26) Основные структуры запоминающих устройств

Адресные ЗУ представлены в классификации статическими и динамически ми оперативными устройствами и памятью типа ROM. Многочисленные варианты этих ЗУ имеют много общего с точки зрения структурных схем что делает более рациональным не конкретное рассмотрение каждою ЗУ в полном объеме, а изучение некоторых обобщенных структур с последую­щим описанием запоминаюшнх элементов для различных ЗУ.

Общность структур особенно проявляется для статических ОЗУ и памяти типа ROM- Структуры динамических ОЗУ имеют свою специфику и россмотрены а § 4 7 Для статических ОЗУ и памяти типа ROM наиболее характерны структуры 2D, 3D и 2DM

Структура 2D

В структуре 2D (рис. 4.3) запоминающие элементы ЗЭ организованы в при моугольную матрицу размерностью М = k < т, где М — информационная емкость памяти в битах; к — число хранимых сяов; m — их разрядность.

(внизу усилитель записи\считывания)

Дешифратор адресного кода DC при наличии разрешающего сигнала CS (Шр Select — сигнала выбора микросхемы) активизирует одну из выхоли н> линий, разрешая одновременный доступ ко всем элементам выбранной строки, хранящей слово, адрес которого соответствует номс-ру строки Эле­мент одного столбца соединены вертикальной линией — внутренней ли­шен данных (разрядной линией, линией записи/считывания У Элементы столбца хранят одноименные биты всех слов. Направление обмена опреде ляется усилителями чтения/записи под воздействием сигнала R/W (Read — чтение, Write — запись).

Структура типа 2D применяется лишь в ЗУ малой информационной емко­сти, т к. при росте емкости проявляется несколько ее недостатков, наибо- jk очевидным из которых является чрезмерное усложнение дешифратора адреса (число выходов дешифратора равно числу хранимых слов)

Структур 3D позволяет резко упростить дешифраторы адреса с помошью двухкоординатной выборки запоминающих элементов. Принцип двухкоор­динатной выборки поясняется (рис. 4.4, а) на примере ЗУ типа ROM, реа­лизующего только операции чтения данных.

Здесь код адреса разрядностью п делится на две половины, кажлан из кото­рых декодируется отдельно. Выбирается запоминающий элемент, находя­щийся на пересечении активных линий выколов обоих дешифруй оров. Та­ких пересечений будет как раз

Суммарное число выходов обоих дешифраторов составляетчто гораздо меньше, чем 2^Л при реальных значениях л. Уже для ЗУ неболь­шой емкости видна эта существенная разница: для структуры 2D при хране­нии tK слов потребовался бы дешифратор с 1024 выходами, тогда как для структуры типа 3D нужны два дешифратора с 32 выходами каждый. Недос­татком структуры 3D в первую очередь является усложнение элементов па­мяти, имеющих двухкоординатную выборку.

Структура типа 3D, показанная на рис. 4 4, а для ЗУ с одноразрядной орга­низацией, может применяться и в ЗУ с многоразрядной организацией (ркс. 4.4, б), приобретая при этом "трехмерный" характер. В этом случае иг сколько матриц управляются от двух дешифратор®, относительно которых они включены параллельно. Каждая матрица выдает один би-i адресованного с;ова, а число матриц равно разрядности хранимых слов

Структуры типа 3D имеют также довольно ограниченное применение, по­скольку в структурах типа 2DM (2D модифицированная) сочетаются досто­инства обеих рассмотренных структур — упрощается дешифрация адреса и не требуются запоминающие элементы с двухкоординагной выборкой.

ЗУ типа ROM (рис. 4.5, я) структуры 2DM для матрицы запоминающих эле ментов с адресацией от дешифратора ПСх имеет как бы характер структуры 2D: возбужденный выход дешифратора выбирает целую строку. Однако в от­личие от структуры 2D, длина строки не равна разрядност и хранимых слов, а многократно ее превышает. При этом число строк матрицы у мены пае ген и, соответственно, уменьшается число выходов дешифратора Для выбора одной из строк служат не все разряды адресного кода, а их часть А_п Остальные разряды адреса (от А* | до А^) используются, чтобы выбрать не­обходимое слово из того множества слов, которое содержится в строке. Это выполняется с помощью мультиплексоров, на адресные входы которых по­даются коды At-|„. А,. Длина строки равна m2^k, где m — разрядность храни­мых слов. Из каждого "отрезка" строки длиной 2* мультиплексор выбирает один бит. На выходах мультиплексоров формируется выходное слово. По раз решению сигнала CS, поступающего на входы ОЕ управляемых буферов с тремя состояниями, выходное слово передается на внешнюю шину.