6.1 Загальна характеристика запам’ятовуючих пристроїв.
В комп’ютерній та електроній техніці комплекс технічних засобів, призначених для запису та збереження інформації, називають запам’ятову-ючими пристроями. Всі використовуємі елементи пам’яті (ЕП) розподіляються на дві групи - оперативні запам’ятовуючі пристрої (ОЗП) (RAM-random aсcess memory), та постійні запам’ятовуючі пристрої(ПЗП).(ROM-read only memory).
ОЗП використовуються для тимчасового зберігання постійно змінює- мої інформації і являється енергозалежною пам’яттю В ПЗП зберігається інформація, яка записана для тривалого зберігання та використовування, а тому ця пам’ять являється енергонезалежною. До постійної пам’яті нале-жить також зовнішня по відношенню до електронної схеми пам’ять, яка виготовляється на магнітних носіях, або лазерних дисках. Такі пристрої будуть розглядатись окремо.
Для будь-якого типу запам’ятовуючих пристроїв основною складовою частиною являється масив пам’яті, що об’єднується в матрицю. Один елемент може зберігати один біт інформації, а в матриці він знаходиться за своєю конкретною адресою, що називається кодом адреси. В залежності від способу звернення до ЕП запам’ятовуючі пристрої поділяють ся на адресні та асоціативні. В адресних ЗП звернення до ЕП проводиться по їх фізичних координатах, задаваємих кодом адреси. Адресні ЗП бувають як з довільним доступом , в яких допускається будь-яка послідовність звернення до елементів пам’яті, так і з послідовним зверненням, в яких вибір інформації з ячейки можливий тільки в порядку зростання, або зменшення кодів адрес. До останніх відносяться ЗП на послідовних регістрах.
В асоціативних ЗП пошук інформації проводиться в відповідності до її ознак. По способу збереження інформації ОЗП розподіляються на статичні та динамічні. В статичних –ЕП виконується на тригерах. В динамічних (ROMD)-для збереження інформації використовуються конденсатори, в які заноситься відповідний заряд. Але, в зв’язку з явищем само-розряду, в таких ОЗП передбачені схеми регенерації станів пам’яті. В сучасних інтегральних схе-мах ЗП регенерація поєднується зі зверненням до ЕП , але наряду з цим використовується і ряд інших засобів регенерації.
Розрядність коду адреси m визначає інформаційну ємність як ЗП так і окремих мікросхем пам’яті. Наприклад, мікросхема ОЗУ з кількістю адресних входів m=10 має 210 =1024 ЕП .
На відміну від ОЗП, ПЗП мають словарну організацію матриці пам’яті, а тому інформація зчитується словом довжини n (n-кількість розрядів в слові). Тому їх інформаційна ємність –2m ´n біт.
Запис інформації в мікросхемах ПЗП, тобто їх програмування, виконуєть-ся двома шляхами: формуванням, або знищенням контактних з’єднань між від-повідними рядками і стовбцями матриці пам’яті. В тих мікросхемах, в яких формування з’єднань виконується при їх виготовленні за допомогою спеціаль-них масок , називається масочним. В інших, формування або знищення з’єд-нань досягається за допомогою відповідних типів електричних імпульсів. Вони створюються і подаються на відповідні перехрестя матриці пристроями, які на-зиваються програматорами.В ряді типів ПЗП формування та знищення з’єд-нань в матриці пам’яті допускаються багаторазово. Такі ПЗП називаються ре-програмуємими (РПЗП (PROM)). В залежності від засобів знищення з’єднань, такі ПЗП поділяються на мікросхеми з електричним стиранням (РПЗП.ЕС) та з ультрафіолетовим (РПЗП.УС). Мікросхеми РПЗП являються енергонезалежними.
Один з видів ПЗП, призначений для програмування логічних функцій, назива-ється програмуємими логічними матрицями (ПЛМ.(PLM)).
По технологічному призначенню інтегральні схеми ЗП розподіляються так, як і цифрові інтегральні мікросхеми (IMC). Тобто, для їх побудови використову-ються біполярні технології-ТТЛ ,ТТЛШ, ЕЗЛ, інжекційна логіка І2Л, так і логіка на базі МОН-технологій (р-МОН, n-МОН, КМОН, КМОН-КНС (кремній на сапфірі)).
В останні роки набуває інтенсивного розвитку технологія побудови ЗП на циліндричних магнітних доменах (ЦМД). Вона базується на використанні фізи-чних явищ в тонких магнітних плівках, в яких створююься під дією магнітного поля мікронних розмірів домени. Плівка розміром 100´100 мм2 може зберігати мегабайти інформації, причому для використання її немає необхідності в електромеханічних пристроях. Пристрої пам’яті , які виготовляються по цій технології, мають вигляд мікрозбірок, і вигідно відрізняються від зовнішніх магнітних елементів пам’яті з більш високою швидкодією та відсутністю механічних пристроїв.
6.2 Принципи побудови мікросхем статичних ОЗП Мікросхеми ОЗП будуються на базі матричної структури , відповідно до рис.1. Структурна схема відображає квадратну матрицю рядків та стовбців. На перетині кожного рядка та стовбця розміщується ЕП - це статичний тригер, елемент пам’яті виконаний на МДМ або біполярних транзисторах. Звернення до відповідного ЕП забезпечується адресними сигналами, які робиваються на дві групи Ао-Аm та Аь+1-Ak. Перша з них дешифрується дешифратором адреси сточок в одну з строчок матриці памяті, а друга –дешифратором адреси стовбців в один з стовбців матриці. Виводиться та записується інформація з допомогою пристрою вводу-виводу ПВВ через шину данних D та ключі вибору вихідних стовбців. Управління ПВВ забезпечується сигналами CS (chip select), W/R (write/read) та WE (write enable).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
