Чижма С.Н. - Основы схемотехники 2008 (1055377), страница 64
Текст из файла (страница 64)
В режиме хранения :;; 3л1 =% = логическому О) запись, сдвиг кода и обнуление регистра невозможны ':";: При включении режима высокого импеданса (ОЕ1 = логической 1, состояние ~~" входов ОЕ2, 51, 52 — безразлично) можно производить параллельную запись кода, сдвиг вправо или влево, хранение информации и обнуление регистра Таблица 27.3 Состояния шины КР1533ИР24 Дополнительные выходы Д1 и Д8 предназначены для считывания после::;~Ьвательного кода при сдвиге его вправо или влево. При сдвиге кода влево с ":.
~1ьгкода Д1 считывается последовательный код младшим разрядом вперед, при ;-:,;Ейвиге кода вправо с выхода Д8 считывается последовательный код старшим '"'!Разрядом вперед. ГЛАВА 28 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 28.1. Общие положения Цифровые запоминающие устройства (ЗУ) предназначены для записи, хранения и выдачи информации, представленной в виде цифрового кода. ЗУ— один из основных функциональных блоков ЭВМ, в них хранятся числа, над которыми должны быть выполнены определенные действия, и числа, которые являются кодами команд, определякпцие характер этих действий.
Используемые вначале исключительно в ЭВМ, ЗУ в настоящее время широко применяется в различных электронных устройствах — от автоматики до телевидения. Основными характеристиками ЗУ являются их информационная емкость, быстродействие и время хранения информации. Классификацию ЗУ можно выполнить по ряду признаков: — иерархии; — способу обращения к ячейкал1 памяти; — функциональному назначению; — способу хранения информации; — технологическому исполнению. В иерархии памяти ЭВМ ЗУ подразделяются на следукпцие уровни.
Регистровые ЗУ находятся в составе процессора. Наименьший объем н наибольшее быстродействие. Кзш-память. Предназначена для хранения промежуточной информации для текущих операций. Небольшой обьем и высокое быстродействие. Основная память. В ней хранятся данные и программы, выполняемые в данный момент процессором. Работает в режиме обмена с процессором. Снелиаеизированная неьиять. Применяется для специальньгх архитектур, например видеопамяти, в которой хранится информация, индицируемая на мониторе компьютера Внешнял палить — магнитные, оптические диски и тд. По способу обращения к ячейкам памяти ЗУ подразделяются на адресные, последовательные и ассоциативные. Адресные ЗУ позволяют обращаться к любой ячейке в адресном пространствеве.
Все ячейки равнодоступны. Эти ЗУ наиболее распространены. Последовательные ЗУ осуществляют считывание информации из очереди слово за словом либо в порядке записи, либо в обратном порядке. 372 Ассоциативные ЗУ реализуют поиск информации по некоторому при,;:. Вйаку, а не по ее расположению в памяти Основная техническая классификация ЗУ базируется на функциоцаль ном признаке. По функциональному назначению ЗУ можно разделить ца след3лощие группы Оперативные ЗУ (ОЗУ, илн ВАМ) — устройства памяти цифровой ин';:,",:::формации, которые обеспечивают запись, хранение и считывание цифровой .,-'ицформации в процессе ее обработки. Современные ОЗУ, как правило, не ' '" обладают знергонезависимостью.
Новые перспективные ОЗУ, находящиеся в процессе разработки, позволят решить эту проблему, Постоянные ЗУ (ПЗУ, или КОМ) — матрицы элементов памяти, пред.";" назначенные для хранения и воспроизведения неизменной информации, зано',:),*;:;:е)змой в матрицу при изготовлении. Программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ, нли .", РКОМ) — ПЗУ с возможностью однократного электрического программиро;"-, ррния.
Этот вид памяти позволяет пользователю однократно запрограммиро'.,'.:" вать микросхему памяти гепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (РПЗУ, или БЕРКОМ) — ПЗУ с возможностью многократного электрического програм, .', зянрования. Они отличаются от ПЗУ тем, что допускают многократную электри';,' чьескую запись информации Репрограммируемые постоянные запоминающие устройства с ультра","; фмояетовым стиранием (РПЗУ УФ, или ЕРКОМ) отличаются от РПЗУ только '::: цпособом стирания информации с помощью ультрафиолетовых лучей. Для это—,-', Эзз в корпусе микросхемы сделано специальное окно РХАоН-память принципиально подобна РПЗУ, но эта память имеет струк.
> курные и технологические особенности, позволяющие выделить ее в отдель, „'ный вид По способу хранения информации ОЗУ делятся на статические (ЯКАМ) ::."'идинамические (РВАМ). В статических ОЗУ запоминающими элементами :.,:. являются триггеры, сохраняющие свое состояние, пока схема находится под .: цвпряжением питания, В динамических ОЗУ данные хранятся в виде зарядов ,,:, япнденсаторов, образуемых элементами МОП-транзисторов. Саморазряд кон;,'"".:!.';4енсаторов ведет к потере данных, поэтому онп должны периодически регене;::;, рироваться. Это является недостатком динамических ОЗУ.
