrupción local // y global While(1){ ... }}

Rutina de atención de interrupciones

ISR(vector){ //operación de entrada //o salida}

Acceso directo a memoria

El controlador del sistema operativo envía la dirección de memoria en donde debe empezar a leerse o escribirse los datos y el número total de palabras a transferir al controlador de DMA y al periférico a trabajar

El procesador se detiene y cede el control del bus al controlador de DMA, que realiza la ope-ración de entrada o salida

Al terminar, el controlador de DMA regresa el control del bus al procesador

Tipos

Dispositivos orientados a caracteres – Transfieren cantidades pequeñas de información a la vez, co-múnmente por medio de escrutinio o interrupciones, el software los mantiene en un buffer hasta que son procesados por el Software

Dispositivos orientados a bloques – Transfieren la información por bloques a la memoria, usando DMA. Es común que contengan algún tipo de me-moria interna para usar como buffer.