Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия
Шрифт:
По логической организации различают односторонние и двусторонние модули. У «односторонних» модулей микросхемы смонтированы на одной (передней) поверхности, у «двусторонних» двойной комплект — два банка — микросхем смонтирован на обеих сторонах платы. Эти названия не совсем точны, но имеют прочные позиции и иностранное происхождение (single side и double side). Часто встречаются модули, у которых на второй стороне смонтировано несколько микросхем, дополняющих набор первой стороны до требуемой разрядности (чаще там размещаются контрольные биты). Такие модули являются логически односторонними. У «истинно двусторонних» на обеих сторонах обычно симметрично расположены одинаковые комплекты микросхем.
«Короткие», или SIMM 30-pin, модули SIMM (старый тип) имеют 30 печатных выводов (рис. 7.11) и однобайтную организацию. Разводка выводов у модулей фирмы IBM (для компьютеров IBM PS/2) отличается от общепринятых стандартных. Различия делают несовместимыми модули с объемом более 1 Мбайт: модули IBM могут быть двусторонними (2 Мбайт), стандартные — только односторонними. Малораспространенные модули SIPP имеют 30 штырьковых выводов и совпадают по разводке со стандартными модулями SIMM 30-pin (SIMM-30). Применение однобайтных модулей особенно в 32-битных системных платах сильно сковывает свободу выбора объема памяти. Назначение выводов SIMM-30 и SIPP приведено в табл. 7.8.
Рис. 7.11. Модули SIMM-30
Таблица 7.8.
| Контакт | STD | IBM | Контакт | STD¹ | IBM² |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | +5 В | +5 В | 16 | DQ4 | DQ4 |
| 2 | CAS# | CAS# | 17 | МА8 | MAS |
| 3 | DQ0 | DQ0 | 18 | МА9 | MA9 |
| 4 | MA0 | MA0 | 19 | MA0 | RAS1# |
| 5 | MA1 | MA1 | 20 | DQ5 | DQ5 |
| 6 | DQ1 | DQ1 | 21 | WE# | WE# |
| 7 | MA2 | MA2 | 22 | GND | GND |
| 8 | MA3 | MA3 | 23 | DQ6 | DQ6 |
| 9 | GND | GND | 24 | N.C. | PD(GND) |
| 10 | DQ2 | DQ2 | 25 | DQ7 | DQ7 |
| 11 | MA4 | MA4 | 26 | PB-Out | PD(1M=GND) |
| 12 | MA5 | MA5 | 27 | RAS# | RAS0# |
| 13 | DQ3 | DQ3 | 28 | CAS-Parity# | N.C. |
| 14 | MA6 | MA6 | 29 | PB-In | PB-(In/Out) |
| 15 | MA7 | MA7 | 30 | +5B | +5B |
¹ STD — стандартный SIMM (SIPP).
² IBM — SIMM фирмы IBM.
«Длинные», или SIMM 72-pin (SIMM-72), модули SIMM имеют 72 печатных вывода (рис. 7.12, табл. 7.9) и 4-байтную организацию с возможностью независимого побайтного обращения по сигналам
Рис. 7.12. Модули SIMM-72
Таблица 7.9. Назначение выводов модулей SIMM 72-pin
| Контакт | Назначение для модулей x32, Parity/ECC¹ | Контакт | Назначение для модулей x32, Parity/ECC¹ |
|---|---|---|---|
| 1 | GND | 37 | PQ1/DQ19 |
| 2 | DQ0/DQ0 | 38 | PQ3/DQ20 |
| 3 | DQ16/DQ1 | 39 | GND |
| 4 | DQ1/DQ2 | 40 | CAS0# |
| 5 | DQ17/DQ3 | 41² | CAS2#/MA10 |
| 6 | DQ2/DQ4 | 42² | CAS3#/MA11 |
| 7 | DQ18/DQ5 | 43 | CAS1# |
| 8 | DQ3/DQ6 | 44 | RAS0# |
| 9 | DQ19/DQ7 | 45 | RAS1# |
| 10 | +5В | 46² | (OE1#)/DQ21 |
| 11² | (CAS-Parity#)/PD5 | 47 | WE# |
| 12 | MA0 | 48² | Reserved/ECC |
| 13 | MA1 | 49 | DQ8/DQ22 |
| 14 | MA2 | 50 | DQ24/DQ23 |
| 15 | MA3 | 51 | DQ9/DQ24 |
| 16 | MA4 | 52 | DQ25/DQ25 |
| 17 | MA5 | 53 | DQ10/DQ26 |
| 18 | MA6 | 54 | DQ26/DQ27 |
| 19² | МА10/ОЕ# | 55 | DQ11/DQ28 |
| 20 | DQ4/DQ8 | 56 | DQ27/DQ29 |
| 21 | DQ20/DQ9 | 57 | DQ12/DQ30 |
| 22 | DQ5/DQ10 | 58 | DQ28/DQ31 |
| 23 | DQ21/DQ11 | 59 | +5B |
| 24 | DQ6/DQ12 | 60 | DQ29/DQ32 |
| 25 | DQ22/DQ13 | 61 | DQ13/DQ33 |
| 26 | DQ7/DQ14 | 62 | DQ30/DQ34 |
| 27 | DQ23/DQ15 | 63 | DQ14/DQ35 |
| 28 | MA7 | 64² | DQ31/DQ36 |
| 29² | MA11(OE0#)/DQ16 | 65² | DQ15/DQ37 |
| 30 | +5В | 66² | (OE2#)/DQ38 |
| 31 | МА8 | 67 | PD1 |
| 32 | МА9 | 68 | PD2 |
| 33² | RAS3#/NC | 69 | PD3 |
| 34² | RAS2#/NC | 70 | PD4 |
| 35 | PQ2/DQ17 | 71² | (OE3#)/DQ39 |
| 36 | PQ0/DQ18 | 72 | GND |
¹ Модули ECC
² Могут существенно отличаться по назначению у модулей ЕСС. Сигналы DQ[36:39] имеются только в модулях ЕСС-40. В скобках приведены назначения выводов модулей фирмы IBM.
