Ãëàâíàÿ > Ðàçíîå > Ïîëóïðîâîäíèêîâàÿ ñõåìîòåõíèêà
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô
Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Ìàêåòû ñòðàíèö

9.6. ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÛÅ ÇÀÏÎÌÈÍÀÞÙÈÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ

9.6.1. ÎÏÅÐÀÒÈÂÍÛÅ ÇÀÏÎÌÈÍÀÞÙÈÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ (ÎÇÓ)

ÎÇÓ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî, â êîòîðîì ïðè ïîäà÷å àäðåñà êàêîãî-ëèáî ñëîâà ìîæåò ïðîèçâîäèòüñÿ çàïîìèíàíèå èëè ñ÷èòûâàíèå èíôîðìàöèè ïî ýòîìó àäðåñó (ñ ïðîèçâîëüíûì äîñòóïîì). Èç òåõíîëîãè÷åñêèõ ñîîáðàæåíèé îòäåëüíûå ÿ÷åéêè ïàìÿòè ðàñïîëàãàþòñÿ íå ïî îäíîé ëèíèè, à êàê áû îáðàçóþò êâàäðàòíóþ ìàòðèöó (ðèñ. 9.38). Ïðè îáðàùåíèè ê îïðåäåëåííîé ÿ÷åéêå ïàìÿòè íà ñîîòâåòñòâóþùèå ãîðèçîíòàëüíóþ è âåðòèêàëüíóþ øèíû ïîäàåòñÿ ëîãè÷åñêàÿ åäèíèöà. Ñ ýòîé öåëüþ çàäàííûé âåêòîð àäðåñà ñëåäóåò äåêîäèðîâàòü ñîîòâåòñòâóþùèì îáðàçîì. Äëÿ ýòîãî ñëóæàò äåøèôðàòîðû ñòîëáöîâ è ñòðîê, êîòîðûå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé îáû÷íûå äåøèôðàòîðû «îäèí èç

Ïîìèìî àäðåñíûõ âõîäîâ â ÎÇÓ èìååòñÿ îäèí èíôîðìàöèîííûé âõîä èíôîðìàöèîííûé âûõîä âõîä ðàçðåøåíèÿ çàïèñè WE (Write Enable) è âõîä âûáîðà ìèêðîñõåìû CS (Chip Select), íàçûâàåìûé èíîãäà âõîäîì äîñòóïà ê ìèêðîñõåìå ÑÅ (Chip Enable). Ïîñëåäíèé âõîä ñëóæèò äëÿ îðãàíèçàöèè ìóëüòèïëåêñíîé ðàáîòû íåñêîëüêèõ ìèêðîñõåì ÎÇÓ, ïåðåäàþùèõ èíôîðìàöèþ íà îáùóþ øèíó äàííûõ Åñëè òî èíôîðìàöèîííûé âûõîä ïåðåõîäèò â âûñîêîîìíîå ñîñòîÿíèå è íå âëèÿåò íà ïåðåäà÷ó èíôîðìàöèè ïî øèíå äàííûõ. Äëÿ òîãî ÷òîáû îñóùåñòâèòü òàêîå ïîäêëþ÷åíèå, èíôîðìàöèîííûé âûõîä äîëæåí áûòü âûïîëíåí â âèäå ëèáî ýëåìåíòà ñ îòêðûòûì êîëëåêòîðîì, ëèáî òðåõñòàáèëüíîãî ýëåìåíòà.

Ïðè ðàçðåøåíèè çàïèñè âûõîäíîé ýëåìåíò òàêæå ïåðåâîäèòñÿ â âûñîêîîìíîå ñîñòîÿíèå ñ ïîìîùüþ ñîîòâåòñòâóþùåé ëîãè÷åñêîé ñâÿçè. Ýòèì äîñòèãàåòñÿ âîçìîæíîñòü ñîåäèíåíèÿ âûâîäîâ è ÷òî ïîçâîëÿåò îñóùåñòâèòü ïåðåäà÷ó äàííûõ â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ (íà çàïèñü è íà ñ÷èòûâàíèå) ïî îäíîìó ïðîâîäó (äâóíàïðàâëåííàÿ øèíà äàííûõ).

