Динамические озу
Функционирование динамического ОЗУ (рисунок 9.2) усложняется из-за необходимости периодическое регенерации информации.
Рисунок 9.2
В типичном динамическом ОЗУ имеются следующие сигнальные линии:
- адресная шина, количество адресных линий в которой, как и в случае статического ОЗУ, зависит от объёма, памяти;
- шина ввода данных, число линий, в которой определяется длиной слов хранимой в ОЗУ информации. Например, в ОЗУ емкостью 4096 х 8 имеется 4096 адресов ячеек, в каждом из которых хранятся по 8 бит, и шина ввода состоит из 8 линий;
- шина, вывода данных, на которую поступают сигналы, соответствующие отдельным битам считываемой из ОЗУ информации;
- число линий вывода также зависит от длины слова, хранимого в памяти;
- линия предварительной зарядки, на которую перед считыванием информации с шины вывода подается сигнал для того, чтобы зарядить выходные емкости. Подача этого сигнала должна быть синхронизирована импульсом, поступающим на линию выбора кристалла;
- линия считывание/запись, при помощи которой задается нужный режим работы ОЗУ. В случае отсутствия сигнала на этой линии ОЗУ постоянно находится в режиме "считывание";
- линия выбора, кристалла используется для управления входом и выходом ОЗУ. Для выполнения операций по записи или считыванию информации на эту линию подается сигнал, синхронизированный с импульсом, поступающий на линию предварительной зарядки.
При считывании слова из динамического ОЗУ выполняются следующие действия:
1) адрес слова, которое необходимо считать, поступает на шину адреса, где сохраняется в течение определенного промежутка времени;
2) на линию предварительной зарядки поступает сигнал;
3) линия считывание/запись переводится в состояние «считывание»;
4) активируется линии отпирания кристалла;
5) на шину вывода данных подается искомое информационное слово.
При записи информационного олова в динамическое ОЗУ выполняется последовательность операций:
1) адрес ячейки памяти, в которую необходимо записать информационное слово, поступает на адресную шину, где сохраняется в течение определенного промежутка времени;
2) на линию предварительной зарядки подается сигнал;
3) активируется линия выбора кристалла;
4) линия считывания/запись переводится в состояние "запись"
5) записываемое слово подается на шину ввода, откуда оно записывается в память для хранения.
9.2 Особенности и принципы построения пзу и ппзу
Постоянные и полупостоянные запоминающие устройства используются в МПУ в основном в режиме считывания информации. Типичная функциональная схема организации ПЗУ емкостью N*M бит приведена на рисунке 9.3.
Рисунок 9.3
В качестве дешифратора адреса используется комбинационная схема, которая по требуемому одному из N возможных адресов открывает доступ и соответствующему М - разрядному слову в матрице запоминающих элементов NxM.
В последнее время на практике в качестве ПЗУ и ППЗУ очень широко стали использоваться программируемые логические матрицы (ПЛМ). Функциональная схема ПЛМ представлена на рисунке 9.4.
Рисунок 9.4
Простейшая ПЛМ состоит из буферной схемы и двух матриц, реализующих функции И(M1) и ИЛИ(М2). Буферная схема формирует прямые и инверсные значения входных сигналов x1,x2,...,xL, от которых в матрице MI формируется Н конъюнкций х1,х2,...,хН , являющихся входными для матрицы М2, на выходах которой формируются N дизъюнкций F1,F2,…FN. Таким образом, на данной структуре может быть реализована система любых булевых функций F1,F2,...,FN от совокупности двоичных переменных x1,x2,...,xL, представленных в дизъюнктивной нормальной форме.
Физически ПЛМ выполняется в виде системы горизонтальных и вертикальных шин, в точках пересечения которых может стоять диод или транзистор (рисунок 9.5), осуществляющий межсоединение входа матрицы с её выходом.
Рисунок 9.5
В ПЗУ информация заносится в матрицы в процессе изготовления с помощью маски и в дальнейшем изменена быть не может. В биполярных ПЗУ маска используется для подключения элементов к шинам матриц путем металлизации нужных участков схемы. В МОП ПЗУ в замаскированных участках элементы, осуществляющие соединение шин в матрицах, не образуются.
ППЗУ поставляются не запрограммированными. Информация в матрице заносится пользователем при помощи специального оборудования. При этом различают два типа ППЗУ: программируемые "жестко", в которых полностью исключена возможность смены программы, и пере программируемые, допускающие корректировку и полную смену программы в процессе отладки МПУ. Программирование этих ППЗУ осуществляется с помощью оптических и других устройств.