PDF-лекции (1128548), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Это означает, что можно_подсоединить много таких ячеек. Тогда подсоеднение к линии В и B происходитсоответствующим выбором Select этих ячеек. Когда задается строка, подсоединяется многоэлементов.Это дает возможность к линии бит подключить вполне определенную ячейку.Чтобы соединить линии В ячеек, нужны какие-то дополнительные ключи идополнительный адрес.Таким образом мы можем получить высокую степень интеграции.К линии В подсоединено много ячеек (все элементы находящиеся в строке) => сама_линия в и B длинные.
Это означает, что емкость велика и сопротивление линии.Если на линии В был "0", а потом стала "1", то емкость линии В будет заряжаться. Врезультате, учитывая, что память имеет много элементов, получаем плохоебыстродействие.Одно из самых простых решений этой проблемы: Длина линии В определяетсяколичеством элементов. Реально, большая память состоит из блоков. И адрес – это по сутидела адрес строки, столбца в блоке и адрес блока. Т.е. мы выбираем блок, а внутри блока соответствующую ячейку. Тем самым мы уменьшаем длину.До сих пор, когда мы говорили о CMOS логике, мы считали, что напряжениелогического 0 = 0, а напряжение логической единицы = VD.На входеЕсли нас интересовала бы задержка не от 0,1 VD до 0,9 VD, а от 0 до 0,2V, мы бы выигралив быстродействии.Если мы просто возьмем микросхему, у которой очень маленький зазор между двумя логическимисостояниями, то это грозит тем, что помехоустойчивость будет маленькой.
Есть другой выход – можновзять дифференциальный усилитель.Относительно чего считать разность? Если относительно 0 – получится то же самое,_что и без дифференциального усилителя. Реально на линии В и B подается напряжение =половина VD. А когда считывается ячейка, на одной линии сигнал немножко возрастает, ана второй немножко уменьшается (изменения порядка 0,2V), а разность будет большой.При этом статическая мощность = 0, а динамическая равна произведению частотына емкость и на квадрат изменения напряжения на линии. С большая.Этот принцип работает не только для RAM.Это статическая память. Когда речь идет о статической памяти, большого объемабыть не может.
Используется так называемая динамическая. Кроме триггера, для храненияинформации можно использовать конденсатор. Если зарядить идеальный конденсатор, тозаряд будет храниться на нем. На самом деле это не так потому, что всегда есть утечка.Конденсатор – 2 металлические пластины и между ними диэлектрик. У диэлектрикабольшое, но конечное сопротивление. Через некоторое время конденсатор разрядится. Этоозначает, что информация там долго не хранится и ее надо перезаписывать.
Присчитывании данных также надо восстанавливать значение. Поэтому тут тоже идет борьбаза быстродействие.Объем динамической памяти большой. Но есть свои недостатки (необходимостьвосстановления информации).Соединяются элементарные ячейки памяти также.Если надо записать информацию, необходимо на линию бит подать напряжение VD,открыть транзистор. Емкость С начнет заряжаться. После этого убирается сигнал Select,транзистор закрывается. Сопротивление закрытого транзистора большое, и вроде быемкость оторвана от линии. Но бесконечно долго хранить информацию она не может – онаразряжается, и через какое-то время информацию надо будет восстанавливать.При восстановлении надо считать информацию из ячейки (а это заведоморазрушает информацию), записать ее снова.Структура памяти та же, но адрес организован немного по-другому потому, чтомикросхема имеет больший объем, адрес большой, и, следовательно, дешифратор оченьгромоздкий.
Поэтому стараются количество адресных выводов сделать поменьше. Сначалазадается адрес строки. Он сопровождается сигналом синхронизации RAS (Row AddressSelect). Этот адрес запоминается внутри микросхемы. Выбирается вся строка целиком. Длявыбора конкретного элемента надо задать адрес столбца по тем же линиям. Если матрицаквадратная, то число адресных линий равно, если она прямоугольная, то они могутотличаться. Это первое отличие. После этого необходим сигнал WR (RD).Рассмотрим процесс считывания.
