Les mémoires
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1. moires Page 1 Bit EL I __ Bit de d entr e 1 sortie L S lection Ce montage constitue une cellule m moire deux entr es et une sortie dont on peut assembler un grand nombre 1 carr une telle cellule m moire pour r aliser notre m moire plusieurs octets 256 par exemple BitO Bit Bit2 Bit3 Bit4 Bits Bit Bit Lecture criture i Pr t Tru Selection 2 ao JW NI NI NL UT 1 UN 7 4 2 Al 3 3 3 Adresse 8 O O O A255 ps ps ps ps ps ps eT ob DD IR RE EE onn es BitO Bitl Bit2 Bit Bit4 Bit5S Bit Bit7 La modification l g re que nous avons apport e notre cellule de m moire n avait pour but que de d porter les transistors de Lecture Eeriture et de pouvoir s lectionner d un seul coup les 8 cellules du m me octet Le signal Pr t a pour but lors d une op ration de lecture de signaler le moment o les donn es attendues sont effectivement sur le bus de donn es et lors d une op ration d criture le moment o les donn es sont effectivement enregistr es c est dire le moment o tous les transistors notamment ceux c bl s en cascade ont commut En effet lor2. circuit capable de e se mettre dans l tat 0 ou 1 de son entr e lorsqu on le lui demande e ne pas modifier son tat dans les autres moments quel que soit l tat de son entr e e transf rer son tat en sortie lorsqu on le lui demande Il faut alors un circuit qui entretienne lui m me son entr e pour maintenir sa sortie m me sans sollicitation ext rieure Voyez le circuit suivant Bit ___ Bitde d entr e 1 sortie T LR Ecriture Lecture Ainsi e Quand criture est 1 la valeur du bit d entr e est transmise I qui transmet l inverse I qui alimente I de la valeur du bit d entr e et ainsi de suite Ainsi si criture revient 0 le transistor devient bloqu c est un interrupteur ouvert Les valeurs d entr e et de sortie de I et Ip sont conserv es quelle que soit la valeur du bit d entr e Il suffit de mettre lecture 1 pour r cup rer la valeur du bit d entr e Il suffit de mettre criture 1 pour r actualiser l tat de la m moire en fonction de la valeur du bit d entr e Vu la structure d un inverseur il n est pas g nant de forcer la sortie de I Le sch ma ne repr sente pas les alimentations en courant n cessaires au fonctionnement des transistors des inverseurs et qui fournissent l nergie pour le maintien de la m moire Afin d avoir une m moire de plusieurs octets nous utiliserons un montage tr s l g rement diff rent Les m
3. les composants prenant place sur des barrettes amovibles dites barrettes SIMM pour les PC contrairement aux registres L inconv nient de la m moire vive registres ou RAM est que les informations qu elle contient sont perdues si on coupe son alimentation Il faut donc galement une m moire grav e dans la pierre pour avoir d s la mise sous tension un grimoire qui contient le mode d emploi de l ordinateur C est le r le assur par la m moire morte M moire morte La m moire morte tant immuable une fois qu elle a t construite il n est pas question d aller y crire par la suite Apr s la m moire vive la constitution d une m moire morte est un jeu d enfant il suffit dans le circuit de la m moire vive que chaque fil d adresse soit connect par une diode ou non chaque fil de donn e selon la valeur que le constructeur a voulu inscrire dans ce bit cette adresse ce dernier tant raccord la masse via une r sistance En pratique o BitO Bitl Bit2 Bit3 Bit4 Bits Bit Bit Donn es OD A N Selection A0 x al X m 3 Al NX A Adresse 8 O D O A255 f A OV 6 6 gt e 6 LS e La m moire morte est appel e MEM MEmoire Morte ou ROM Read Only Memory Elle comporte galement un signal Pr t non figur ici Nous verrons plu
4. LES MEMOIRES Dans ce chapitre nous abordons la constitution des m moires Les fils lectriques repr sent s dans les diff rents sch mas repr sentent une donn e num rique qui n a comme dur e de vie que le temps pendant lequel les tensions pour cette op ration sont g n r es lors de l op ration suivante la valeur obtenue sera perdue car remplac e par la nouvelle valeur Nous aurons donc besoin de stocker les valeurs obtenues afin de s en souvenir le moment venu Aussi aurons nous besoin de m moire Lorsqu on conduit une voiture notre m moire fait intervenir deux types de souvenirs e ceux li s au trajet effectuer la vitesse limite de la portion de route la position de la voiture qui nous suit la distance la prochaine station service le rapport de vitesse enclench etc Ces informations sont en constant renouvellement non seulement d un trajet l autre mais galement en cours de route De plus elles sont oubli es d s que le trajet prend fin Ce type d information est stock dans un ordinateur en m moire vive e ceux qui sont ind pendants du trajet et li s la conduite proprement parler comment passer une vitesse la signification des panneaux le code de la route etc Ces informations seront utilis es quel que soit le trajet et constituent le mode d emploi du conducteur Ce type d information est stock dans un ordinateur en m moire morte La m moire vive La m moire vive est un
