2. Основные характеристики зу

1. Информационная емкость М – это то наибольшее количество машинных слов или двоичных разрядов, которое одновременно может храниться в ЗУ.

M = N · n,

где N – число хранимых слов (количество ячеек);

n – разрядность хранимых слов (количество выходов микросхемы);

N = 2^m,

где m – разрядность адреса ячейки (количество адресных входов микросхемы).

Информационная емкость обычно определяется в двоичных единицах информации – битах, байтах ( 1 байт = 8 бит), килобитах (1 кбит = 2¹⁰ бит), килобайтах (1 Кбайт = 2¹⁰ байт), мегабитах (1 Мбит = 2²⁰ бит), мегабайтах (1 Мбайт = 2²⁰ байт) и т.д.

Также информационная емкость оценивается в относительных единицах плотности записи, показывающих, сколько единиц информации может быть записано на единице площади носителя записи или в единице его объема.

2. Быстродействие – время (цикл ЗУ), необходимое для записи или считывания информации из ЗУ.

К быстродействию СОЗУ и ОЗУ предъявляются повышенные требования, поэтому они реализуются на основе ИМС на биполярных и МОП- транзисторах. К быстродействию ВЗУ требования ниже, но зато они должны иметь большую емкость и низкую стоимость на единицу хранимой информации.

3. Под надежностью работы запоминающего устройства обычно понимается информационная надежность, т.е. способность сохранять записанную информацию в течение заданного времени хранения (при различных неблагоприятных воздействиях). Помимо этого иногда устанавливают конструктивную надежность, определяемую вероятностью безотказной работы на заданном интервале времени.

Тема 2.3.2: Оперативные запоминающие устройства (озу). Организация озу статического, динамического

1. Принципы построения ЗУ с произвольным доступом.

2. ЗЭ для статических биполярных ОЗУ.

3. Схема динамического ЗЭ.

4. Статическое ОЗУ с матричным накопителем (материал для СРС).

Ход лекции

1. Принципы построения зу с произвольным доступом

Оперативное ЗУ предназначено для использования в условиях, когда необходимо выбирать и обновлять хранимую информацию в высоком темпе работы процессора цифрового устройства. Вследствие этого в ОЗУ предусматриваются три режима работы: режим хранения при отсутствии обращения к ЗУ, режим чтения хранимых слов и режим записи новых слов. При этом в режимах чтения и записи ОЗУ должно функционировать с высоким быстродействием (обычно время чтения или записи слова в ОЗУ составляет доли микросекунд). В микропроцессорных устройствах ОЗУ используются для хранения данных (исходных данных, промежуточных и конечных результатов обработки данных).

На кристалле каждой ИМС ЗУ формируются накопитель и схема обрамления. В накопителе хранится информация. Накопитель представляет собой структуру из отдельных ЗЭ, число которых равно числу бит хранимой информации. К схемам обрамления относятся дешифраторы выбора адресов ЗЭ, элементы управления режимами работы ЗУ, формирователи сигналов, обеспечивающие сопряжение накопителя с внешней средой.

При построении накопителей ЗЭ объединяются с помощью соответствующих линий. Используются 2 способа организации накопителей: словарный и матричный.

Словарная организация предусматривает одновременное обращение к нескольким находящимся в строке ЗЭ (к одному слову) (рис. 1).

Адрес выбираемой строки определяется подачей разре­шающего сигнала на соот­ветствующую адресную линию.

В накопителе матричного типа (рис.2) обеспечивается обращение к каждому ЗЭ независимо от другого. Выбор нужного ЗЭ в данном случае задается пере­сечением соответствующих адресных линий по коор­динатам Х и Y, на которые поданы разрешающие сигналы.

Рис. 1 Рис. 2

В качестве ЗЭ используется ЗЭ для статических биполярных ОЗУ.