Беда в том, что на емкости С нет фиксированногонапряжения потому, что емкость разряжается. При считывании на линию В подаетсянапряжение VD/2. К ней подключается соответствующий конденсатор С. Если напряжениена конденсаторе больше чем VD/2 то напряжение на линии немножко увеличится, еслименьше – уменьшится. По сути дела мы не измеряем напряжение, а фиксируем, по какуюсторону оно от VD/2. Если напряжение меньше, чем VD/2, то в ячейке "0".
Если емкость небыла заряжена, то не надо думать, что она так и будет не заряжена. За счет обратных токовв полевом транзисторе она может заряжаться. Если оставить емкость с напряжением на ней= 0, то через какоето время на ней будет напряжение, которое равно напряжению В. Надоопределить, что произошло. Если разряд емкости, то была записана "1". Если зарядемкости, то был записан "0".Как и раньше, при подаче сигнала адреса и сигнала RAS считываются все элементы,находящиеся на строке.
Восстанавливается информация во всех этих элементах. Далее,задавая адрес столбца, выбирается конкретный элемент, в который записываеминформацию.Для того, чтобы регенерировать схему не надо выбирать каждую ячейку (это былобы очень долго). Достаточно для перезаписи информации достаточно использовать сигналRAS, а сигнал адреса столбца не нужен. При этом читается вся строка и перезаписывается.При считывании информации на линии бит напряжение будет либо чуть меньшеVD/2, либо чуть больше VD/2.
Количество элементов подсоединенных к линии В оченьбольшое.Пусть на емкости С – "1", а напряжение на линии В = 0. Подсоединили. На емкостиСвЕсли элементов много, то Св очень большое. Реально,аCS·VD = q1 + q2 = CS·U + CB·UВыйгрыш - объем. Максимальный объем памяти можно посчитать.
Емкость шины будет разряжаться изаряжаться. В зависимости от уровня напряжения получим динамическую мощность, котораярассеивается. Степень интеграции определяется выделяемой мощностью, надежностью (можно вводитькоррекцию ошибок, но на это нужны дополнительные биты).Время доступа. Если при считывании информации выбираются элементы всейстроки, на это уходит какое-то время.
Если будет последовательное считывание из строки,то быстродействие будет больше, т.к. регенерация происходит сразу по всей строке.За счет того, что много ячеек линия очень длинна. Поэтому у этой линии большиеемкость и сопротивление. Для передачи сигнала по линии сопротивление линии должнобыть маленькое.На восстановление информации тратится много времени.ROMЭлектрическое поле меняет проводимость канала.
Бывают полевые транзисторы ртипа и n типа (в зависимости от того, какой канал – р типа или n типа). Рассмотрим канал nтипа потому, что в канале р типа основными носителями являются дырки, а дырки менееподвижны.Если приложить напряжение между затвором и истоком, то при некоторомпороговом напряжении транзистор откроется.Пока напряжение не поднимется выше порогового уровня, ток стока = 0. Дальше онменяется квадратично (он пропорционален квадрату разности напряжения между затвороми истоком и порогового напряжения).Используется полевой транзистор с так называемым плавающим затвором.Плавающий означает, что он ни к чему не подсоединен.Что будет, если подавать напряжение между затвором и истоком? Если есть заряд,он создает вокруг себя электрическое поле.
Есть принцип суперпозиции: если есть двазаряда, то в любой точке полное поле = векторной сумме полей создаваемых этимизарядами. На плавающем затворе нет заряда => он не создает поля => поле в каналеопределяется зарядом (напряжением) на затворе. Если на плавающий затвор поместитьотрицательный заряд –q, а на затворе – заряд q, то поле = 0 => транзистор закрыт.Характеристика будет смещена потому, что полное поле, необходимое для открыванияканала то же, но оно теперь представляет собой разность двух полей.Чтобы поместить заряд на плавающий затвор (записать информацию), междустоком и истоком подается большое положительное напряжение, и на затвор подаетсянапряжение. Если напряжение сток-исток будет гораздо больше VD, то электроны, которыеесть в канале, начинают двигаться.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