К достоинствам :;., Можно отнести то, что плотность упаковки элементов динамической памяти в "", несколько раз выше, чем у статических ОЗУ. По этой причине динамичсскис ,;:-;ОЗУ имеют более высокую информационную емкость и меньшую цену. Досз.;.'~':"'воинство статических ОЗУ вЂ” большее быстродействие. Динамические ОЗУ 373 используются как основная память ЭВМ. Быстродействующие статические ОЗУ в основном применяются в кэш-памяти„последовательных ЗУ и т.п. В настоящее время разрабатаны динамические ОЗУ, имеющие внутреннюю встроенную систему регенерации, причем у этих.ЗУ внешние характеристики становятся аналогичными свойствам статических ЗУ, Такие ЗУ получили название кваэистатических, По технологии изготовления ЗУ делятся на биполярные (ТТЛ, ТТЛШ.
ЭСЛ, И2Л технологии) и уницолярные (п-МОП, КМОП технологии), Различаютэнергозависимую н энергонезависимую память. В энергонезависимой памяти данные при отключении питания не разрушаются. Поэтому ЭВМ и МП системы должны иметь хотя бы малую энергонезависимую память для запоминания коротких программ, по которым программе МП может пере- записать в основную память команды из энергонезависимой внешней памяти.
Любое ЗУ, не зависимо от его выполнения и назначения, характеризуется рядом параметров. Рассмотрим основные из них. Информаиианная емкость определяет максимально возможный обьем хранимой в нем информации. Единицей измерения количества информации является один бит или слово (в частности, байт). Бит хранится запоминающим элементом (ЗЭ), а слово— запоминающей ячейкой (ЗЯ), к которым возможно лишь одновременное обращение. Емкость ЗУ принято определять в битах или количестве кодовых слов с указанием их разрядности. Для определения больших объемов информации используют приставки кило и мега, означающие соответственно 2 = 1024 бит = 1 Кбит и 220 = 104857б бит = 1Мбит.
Организация ЗУ (Ф х Ь) показывает число кодовых слов (Ф), хранимых в ЗУ с указанием из длины (разрядности) (Х). Емкость ЗУ соответственно равна М = Ф2. При одном и том же объеме памяти хранимой информации память может иметь разную организацию. Примеры организации памяти: 32 ". 8, 128К я 8, 1М я 1. Динамические характеристики ЗУ в общем случае определяются большим числом различных временных параметров, основными среди которых являются времена считывания, записи, длительности циклов чтения и записи. Время считывания — интервал между моментами появления сигнала чтения и слова на выходе ЗУ. Время записи — интервал после появления сигнала записи, достаточный для установления ЗЯ в состояние, задаваемое входным словом.
Цикл — минимально допустимый интервал между последовательными повтори ьгии операциями пения или записи. Длительности циклов превышают времена чтения и записи, т.к. после этих операций до начала следующей мо- 374 " ~кит потребоваться время для восстановления необходимого начального со': стояния ЗУ 28.2. Структуры запоминающих устройств Обобщенная структура ЗУ представлена на рис. 28.1 А„...Ал Ей, Со 1йАо", СА ::; ";,Рис.28.1.
Обобшенная структурная схема большой интегральной схемы ЗУ В ее состав входят: дешифратор строк ОСХ и столбцов ПСУ, накопитель Н, ~-"' устройство записи УЗ и устройство управления. В зависимости от типа ЗУ те или ';:,: йпые узлы могут отсутствовать или меняться их схемотехника Основной составной частью ЗУ является матрица накопителя, которая -";:; представляет собой массив запоминающих элементов, объединенных в мат';".1.
рицу. ЗЭ может хранить один бит информации. ЗЭ могут быть обьединены в .'" ЗЯ,которая хранитслово, состоящее из 8, 16 бит. Для обрашения кЗЭ или ЗЯ ":=:,необходимо выбрать ее с помощью кода адреса (каждая ячейка имеет свой уникальный адрес) Статические ОЗУ и ПЗУ имеют аналогичные структуры, динамические ОЗУ ":;: Имеют свои особенности структуры. Наиболее характерные структуры ЗУ под°:- разделяют на структуры с одномерной (словарной) адресацией — 20, 213М и .,"," Юруктуры с двумерной (матричной) адресацией — 313 Структура Л> представляет собой матрицу размерностью М = т х и, где „;".;: 6 — число хранимых слов, ш — их разрядность (рис. 28.2) 375 Матря~а ЗЗ 1 1 1 ~~~э Рис.28.2.
Структура ЗУ типа 2Р Дешифратор РС служит для выбора заданного слова, разрешая доступ ко всем элементам выбранной строки, хранящей слово, адрес которого соответствует номеру строки. Выбор режима чтения или записи осуществляется воздействием сигнала чтение!запись. ЗУ типа 2Р применяется лишь для памяти малого объема, основным недостатком этой структуры является чрезмерное усложнение дешифратора при наращивании объема памяти. Число выводов дешифратора равно числу хранимых слов. Так, для ЗУ с организацией 256 х 4 необходим дешифратор с 256 выходами, что чрезмерно усложняет аппаратную реализации схемы. Структура ЗР применяется для упрощения дешифрации адреса с помощью двухкоординатной выборки ЗЭ.
Структура ЗУ с двухкоординатной выборкой показана на рис.28.3. Код адреса разрядностью и делится на две половины (А п-1...А1с, А)с!...АО), одна служит для определения строки, вторая — для определения столбца. Таким образом, выбирается один бит нужного слова, который находится в ЗЭ на пересечении активных выходов обоих дешифраторов. Суммарное число необходимых дешифраторов гораздо меньше, чем в структуре 2Р. Например, для структуры 2Р при хранении 1К слов потребовался дешифратор с 1024 выходами, для структуры ЗР нужны два дешифратора с 32 выходами у каждого.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
