Hoppa till huvudinnehåll

Minne

I digitala system är minne en central komponent som används för att lagra och hämta binär information. Allt från instruktioner till data lagras tillfälligt i minnet under beräkningar. Minnet är strukturerat så att varje bit eller ord har en egen adress, vilket gör det möjligt att komma åt specifika värden snabbt och effektivt.

Vad är ett minne?​

Ett minne består av ett stort antal lagringsceller, där varje cell kan lagra ett binärt värde. Dessa celler är ofta grupperade i ord (t.ex. 8, 16 eller 32 bitar), vilket gör det möjligt att lagra och läsa flera bitar samtidigt. För att läsa från eller skriva till en specifik cell används en adress.

Centrala signaler​

Ett minne styrs av flera signaler:

  • Adress: Anger vilken cell som ska nås.
  • InData: Det värde som ska skrivas till minnet.
  • Load: En kontrollsignal som avgör om data ska skrivas in i minnet.
  • UtData: Det värde som läses ut från den angivna adressen.

Diagrammet nedan visar hur signalerna samverkar i ett minnessystem: en adress används för att välja en cell, och beroende på om Load är aktiv skrivs InData in i minnet; annars kan UtData läsas ut.

          [ Load ]
             ↓
[ Adress ] → [ Minnesmodul ] → [ UtData ]
             ↑
         [ InData ]

Intern uppbyggnad​

Minnet byggs upp hierarkiskt av enklare komponenter:

  • Register: Små minnesenheter som lagrar ett värde.

  • Registerblock: Samlingar av register, t.ex. 8 eller 64 stycken.

  • Adresslogik: Gör det möjligt att välja ett specifikt register beroende på adressen.

För att hantera läsning och skrivning används:

  • Demultiplexers: Aktiverar exakt ett register för skrivning baserat på adressen.

  • Multiplexers: Väljer vilket registers innehåll som ska skickas vidare som utdata.

Praktisk användning​

Minne används i nästan alla delar av ett digitalt system:

  • Programlagring: Instruktioner sparas så att de kan tolkas av processorn.

  • Tillfällig lagring: Mellanresultat lagras under beräkningar.

  • Permanent data: Variabler, konstanter och systemtillstånd kan bevaras över längre tid, särskilt i icke-flyktigt minne.

Minnet kommunicerar ofta med andra enheter genom en buss, som transporterar adresser, data och kontrollsignaler.