Сигналы модулей SIMM (табл. 7.10) в основном совпадают с сигналами микросхем динамической памяти. Для идентификации модулей предназначены сигналы
♦ сигналы
♦ сигналы
♦ сигнал
Таблица 7.10. Сигналы модулей SIMM
| Сигнал | Назначение |
|---|---|
| MAi | Multiplexed Address — мультиплексированные линии адреса. Во время спада сигнала RAS# на этих линиях присутствует адрес строки, во время спада CAS# — адрес столбца. Модули SIMM объемом 16 Мбайт могут быть с симметричной (square — квадратной) организацией — 11 бит адреса строк и 11 бит адреса колонок или асимметричной — 12×10 бит соответственно |
| DQx | Data Bit — биты данных (объединенные входы и выходы) |
| PQx | Parity Bit — бит паритета x-го байта |
| PB-In, PB-Out | Parity Bit Input, Output — вход и выход микросхемы бита паритета (для SIPP PB-Out и SIMM-30). Для хранения паритета в этих модулях всегда используются микросхемы с однобитной организацией, у которых вход и выход разделен. Обычно эти контакты на модуле соединены |
| WE# | Write Enable — разрешение записи. При низком уровне сигнала во время спада CAS# выполняется запись в ячейку. Переход WE# в низкий уровень и обратно при высоком уровне CAS# переводит выходной буфер EDO DRAM в высокоимпедансное состояние |
| RASx# | Стробы выборки строк. Сигналы RAS0# и RAS1# используются соответственно для бит [0:15] и [16:31] первого банка, RAS1# и RAS3# — для бит [0:15] и [16:31] второго банка |
| CASx# | Стробы выборки столбцов, отдельные для каждого байта: CAS0# — DQ[0:7], PQ0; CAS1# — DQ[8:15], PQ1; CAS2# — DQ[16:23], PQ2; CAS3# — DQ[24:31], PQ3. В ECC-модулях возможно обращение только ко всему модулю по сигналам CAS0# и CAS1# |
| CAS-Parity# | Строб выборки столбцов для контрольных разрядов (редко используемый вариант) |
| OEx# | Output Enable — разрешение открытия выходного буфера. Эти выводы на системной плате обычно соединяются с логическим нулем, а для управления буфером используются сигналы RAS#, CAS# и WE#. На некоторых модулях SIMM могут отсутствовать |
| PD[1:5] | Presence Detect — индикаторы присутствия (обычно не используются) |
| N.C. | No Connection — свободный вывод |
Модуль памяти DIMM-168 (Dual-In-line-Memory Module) имеет 168 независимых печатных выводов, расположенных с обеих сторон (контакты 1-84 — с фронтальной стороны, 85-168 — с тыльной). Разрядность шины данных — 8 байт, организация рассчитана на применение в компьютерах с четырех- и восьмибайтной шиной данных. Конструкция и интерфейс модулей соответствует стандарту JEDEC 21-C. Модули устанавливаются на плату вертикально в специальные разъемы (слоты) с ключевыми перегородками, задающими допустимое питающее напряжение и тип (поколение) применимых модулей. Модули выпускаются для напряжения питания 3,3 и 5 В. Вид модулей и сочетания ключей представлены на рис. 7.13. Толщина модулей с микросхемами в корпусах SOJ не превышает 9 мм, в корпусах TSOP — 4 мм.
Рис. 7.13. Модули DIMM: а — вид модуля DIMM-168, б — ключи для модулей первого поколения, в — ключи для модулей второго поколения, г — вид модуля DIMM-184
По внутренней архитектуре модули близки к SIMM-72, но имеют удвоенную разрядность и, соответственно, удвоенное количество линий
Модули DIMM первого поколения (по IBM) были ориентированы на асинхронную память (FPM, EDO и BEDO); по архитектуре они напоминают SIMM-72. В модулях применяется параллельная идентификация — параметры быстродействия и объема передаются через 8 буферизованных выводов идентификации (Presence Detect pins). Модули первого поколения не получили широкого распространения, поскольку не принесли принципиальных новшеств в подсистему памяти.
Модули второго поколения отличаются тем, что позволяют использовать микросхемы как асинхронной (FPM и EDO), так и синхронной динамической памяти (SDRAM). Внешне они похожи на модули первого поколения, но отличаются ключом, не допускающим ошибочную установку. Унифицированное назначение выводов позволяет в одни и те же слоты устанавливать как модули DRAM; так и SDRAM. Нумерация бит данных единая для всех типов организации — контрольные биты CBx имеют отдельную нумерацию, их наличие зависит от организации (паритет, ЕСС-72, ЕСС-80).