Так как основная память МПУС, как правило, выполняется на базе ЗУПВ в виде БИС, в дальнейшем будем рассматривать именно такие запоминающие устройства.
Промышленностью выпускаются ОЗУ двух типов: динамические и статические. У динамических ОЗУ запоминающий элемент построен на трех МОП-транзисторах, а информация запоминается на паразитной емкости между электродами одного из транзисторов. Если заряд на емкости мал, транзистор закрыт (в ЗЭ – низкий уровень напряжения, т.е. 0) и это состояние самоподдерживающееся. Если заряд достаточен для поддержания транзистора в открытом состоянии, транзистор находится в проводящем состоянии (в ЗЭ – единица), но это состояние не является самоподдерживающимся, так как со временем емкость разряжается. Чтобы поддерживать информацию на таких ЗЭ, необходимо эти емкости периодически подзаряжать (примерно через 2 мс). Это осуществляется путем регенерации – информация с ЗЭ считывается и сразу же перезаписывается в них.
Достоинствами динамических ОЗУ являются малое потребление электроэнергии (только в периоды регенерации), высокая «плотность упаковки» информации (всего три транзистора на один ЗЭ), невысокая стоимость, малые габариты и высокая надежность. Недостатками являются большая длительность цикла обращения (во время регенерации доступ к ОЗУ невозможен) и сложная схема управления таким ОЗУ (схема должна обеспечивать процесс регенерации). В связи с этими недостатками ОЗУ динамического типа используются для организации оперативной памяти только в достаточно сложных микроЭВМ с большим объемом памяти. В управляющих микропроцессорных системах обычно не требуется ОЗУ большой емкости и, как правило, они реализуются на статических ЗУПВ.
В статических ОЗУ запоминающие элементы представляют собой триггеры (обычно выполнены на 6 транзисторах) с двумя устойчивыми состояниями. Эти состояния поддерживаются при наличии питания, то есть в отличие от динамических ОЗУ статические потребляют ток в течение всего времени функционирования. Большее потребление энергии и меньшая «плотность упаковки» данных (т.е. большие габариты) в сравнении с динамическими – основные недостатки статических запоминающих устройств. В то же время меньшая длительность цикла обращения и более простые схемы управления памятью предопределяют их преимущественное использование в качестве ЗУ для организации оперативной памяти МПУС.
Несмотря на разнообразие типов БИС ОЗУ, все они имеют сходную структуру и включают собственно накопитель информации, состоящий из запоминающих элементов, схемы записи и чтения элементов, то есть представляют собой законченные ЗУ различной информационной емкости, позволяющие производить операции записи и считывания при подключении к ним минимального количества внешних электронных схем. Микросхемы ОЗУ могут иметь два комплекта выводов для подключения к шине данных (БИС с раздельным вводом и выводом данных) – по одним линиям данные вводятся в БИС для записи, а по другим выводятся из микросхемы при чтении данных. Более широко же используются БИС с совмещенными выводами – по одним и тем же выводам информация вводится в микросхему для записи и выводится при чтении. Типичным для БИС ОЗУ является наличие одного вывода для подключения к ШД, реже встречаются БИС с четырьмя такими выводами, и еще реже – с восемью. Количество выводов БИС для подключения к ША определяет информационную емкость ЗУ – чем больше таких выводов, тем больше запоминающих элементов содержит кристалл микросхемы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.