Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Поэтому входные данные должны сохраняться в течение определенного времени после заднего фронта сигнала %Е(1.), чтобы обеспечить их надежную запись. Запись возможна только тогда, когда сигналы СБ(1) и ЮЕ(1.) перекрываются во времени между собой. Если СБ(Ц =.Н, то ОЗУ отсоединяется от шины данных. Значения используемых символов объясняются на рис.
2.14. ' 2.3. Динамические полупроводниковые ОЗУ (ДОЗУ) На рис. 2.15 представлена схема запоминающей ячейки ДОЗУ с МОП-емкостями. В Фиктивную ячейку Со вводится заряд, прн этом на ячейке устанавливается напряжение, величина которого оказывается меньше минимального Н-уровня и чбй Смгяяягп иовИ~ ) Вп„ ритпднпя ясебяп йюросгяяпя л,яя тя Рис, 2.15.
Фрагмент схемы динамического ОЗУ (выбор строки с помощью считывающего триггера). больше максимального Е-уровня напряжения, которое может возникнуть на ячейке ЗУ, обозначенной через Со. По существу ата фиктивная ячейка функционирует как источник опорного напряжения при считывании информации с МОП-емкостей: В схеме имеются также транзисторы Т1 и Т2, которые образуют триггер (бистабильную ячейку). Зааадииавщие устройства (Зе') В течение времени, когда сигнал КА (адрес колонки) и тактовый сигнал 11" не активизированы, т.е. не достигли Е-уровня, сигнал 1(т переводит транзисторы Тб и Тб в проводящее состояние.
При этом и узловых точках А, В устанавливается потенциал Е/а — (/~ь, где (/~ь — пороговое напряжение МОП-транзисторов Тб и Тб. Во время действия сигнала фт транзистор Т7 также находится в проводящем состоянии, связывая между собой точки А и В; В результате зти точки имеют одинаковый уровень напряжения. Сигнал юг обеспечивает проводящее состояние транзистора Т9, и на фиктивной ячейке Св устанавливается опорное напряжение (/, ь При 11" (Н) =Н действие ест прекращается, т. е.
прерывается связь между точками А и В, а также связи между А и (/е, В и 1/в соответственно. Кроме того, фиктивная ячейка Со снова отсоеднняется от источника опорного напряжения 1/„е. После того как произошло декодирование бита адреса колонки ЗУ и возник соответствующий сигнал выборки колонки, тактовый сигнал ~рв переводит транзисторы Тй и Т10 в проводящее состояние, в результате чего фиктивная ячейка Со и запоминающая емкость связываются с узловыми точками Л и В соответственно. При этом Со и Са оказываются соединенными с шинами битов Ввеь и Ввьа (Ввьь — ВИ-Бепзе-Е(пе-Ее(1 — левая шина считывания битов, Ввьа — В11-Ьепзе-1 1пе-К)дЫ вЂ” правая шина считывания битов).
Когда напряжение на Са оказывается выше напряжения на Со, то напряжение в узловой точке А становится выше напряжения в узловой точке В. Эта разность напряжений переключает триггер, состоящий из Т1 н Т2, если МОП-транзисторы ТЗ и Т4 находятся в проводящем состоянии во время действия импульса 1вв, Транзистор Т2 триггера открывается, присоединяя узловую точку В к земле. Транзистор Т1 запирается, и узловая точка А оказывается подключенной к потенциалу (/в. Сигнал фв задержан относительно сигнала 1(" для того, чтобы в узловых точках Л и В успели установиться напряжения, под которыми находятся МОП-емкости Са и Со, в результате чего в схеме реализуется трнггерная функция.
Когда напряжение на Со оказывается ниже напряжения на Сщ то триггер переходит в другое состояние, характеризуемое уровнем Н для точки А и Е для точки В. Так как Т10 не проводит ток, то высокий потенциал с точки А поступает на запоминающую ячейку — затвор транзистора Т2. В результате происходит регенерация (восстановление содержимого) ячейки. Цикл регенерации может состоять из набора сигналов КАЬ (строб адреса строки) с адресацией, которая поочередно, включает все строки ячеек ЗУ. Схема считывания данных с рас- Глава х положенными в одном ряду запоминающими ячейками образуют одну строку. Разные строки соединяются через 1)ОП-транзисторы с общей схемой ввода-вывода, которая связывает ЗУ с внешними устройствами. На рнс. 2.16 приведена такая схема, которая обслуживает две строки.
Переключатели для выборки строк образуются транзисторами ТЗ н Т4. После считывания данные на шинах Васс и Ввсн имеют дополняющую форму, т. е. единица, со- очини Пд, хж~ динчнччн оьборьи ргоррно ьодорно холодно ) Дд И~~ тх гр но ио Лнтдно дч'ч Ынчиона Тчч Оончнидма нчио' ни Оннчридлар 1— рчндни радарна дориана 1 аарона Л ичарани дт ~оа Риннол 1оо дчоорФо Еиараи.
