2.2. Временная диаграмма работы пзу

Рассмотрим временную диаграмму работы ПЗУ (операция чтения).

Рис. 2.4.

На интервале [t₀, t₁] адреса на ША меняются с установившихся ранее на требуемые, в соответствии с выполняемой операцией чтения и, начиная с момента времени t₁, этот адрес будет истинным. С этого момента внутренние дешифраторы ПЗУ начинают декодировать входы. В момент времени t₂ активизируется управляющий вход, имеющий смысл "разрешение", чтобы соответствующее значение поступило в выходной буфер. Выходы начинают меняться из z-состояния в требуемое (0 или 1) в зависимости от хранимых данных, и в момент времени t₃ на выходе появляются доступные для чтения данные (Data Valid). Отсюда время доступа (t_acc – Access Time) определяется как разность t₃ – t₁ (обычно от 10 до 30 нс. у биполярных ПЗУ, 200 – 300 нс. – для МОП, 100 – 900 нс. – для канальной логики). Временной параметр, определяемый разностью t₃ – t₂ (t_OE – Output Enable Time), определяет ту задержку времени, которую вносит схема ПЗУ, когда управляющий сигнал установлен в значение, отвечающее состоянию «Выбор кристалла разрешен», а выходы еще не получили нужное слово (биполярные ПЗУ – порядка 20 нс., МОП - порядка 100 нс.). Интервал t₂ – t₁ определяет временную задержку между установлением истинного адреса и переводом сигнала в L.

27) Типы пзу.

Признаком классификации является способ записи (программирования) ПЗУ.

2.3.1. Масочные (обычные) пзу (англ. Mrom – Masked rom)

      Это исторически первый тип ПЗУ. Информация в такую память заноситься в процессе изготовления кристалла и в дальнейшем не может изменяться.

На основании элементной базы делятся на

• резисторные ПЗУ – если на пересечении строки и столбца стоял резистор, то это соответствовало логической единице, если резистора не было – логическому нулю;

• емкостные ПЗУ – на пересечении находился конденсатор;

• индуктивные ПЗУ

• диодные ПЗУ

• транзисторные ПЗУ

Такие ПЗУ обычно программируются на одном из последних технологических этапов их производства. Элементы коммутации представляют собой просто промежутки, часть из которых перемыкается на последнем этапе металлизации схемы. Это делается с помощью масок – фотошаблонов, задающих точную форму участков металлизации и изготовляемых для каждого конкретного наполнения ПЗУ.

Рис. 2.5.

Самым простым видом ПЗУ является диодное ПЗУ (рис. 2.5). Выбор нужного слова производится подачей сигнала низкого уровня на соответствующую адресную шину А_i. При этом диоды, соединяющие разрядные линии и выбранную адресную линию, имеют малое сопротивление, что обуславливает низкий уровень напряжения на соответствующих разрядных линиях. Если же диода в точке пересечения нет, то ток через резистор R не протекает и на выходе соответствующей разрядной линии Ш_j устанавливается единичный сигнал.

В ПЗУ на рис. 5 записано восемь 3-разрядных кодов, соответствующих первым восьми двоичным числам от 000 до 111

Рис. 2.6. Матрица ПЗУ на МОП-транзисторах.

Матрица ПЗУ на МОП-транзисторах показана на рис. 2.6. В ней записаны те же данные, что и в диодной маске на рис. 2.5. При выборе определенного адреса транзисторы, подключенные к соответствующей адресной шине А_i, переходят в проводящее состояние. Если сток транзистора подключен к общей шине источника питания, то на соответствующей разрядной шине Ш_j установится низкий потенциал (0). Если металлизация стока транзистора отсутствует, то на разрядной шине будет высокий потенциал (1).

Запись информации в ПЗУ осуществляется подключением или неподключением МОП-транзистора к общей шине путем металлизации стока транзистора в соответствующих точках БИС.

Метод программирования маской применяется преимущественно для матриц МОП-транзисторов. При программировании маской на кристалле формируется базовая матрица без металлизации в областях стока, затвора и истока. После изготовления маски для металлизации в процессе металлизации с ее помощью к общей шине подключаются только те транзисторы, которые должны обеспечивать уровень «0».

Многолетняя популярность масочных ПЗУ обуславливалась низкой ценой при крупносерийном производстве (по технологии изготовления это довольно дорогие устройства). В настоящее время, в связи с резким снижением цен на программируемую и перепрограммируемую память, применяются редко. Наиболее распространенные микросхемы этого семейства - серия Intel 23xxx.

Современные масочные ИС имеют информационную емкость до 1 Мбита при временах доступа около 200 нс.