Ñ ïîìîùüþ åùå îäíîãî ëîãè÷åñêîãî ýëåìåíòà çàïðåùàåòñÿ ïåðåõîä ñõåìû â ñîñòîÿíèå «çàïèñü», êîãäà Áëàãîäàðÿ ýòîìó ïðåäîòâðàùàåòñÿ îøèáî÷íàÿ çàïèñü èíôîðìàöèè â ìèêðîñõåìó, ïîêà îíà íå áóäåò âûáðàíà äëÿ çàíåñåíèÿ èíôîðìàöèè.

Íà ðèñ. 9.38 îòîáðàæåíû âñå óêàçàííûå ëîãè÷åñêèå ñâÿçè. Ñõåìà ïîäêëþ÷åíèÿ

Ðèñ. 9.38 Âíóòðåííåå ñòðîåíèå ÎÇÓ åìêîñòüþ 16 áèò.

Ðèñ. 9.39 Ëîãè÷åñêàÿ ñõåìà çàìåùåíèÿ äëÿ îäíîé ÿ÷åéêè ÎÇÓ.

êàæäîé ÿ÷åéêè ïàìÿòè ê âíóòðåííèì øèíàì ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 9.39. Çàïèñü èíôîðìàöèè â ÿ÷åéêó ïàìÿòè ïðîèñõîäèò òîëüêî òîãäà, êîãäà áóäåò âûáðàí åå àäðåñ è, êðîìå òîãî, Ýòà ëîãè÷åñêàÿ ñâÿçü îñóùåñòâëÿåòñÿ ýëåìåíòîì Ñîäåðæèìîå ÿ÷åéêè ïîñòóïèò íà âûõîä, åñëè íà åå âåðòèêàëüíóþ è ãîðèçîíòàëüíóþ øèíû âûáîðà àäðåñà ïîäàí åäèíè÷íûé ñèãíàë, Ýòó ñâÿçü îñóùåñòâëÿåò ýëåìåíò êîòîðûé èìååò âûõîä ñ îòêðûòûì êîëëåêòîðîì. Åñëè çàäàí àäðåñ íå ýòîé, à äðóãîé ÿ÷åéêè, âûõîäíîé òðàíçèñòîð çàïåðò. Âûõîäû âñåõ ÿ÷ååê ñîåäèíÿþòñÿ ìåæäó ñîáîé, ðåàëèçóÿ ôóíêöèþ «ìîíòàæíîå È», è ÷åðåç ïîêàçàííûé íà ðèñ. 9.38 òðåõñòàáèëüíûé ýëåìåíò ïîäêëþ÷àþòñÿ ê âûõîäó

Äëÿ òîãî ÷òîáû â îäíîé ìèêðîñõåìå ðàçìåñòèòü íàèáîëüøåå ÷èñëî ÿ÷ååê, êàæäóþ èç íèõ ñëåäóåò ðåàëèçîâàòü êàê ìîæíî áîëåå ïðîñòûì ñïîñîáîì. Êàê ïðàâèëî, îíè ñîñòîÿò èç íåñêîëüêèõ òðàíçèñòîðîâ.  ïðîñòåéøåì ñëó÷àå ìîæíî, îäíàêî, óáðàòü òðèããåð, çàìåíèâ åãî îäíèì êîíäåíñàòîðîì.  òàêîé äèíàìè÷åñêîé ÿ÷åéêå èíôîðìàöèÿ ìîæåò ñîõðàíÿòüñÿ òîëüêî â òå÷åíèå îãðàíè÷åííîãî âðåìåíè. Ïîýòîìó íåîáõîäèìî åå îáíîâëÿòü (ðåãåíåðèðîâàòü). Êàê ïðàâèëî, äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî îäèí ðàç êàæäûå àêòèâèçèðîâàòü âñå âåðòèêàëüíûå êîîðäèíàòíûå øèíû.

