15.Запоминающие устройства. Общие сведения. Классификация микросхем памяти.
Запоминающими устройствами называют сложные функциональные компоненты или узлы электроники, используемые для хранения значительных объемов информации. Функциональные возможности характеризуются следующими параметрами: 1) информационной емкостью – максимальное количество хранимой информации в битах или байтах; 2) быстродействием – которая оценивается временем выборки, т.е. временем прошедшим от момента обращения к ЗУ до момента появления на выходе требуемой информации; 3) энергопотребление – электрическая мощность, потребляемая от источника питания на единицу информационной емкости. (Вт/бит)
По функциональному назначению ЗУ бывают: 1) постоянные; 2) оперативные; 3) логические.
ОЗУ(RAM) бывают: 1) статические; 2) динамические.
ЗУ представл собой БИС в состав кот можно выделитьь: накопитель(матрица ЗЭ(ЭП) содерж. опред. Кол-во строк и стб., схема обрамления(вхожит адресн часть, обеспечивающ выбор ЭП в накопителе.; согласующая часть (усилители считывания записи) так же входят буферн регистры, адресн мультиплексоры, блоки управл регенерации(динамич ЗУ)
В микросхемах статических ОЗУ в качестве элемента памяти применены статические триггеры, на биполярных или МДП–транзисторах. При наличии напряжения питания статический триггер сохраняет свое состояние неограниченное время. Число состояний триггера равно двум, что и позволяет использовать его для хранения двоичной единицы информации. Эмиттеры 1 подк к адресн шине матричн накопителя. Эмит 2 к разрядным линиям. Режим хранения Uоп=Uр, Ua<Uоп В этом режиме откр транзистор 1 или 2, или соответсвенно закрыты(ток эмиттера опред сост триггера).Состояние триггера зависит от того какая инфа в него записана (0 или 1). Считывание Uоп=Uр, Ua>Uоп если в триггере 1, то при повышение Ua ток транзистора 2 потечет в Pj. Запись Uа>Uр, Uр>Uоп – если была записана 1 и открыт тр 2 то приподача на Pi Uр>Uоп приведет к открфтию тр 1 следоват запишется 0. Если надо записать 1, то Uр<Uоп
В микросхемах динамич ОЗУ элементы памяти выполнены на основе электрических конденсаторов. Такие ЭП не могут долгое время сохранять свой состояние, которое определяется наличием или отсутствием электрического заряда и поэтому нуждаются в периодическом восстановлении (регенерации). Динамич ОЗУ отличаются от статической большей информационной емкостью.
Микросхемы ПЗУ построена также по принципу матричной структуры накопителя. Функция ЭП в микросхемах ПЗУ выполняют перемычки, например, в виде диодов, транзисторов, между шинами строк и столбцов в накопителе. Занесение информации в микросхему ПЗУ характеризуется наличием эл цепи му шинами строк и стб. При записи 1 в пересечении присутствует диод, 0 нет связи му шинами. Эмит –разр линии, коллектор –питание, база- адресн. Линия.
ПЗУ(ROM) выпускаются трех типов: –программируемые при изготовлении; –однократно программируемые(ППЗУ PROM); –репрограммируемые(РПЗУ EPROM). Масочные (ПЗУМ) и однократно программируемые допускают однократное программирование, поскольку оно осуществляется формированием или разрушением соединений в матрице. Элементом памяти в микросхемах репрограммируемых ПЗУ является МДП транзистор, который обладает свойством переходить в состояние проводимости под воздействием импульса программирующего напряжения и сохранять это состояние длительное время.
14. АЦП - устройства для преобразования электрических величин (напряжения, тока, мощности) в цифровой код.
АЦП по признаку измеряемого преобразуемого напр-я делятся на две большие группы:
1)АЦП мгновенных значений напряжения (АЦП последовательного счета, последовательного приближения, параллельные АЦП)
2)АЦП средних значений напряжений (интегрирующие АЦП), их виды: с времяимпульсным преобразованием и частотно-импульсным преобразованием.
Все параметры АЦП можно разделить на статические и динамические
К статическим характеристикам АЦП относятся:
1)абсолютные значения и полярность вх и вых сигналов;
2)значения напряжения и токов источников питания;
3)входное и выходное сопротивление
5)количество разрядов вых кода;
6)погрешность преобразования
Разреш способ-ть (1/2N, N-число разрядов) – важная хара-ка любого АЦП.
К динамическим параметрам относятся:
1)максимальная частота дискретизации – частота с которой возможно преобразование вх сигнала при условии, что выбранные параметры не выходят за заданные пределы
2)время преобразования – обычно определяют как интервал времени от начала преобразования до появления на выходе АЦП устойчивого кода входного сигнала
Точность АЦП определяется значениями абс.погр-ти, дифференц-ой и интегр-ой нелинейности.
абсолютная погрешность определяется в конечной точке хар-ки преобразования (погр-ть полной шкалы)
дифференциальная нелинейность – разность напряжений двух соседних квантов DNL=hi-hi+1
интегральная нелинейность INL идентичность приращений во всем диапазоне частот.
INL=U2-U1