Синхронні лічильники.

До синхронних або паралельних лічильників відносять лічильники, в яких перемикання розрядів відбувається одночасно, незалежно від віддаленості розряду від лічильного входу. Завдяки цьому вдається отримати мінімальний час установки нового стану, як ІЕ10.

Одночасне переключення досягається подачею на всі триггери синхронизуючих імпульсов, що позитивним або негативним фронтом викликають переключення триггеров у відповідності з логікою роботи лічильника.

К555ИЕ18, 531ІЕ16.

Регістри.

Регістри — це послідовнісні пристрої, призначені для прийому, зберігання, зрушення і передачі двійкових чисел.

Основне функціональне призначення регістрів — оперативна пам'ять для багаторозрядних двійковихих чисел.

В залежності від способу прийому і передачі інформації розрізняють паралельні, послідовні (регістри зсуву), послідовно-паралельні, паралельно-послідовні і універсальні.

В паралельних регістрах або регістрах пам'яті введення/виведення всіх розрядів числа виробляється водночас, за один такт. Для побудови n-разрядного регістру паматі вимагається n триггерів. Паралельні регістри служать основним функціональним елементом для побудови оперативних запам’ятовуючих приладів.

В послідовних регістрах введення/виведення інформації здійснюється через один інформаційний вхід і один вихід порозрядно зі зсувом числа. Тому їх називають зсувними. За один такт вводима або виводима інформація зсувається на один розряд праворуч або ліворуч.

Зсуваючі регістри, що зсувають і праворуч і ліворуч, називають реверсивними.

155ІР1 — чотирьохрозрядний зсуваючий регістр . Він дозволяє робити послідовне і паралельне завантаження. На С1 — зсув інформації з D0. На С2 — паралельне завантаження. S — режим, якщо 0 — то С1; якщо 1 — то С2.

Приклад реверсивного регістру — 155ІР13 (8 розрядів).

Послідовно-паралельні регістри виконують перетворення послідовного коду в паралельний. 155ІР8 (8 розрядів).

Запам’ятовуючі пристрої.

Запам’ятовуючі пристрої (ЗП) служать для зберігання інформації і обміну нею з іншими частинами ЕОМ або мікропроцессорних систем.

По функціональному призначенню ЗП діляться на зовнішні, буферні і внутрішні.

Зовнішні ЗП служать для зберігання більшого обсягу інформації і програмного забезпечення системи. В них використовуються ЗП з прямим доступом (магнітні диски) і ЗП з послідовним доступом (магнітні стрічки).

Буферні ЗП служать для проміжного зберігання даних при обміні між зовнішньою і внутрішньою пам'яттю.

Внутрішні ЗП по функціям ,що виконуються діляться на оперативні і постійні.

Оперативні ЗП (ОЗП) виконують запис, зберігання і зчитування довільної двійкової інформації, забезпечують зберігання програм для поточної обробки інформації і масивів даних ,що обробляються.

Постійні ЗП (ПЗП) здійснюють зберігання і видавання постійно записаної інформації, вміст якої не змінюється під час роботи системи. Діляться на: ПЗП, ППЗП — перепрограмуючі і РПЗП — репрограмуючі.

ПЗП.

1. Масочно-програмуючі ПЗП (ПЗП) випускають по різноманітним технологіям (ТТЛ, МДП, КМОП). Інформація заноситься в них в процесі виготовлення і не може бути згодом змінена. Цей вид ПЗП вигідно застосовувати при багатосерійном виробництві (більша вартість фотошаблонів). Звичайно в них заноситься стандартна інформація: генератори російських, латинських символів і інших алфавітів, редактори текстів, арифметичні знаки і цифри і ін.

К155РЕ21 — 256 4=1кБіт (ТТЛ). 60нС.

КР568РЕ3 — 16к 8=128кБіт (МОП). 550нС.

2. Більш зручні електричні програмуючі ПЗП. Вони дадуть можливість тільки однократного запису потрібної інформації самим споживачем шляхом руйнування запам’ятовуючих елементів напругою або струмом. Запам’ятовуючими елементами можуть бути спеціальні провідникові перемички або p-n переходи. Застосовувати однопрограмуючі ПЗП в обчислювальних системах доцільно в невеликій кількості. Звичайно всі ППЗП мають байтову (8 розрядів) організацію.

К556РТ1 — 256 4=1кБіт (ТТЛШ). 90нС.

К556РТ18 — 2к 8=16кБіт (ТТЛШ). 60нС.

3. Найбільш універсальними є перепрограмуючі (репрограмуючі) ПЗП. Виробляють на основі МОП-СТРУКТУР і ЛІЗМОП (лавинна інжекція зарядів). Особливий інтерес представляють ЗП, виконані по технології МНОП (транзистори з комбінованою нітридно-оксидною ізоляцією ) і ЛІЗМОП .

