ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Лекция 17. Цифровые запоминающие устройстваОсновные понятия и виды запоминающих устройств. Цифровые запоминающие устройства предназначены для записи, хранения и выдачи информации, представленной в виде цифрового кода. Основными характеристиками запоминающих устройств являются: их информационная емкость, быстродействие и время хранения информации. Классификацию цифровых запоминающих устройств можно выполнять по · функциональному назначению; · способу хранения информации; · технологическому исполнению; • способу обращения к массиву элементов памяти. В основу технической классификации запоминающих устройств (ЗУ) положено их функциональное назначение. По функциональному назначению все виды ЗУ можно разделить на следующие группы: • оперативные запоминающие устройства (ОЗУ, или RAM) — устройства • постоянные запоминающие устройства (ПЗУ, или ROM} — матрицы пассивных элементов памяти со схемами управления, предназначенные для • программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ, или • репрограммируемые постоянные запоминающие устройства (РПЗУ, или • репрограммируемые постоянные запоминающие устройства с ультрафиолетовым стиранием и электрической записью информации (РПЗУ УФ, или • ассоциативные запоминающие устройства (АЗУ, или САМ) — «безадресные» ЗУ, в которых поиск и выборка информации осуществляется по содержанию произвольного количества разрядов хранящихся в АЗУ чисел, не Перечисленный ряд запоминающих устройств не является исчерпывающим. Эта область электроники в настоящее время бурно развивается, и появляются новые разновидности ЗУ с иными принципами функционирования. Например, имеются программируемые логические матрицы (ПЛМ), отличающиеся от ППЗУ ограниченным набором входных сигналов. Также имеются РПЗУ, в которых допускается избирательное стирание информации в любом отдельном элементе памяти (EAROM). По способу хранения информации ЗУ делятся на статические и динамические. Элементы памяти статических ЗУ представляют собой бистабильные ячейки, что определяет потенциальный характер управляющих сигналов и возможность чтения информации без ее разрушения. В динамических ЗУ для хранения информации используются инерционные свойства реактивных элементов (например, конденсаторов), что требует периодического восстановления (регенерации) состояния элементов памяти в процессе хранения информации. В большинстве динамических ЗУ регенерация совмещается с обращением к элементам памяти. Для обеспечения синхронизации работы динамических ЗУ используются потенциально-импульсные сигналы управления. Некоторые типы динамических ЗУ имеют встроенную систему регенерации и синхронизации. По внешним сигналам управления они не отличаются от полностью статических ЗУ и поэтому их часто называют квазистатическими ЗУ. Статические ЗУ бывают синхронными и асинхронными. Синхронные статические ЗУ имеют статический накопитель (матрицу элементов памяти) и динамические цепи управления, требующие синхронизации, аналогично динамическим ЗУ. По технологии выполнения ЗУ можно разделить на следующие виды: • полупроводниковые ЗУ на основе биполярных структур, использующие схемотехнику ТТЛ, ЭСЛ и др.; • полупроводниковые ЗУ на основе полевых транзисторов с изолированным • полупроводниковые ЗУ на основе приборов с зарядовой связью; • магнитные ЗУ на основе цилиндрических магнитных доменов. Следует отметить, что независимо от технологии изготовления ЗУ уровни их входных и выходных сигналов обычно приводятся к уровням стандартных серий элементов ТТЛ, ЭСЛ или КМОП. Для использования в РПЗУ разработаны специальные структуры: • с лавинной инжекцией заряда и плавающим затвором (ЛИПЗ МОП), которые применяются в РПЗУ УФ; • со структурой металл — нитрид кремния — окисел кремния — полупроводник (МНОП), которые используются в РПЗУ с электрическим стиранием, в По способу обращения к массиву памяти все ЗУ делятся на адресные и безадресные (ассоциативные). Большинство видов ЗУ относятся к адресным ЗУ, в которых обращение к элементам памяти производится по их физическим координатам, задаваемым внешним двоичным кодом-адресом. Адресные ЗУ бывают следующих типов: • с произвольным обращением, которые допускают любой порядок следования адресов; • с последовательным обращением, в которых выборка элементов памяти возможна только в порядке возрастания или убывания адресов (обычно такие Ассоциативные ЗУ не имеют входов адресных сигналов: поиск и выборка информации в таких ЗУ осуществляется по ее содержанию и не зависит от физических координат элементов памяти. Основные электрические параметры ЗУ. Все параметры ЗУ можно разделить на статические и динамические. Статические параметры ЗУ характеризуют его работу в установившемся режиме. Система статических параметров ЗУ представляет собой совокупность некоторых контрольных точек его вольт-амперных характеристик. Динамические параметры ЗУ определяются происходящими в нем временными процессами. Систему динамических параметров ЗУ составляет совокупность временных переходов входных и выходных сигналов, соответствующих границам правильного функционирования ЗУ. Кроме этого используются также специальные классификационные параметры ЗУ, по которым выполняют их разделение по группам в соответствующих сериях ИМС ЗУ. В качестве классификационных параметров могут использоваться также некоторые статические и динамические параметры. В табл. 17.1 приведены основные классификационные параметры ЗУ. Статические параметры ЗУ можно разделить на общие, входные и выходные. В табл. 17.2 приведены некоторые статические параметры ЗУ. К динамическим параметрам относятся основные временные характеристики ЗУ, такие как время выбора микросхемы tcs, время выбора адреса tA, время выборки сигнала tRD и некоторые другие. Статические ОЗУ. Структурная схема статического ОЗУ приведена на рис. 17.1. Основой статического ОЗУ является накопитель или матрица памяти, состоящая из отдельных запоминающих (бистабильных) ячеек. Обычно в качестве этих ячеек используются различного рода триггеры. Двоичная информация, записанная в такую ячейку, может сохраняться в этой ячейке до тех пор, пока не будет заменена другой или не будет снято напряжение питания. Таблица 17.1 Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|