双端口ram

双端口RAM原理

根据小编的了解双端口ＲＡＭ是一种特殊的数据存贮芯片，具有两套完全独立的数据线、地址线、读写控制线，允许两个ＣＰＵ对双端口ＲＡＭ的同一单元进行存取；具有两套完全独立的中断逻辑，实现两个ＣＰＵ间的握手控制信号；具有两套完全独立的“忙”逻辑，保证两个ＣＰＵ同时对同一单元进行读写操作的正确性。在对产品可靠性要求高的系统中，往往需要硬件冗余。有些设备不仅要求其在各种恶劣的天气下工作，而且要求长期不间断工作。为提高可靠性往往采用双CPU系统。

平时主单片机系统工作，并将所处理的数据存储在外存，一旦主CPU系统出现故障，副CPU可切换上来，并利用公共外存的数据继续工作，而不需要人工干预。这时双端口RAM做为外存就是两个CPU之间信息传递的最好渠道。数据获取及交换是多CPU系统的重要组成部分。在这类系统中,数据交换要求的通讯速率往往很高,平均速率一般在10k左右,有时甚至达100k以上。传统的并行接口和串行接口设计无论在通信速率,还是在可靠性方面都不易满足要求。

双端口RAM的结构

采用通用集成电路组成的双端口RAM。一般的RAM只有一套地址总线、数据总线和读写控制线,因此,两端CPU芯片的三总线必须经过缓冲隔离才能共享静态RAM。具体工作过程是两个CPU的地址信号和读写控制信号全中接入仲裁电路,由仲裁电路判断访问双端口RAM的CPU,并使能相应的总线缓冲器。若两个CPU在同一段时间内访问共享的RAM的发生竞争,则由仲裁电路迫使后访问的CPU处于等待状态,一旦前一个CPU访问结束,再由仲裁电路打开缓冲器,以使后一个CPU接通RAM并进行访问。

双端口RAM的特点

该电路的特点是成本低、简单且存储量大,其容量在64k～128k之间。缺点是在两个CPU发生竞争时,有一方CPU必须等待,因而降低了访问效率。专用双端口RAM芯片，这些芯片有两套完全独立的数据线、地址线和读写控制线,因而可使两个CPU分时独立访问其内部RAM资源。由于双CPU同时访问时的仲裁逻辑电路全部集成在双端口RAM内部,因而需要用户设计的电路比较简单。而双端口RAM则是一个较好的实现方案。它具有通讯速率高、接口设计简单等特点,因而在设计中得到广泛的应用。

                                  图2. 双端口RAM拓展

双端口RAM内一般都有一个总线抢占优先级比较器,只要双CPU不同时访问同一存储单元,那么较先送出地址的CPU将拥有该单元的本次访问优先权,而另一个CPU的地址与读写信号将被屏蔽掉,同时通过“busy”引脚告知该CPU以使之根据需要对该单元重新访问或撤消访问。专用双端口RAM的优点是通讯速度快,实时性强,接口比较简单,两边CPU都可主动进行数据传输;缺点是成本高,需要克服竞争现象。小编今天就暂时先说到这里 ， 若大家有其他不同见解或是疑问， 可以到本站的论坛去发帖跟我爱方案网网友交流...