Вони дозволяють зберігати інформацію при відключеному живленні до 100 000 годин.

Крім того, ємність таких ЗП досягає 256к (32к 8). К573РФ8А.

Розрізняють РПЗП з ультрафиолетовим і електричним витиранням. В УФ ПЗП кожний біт інформації відображається станом відповідного МОП транзистора з плаваючим затвором. Затвори транзисторів при програмуванні заряжаються лавинною інжекцією, тобто зворотнім пробоєм навколишнього затвор ізоляційного шару під дією імпульсу напруги 20 25В. Програмування здійснюють спеціальним пристроєм — програматором. Повне програмування (2 кБайта) 573РФ2 займає 100с.

Для витирання інформації кристал БІС в продовж 30 60 мин. опромінюють УФ випромінюванням люмінесцентної лампи. Це веде до збільшення струму витоку в ізоляційному шарі і розсмоктуванню зберігаємих на плаваючих затворах зарядів. Число циклів перезапису звичайно 25 100.

РПЗП з електричним витиранням дозволяє робити як запис, так і стирання інформації за допомогою електричних сигналів. Число циклів до раз.

КМ558РР3 64к (8к 8).

ОЗП.

По способу зберігання інформації ОЗП ділять на статичні і динамічні.

Запам’ятовуючі елементи статичних ЗП являють собою бістабільні елементи (триггери) і забезпечують зчитування інформації без її руйнування.

В динамічних ЗП для зберігання інформації використовуються реактивні елементи (конденсатори), що вимагає періодичного відновлення (регенерації) інформації в процесі зберігання. При регенерації виробляється перезапис кожного зберігаємого б, що міститься в пам'яті (3% від t).

Основними параметрами ЗП є: інформаційна ємність М і швидкодія. Інформаційна ємність характеризує кількість інформації, що може зберігається в запам’ятовуючому елементі на кристалі і визначається в бітах або кількості слів N з вказівкою їх розрядності n.

M= n N,

Де n — розрядність слова (n=0, 1.2, 3…);

N= — кількість слів (m=4, 5.6 …).

1 16; 1 1024; 4 16; 8 512.

КР565РУ1

К — загальне застосування.

Р — пластмасовий корпус.

565 — серія мікросхеми.

РУ — ОЗП (RAM). 565РУ1 — 1 4096 б — динамічне.

РВ — матриця ПЗП.

РМ — матриця ОЗП.

РЕ — ПЗП (ROM) заказна. 155РЕ3 — 8 32.

РТ — ППЗП (PROM). 556РТ4 — 4 256.

РР — РПЗП (EE PROM) — з електричним витиранням.

РФ — РПЗУФ (EPROM) — з ультрафіолетовим витиранням. 573РФ5 — 4 1024.

По структурі напівпровідникові ОЗП, ППЗП і РПЗП складаються з наступних типових вузлів:

НК — нагромаджувач. DCX — дешифратор рядків. DCY — дешифратор стовбчиків. УЗІВ — пристрій запису. УС — пристрій зчитувания. УУ — пристрій керування . — адреса.

RAS — строб адреси рядка.

CAS — строб адреси стовбчика.

CS — вибір мікросхеми.

WR/RD — запис-зчитування.

D1 — вхідні дані.

D0 — вихідні дані.

Нагромаджувач являє собою матрицю запам’ятовуючих елементів, об'єднаних в рядки і стовбчики через розв’язуючі ключові елементи, зв'язані дешифраторами.

В статичних ОЗП — це триггерні елементи, а в динамічних — ключовий транзистор і ємність зберігання інформації. В нагромаджувачах ПЗП використовуються транзистори, під’єднані відповідним чином до дешифратора рядків і стовбчиків

Наявність або відсутність транзистора в вузлі перетину відповідає зберіганню“ 1” або“ 0”.

Приклад. 155РУ5 — матричний ОЗП з організацією 256 слів по 1 біту. Матриця має 16 рядів і 16 колонок запам’ятовуючих осередків.

ОЗП	ПЗП ППЗП електр. УФ Стирання стирання РПЗП

У випадку необхідності мікросхеми ЗП можна об'єднувати, увінчуючи завдяки цьому ємність пам'яті. Для цього вони мають спеціальний вивод — вибір мікросхеми (BK — вибір корпуса). (вибір чіпа).

З двох мікросхем ємністю по 16 чотирьохрозрядних слів ми отримали ємність — 32 чотирьохрозрядних слова.

З двох мікросхем ємністю 16 чотирьохрозрядних слів ми отримали ємність пам'яті — 16 восьмирозрядних слів.