5. s tard les autres types de m moire m moire cache m moire de masse m moire virtuelle m moire d l phant Taille des m moires L unit de mesure de la taille d une m moire est g n ralement l octet plus rarement le bit Aussi les m moires actuelles offrant de grandes capacit s on est amener utiliser des multiples de l octet le ko kilo octet le Mo m ga octet le Go giga octet le To t ra octet La signification de ces multiples n est pas tout fait identique au sens commun En effet la taille des m moires est directement fonction du nombre de bits permettant leur adressage Une m moire 64 Ko n cessite 16 bits pour son adressage Or 16 bits permettent d adresser 65536 octets 2 qu il serait dommage de ne pas utiliser puisqu on a tout le mat riel La valeur du kilo n est donc pas exactement 1 000 mais 65536 64 2 1 024 Les m moires Page 3 De la m me mani re e le m ga 2 1 048 576 e legiga 2 1 073 741 824 e let ra 2 1 099 511 627 776 environ Les m moires Page 4
6. sque les signaux S lection et Lecture sont 1 le contenu de la m moire l adresse sp cifi e n est pas imm diatement sur le bus de donn es un transistor met toujours un certain temps pour commuter de 0 1 ou de 1 0 Ici le signal le plus long passe par le d codeur puis par une cellule m moire puis par un transistor command par le signal Lecture puis par l inverseur puis par la porte 3 tats Le nombre d inverseurs n cessairement pair g n rant le signal Pr t est d fini en fonction du retard qu il faut imposer la g n ration de ce signal le sch ma en indique 4 pour exemple mais c est insuffisant face au signal le plus long De mani re g n rale un signal not X signifie qu il produit l action quand il est 1 un signal not X produit l action quand il est 0 Le signal Lecture Eeriture souvent not R W pour Read Write signifie que la lecture est active lorsque le signal est 1 et que l criture est active lorsque le signal est 0 Le signal S lection s appelle souvent ES Chip Select ou GE Chip Enable Comme l indique sa notation barr e il est souvent invers la m moire est activ e lorsque le signal est 0 Le signal Pr t s appelle souvent RDY ReaDY Le sch ma p dagogique ci dessus r alise une m moire de 256 octets N anmoins les m moires sont g n ralement des m moires de bits qu on assemble en parall le pour former une m moire d octets chaque m moire de bits tan
7. t consacr e un des bits m moriser La m moire pr sent e ici est une m moire dite statique car son tat ne varie pas dans le temps si aucune action n est entreprise De plus elle a des temps de r ponse rapides Ce type de m moire on reux est utilis pour la m moire inscrite au sein du microprocesseur mais de plus en plus aussi pour la m moire RAM directement en Les m moires Page 2 relation avec l UAL dont on appelle les octets des registres Aussi afin de disposer de plus grandes quantit s de m moire des composants distincts du microprocesseur assurent la m me fonction de m moire pour un co t moindre mais galement une moindre rapidit Ils sont dot s de m moire dynamique son principe est de charger ou non un condensateur qui remplace les deux inverseurs de la cellule m moire statique pour stocker un bit plut t que de saturer ou non un transistor L inconv nient est qu un condensateur pr sente toujours un courant de fuite et se d charge donc Il est alors n cessaire d utiliser un circuit auxiliaire qui va scruter chaque condensateur pour le recharger s il contient un 1 avant qu on n y voie un faux 0 Ce traitement est appel rafra chissement Aussi lorsqu on parle commun ment et sans autre pr cision de la m moire vive d un micro ordinateur ou MEV pour MEmoire Vive ou RAM pour Random Access Memory il s agit parfois de cette m moire de plus grande capacit s par e du microprocesseur
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