аннан рочачнри- мцоими ли ролл 35чедйанм дчонподаор рчорна ырорна рнчрич ЧочжюЧчдйин рожна ГрР'рни ариона )Са дд донора даннон Вдмн )чис. 2.1б. Фрагмент схемы динамического ОЗУ (дае колонки). ответствующая слева Н-уровню, будет представлена справа Р-уровнем. Однако на выходе Рнм, ничего не произойдет. Структуру ЗУ, собранного на кристалле из фрагментов, показанных на рис.
2 16„поясняет схема, приведенная на рис. 2.17. Из нее следует, что кристалл ЗУ состоит из двух полей, по 6192 бнт каждое, к которым имеют доступ общая группа декодеров колонок и общая внутренняя шина входа-выхода. Каждое поле имеет структуру матрицы, состоящей из 64М128 ячеек, и на каждое поле приходится 128 считывающих усилителей. Бит адреса строки Аб, который является младшим .адресным битом, селектирует поле ЗУ, которое будет активизировано во время данного рабочего цикла ЗУ.
Другими словами, и течение этого цикла будет активизирована только одна груп.па, состоящая из 128 считывающих усилителей, поэтому рассеяние мощности в кристалле будет существенно ограничено. Простым способом регенерации ЗУ янляется последовательная выборка всех 128 строк ЗУ с помощью сигнала КАБ в течение рабочего цикла ЗУ. Этот способ регенерации назван КАЬОК (регенерация только стробом адреса строки). Как следует из блок-схемы, генераторы тактовых сигналов и декодеры, предназначенные для выборки строк н колонок матрицы, объединены с остальными схемамн на кристалле ЗУ. дяз/язячаек Ааадер папани ,Яиздз" Исызыанб. усияоыгм д2 з Зяб яассз усзег дыкадасй ыриггер идуЮср уан1 Аекодес коаспки „сиз яяз Аекодер сыреки ,,гизду (2дсчап~ыд унйпонаеп. дузгядячеак Зргзазда Заазязан. пегаако яяггааып ззиона! Гнангнна> дд и яя дз яг дз яб 1дсАЯР1 Удд2дсРИКЯЩЯ!4 суд д1 /знеразсар сдосраыср ыактбык буй наокыоды» иыаулкгдl кч сос2 григгср сггер 1УРЙ раемсаыыг ббада запаса ыбз допаыз Ядрссд уд дяад УЯЯ 1 ддд2а Ьт211 Убз 1Я7 71бны ба Рис, з.17, Блок-схема и снмвознческое обозначение динамического С емкостью 16К1.
е ис. 2Л8. Динамическое ОЗУ с объемом памяти 84К8 бит, связанное через контроллер с микропроцессором типа 8088Л. ХАСК вЂ” подтверждение ресеаерадаа; Бтв — строе; РСЗ вЂ” вжборвв ващажеааого аре- ста лла. Для ограничения числа выводов 01Р-корпуса 14 адресных битов, необходимых для выборки одной из 16684 ячеек, вводятся в ЗУ в виде двух последовательных групп через 7 выводов корпуса ШР. Такое мультиплексирование производится под контролем сигналов 11АЬ и САБ (строб адреса колонки). Динамические ОЗУ имеют время доступа в диапазоне 200— 400 нс. По сравнению со статическими ОЗУ динамические ЗУ используют несколько более сложные способы связи с шинами данных и адреса.
В частности, требуется дополнительный контроллер, который служит для формирования строб-сигналов КАЬ и САБ в циклах регенерации, а также для мультиплексирования адреса. На рис. 2.18 показано ОЗУ со структурой памяти 64К8 бит, которое состоит нз 4 групп по 16К8 бит, связанных с микропро- 117 запоминающие устройства (ЗУ) цессором через контроллер. Каждая группа состоит нз восьми ОЗУ со структурой 16К1 бит, входы и выходы которых связаны с шиной данных для ввода и вывода информации, причем выходы оформлены через 8-разрядные буферы типа 8212.
Адресные биты после демультиплексора передаются во все ОЗУ. Выборка групп, к которым нам требуется обратиться„т. е. выборка кристалла, производится с помощью сигналов КАБО(Ц, КАБ1(1), КА8 2 (Ц и КАБ3 (1.) . Лее: югм Мпь ветс) ретеа яеав ига1 еяйц> яязаеек ивет яю ям яеереете" юе еяе иегеее- ееуеет кяйкд1 яяреееив йеееее Рис. 2.19.
Структура контроллера динамического ОЗУ. На все ОЗУ поступают также сигналы САБ и %Е. Строб- сигналы КАБΠ— КАБЗ формируются и с помощью дешифрации двух старших битов адреса ЗУ. Из анализа структурной схемы контроллера (рис. 2.19) следует, что адресные биты появляются на выходе в виде двух групп (биты строк и биты колонок, АΠ— Аб).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