Îäíà îáùàÿ îñîáåííîñòü âñåõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ÎÇÓ ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïðè îòêëþ÷åíèè ïèòàíèÿ òåðÿåòñÿ çàïèñàííàÿ â íèõ èíôîðìàöèÿ. Ïîýòîìó â îòëè÷èå îò ÇÓ, èñïîëüçóþùèõ ïðèíöèïû ôåððîìàãíåòèçìà, îíè íàçûâàþòñÿ òàêæå ýíåðãîçàâèñèìûìè ÎÇÓ.

Äèíàìè÷åñêèå ñâîéñòâà

×òîáû îáåñïå÷èòü íîðìàëüíîå ôóíêöèîíèðîâàíèå ÎÇÓ, ñëåäóåò âûïîëíèòü íåêîòîðûå âðåìåííûå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó âõîäíûìè ñèãíàëàìè. Íà ðèñ. 9.40 ïîêàçàíà âðåìåííàÿ äèàãðàììà ïðîöåññà çàïèñè èíôîðìàöèè. Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ çàïèñè èíôîðìàöèè â íåïðàâèëüíî âûáðàííóþ ÿ÷åéêó èìïóëüñ ðàçðåøåíèÿ çàïèñè ñëåäóåò ïîäàâàòü âñëåä çà àäðåñîì òîëüêî ïî èñòå÷åíèè îïðåäåëåííîãî âðåìåíè. Ýòî âðåìÿ íàçûâàåòñÿ âðåìåíåì äåøèôðèðîâàíèÿ àäðåñà (Address Setup Time). Äëÿ òîãî ÷òîáû îáåñïå÷èâàëàñü íàäåæíàÿ çàïèñü â âûáðàííóþ ÿ÷åéêó, äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà ðàçðåøåíèÿ çàïèñè íå äîëæíà áûòü íèæå ìèíèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ tw (Data Write Time).  ñëó÷àå çíà÷èòåëüíîãî ÷èñëà ìèêðîñõåì ÎÇÓ èíôîðìàöèÿ íà âõîäå äîëæíà ñîõðàíÿòüñÿ åùå íåêîòîðîå âðåìÿ tH (Data Hold Time) ïîñëå îêîí÷àíèÿ èìïóëüñà çàïèñè. Ñóììà ýòèõ âðåìåí íàçûâàåòñÿ äëèòåëüíîñòüþ öèêëà çàïèñè (Write Cycle Time).

Ïðîöåññ ÷òåíèÿ èíôîðìàöèè ïðåäñòàâëåí íà ðèñ. 9.41. Ïîñëå óñòàíîâêè àäðåñà äîñòîâåðíàÿ èíôîðìàöèÿ ïîÿâèòñÿ ÷åðåç èíòåðâàë âðåìåíè Ýòî âðåìÿ íàçûâàåòñÿ âðåìåíåì äîñòóïà ïðè ÷òåíèè (Read Access Time) èëè ïðîñòî âðåìåíåì äîñòóïà.

Ïàðàìåòðû íåêîòîðûõ øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûõ ìèêðîñõåì ÎÇÓ, âûïîëíåííûõ êàê ïî áèïîëÿðíîé, òàê è ÌÎÏ-òåõíîëîãèè, ïðèâåäåíû â òàáë. 9.17.

Ðèñ. 9.40. Âðåìåííàÿ äèàãðàììà ïðîöåññà çàïèñè. äåøèôðèðîâàíèÿ àäðåñà; âðåóõ çàïèñè; -âðåìÿ çàäåðæêè èíôîðìàöèè.

Ðèñ. 9.41. Âðåìåííàÿ äèàãðàììà ïðîöåññà ÷òåíèÿ. (Ñèãíàë ; -âðåìÿ äîñòóïà.)

Òàáëèöà 9.17 (ñì. ñêàí) Ïàðàìåòðû íåêîòîðûõ ðàñïðîñòðàíåííûõ ìèêðîñõåì ÎÇÓ

<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Îãëàâëåíèå