34. Динамические озу. Структура и принцип работы

Динамический запоминающий элемент можно построить на трех МОП-транзисторах (рисунок б). В нем информация запоминается на паразитной емкости, всегда существующей между электродами транзистора (на схеме эта емкость показана в виде отдельного конденсатора С_n). Хранение данных в таком запоминающем элементе связано с состоянием проводимости Т2, которое определяется зарядом конденсатора. Если заряд конденсатора обеспечивает достаточный открывающий потенциал, то Т2 открыт. Это состояние не является самоподдерживающимся, поскольку конденсатор постепенно саморазряжается. Если же заряд конденсатора мал или отсутствует, то Т2 не проводит и это состояние является самоподдерживающимся. Кроме Т2 в каждом запоминающем элементе присутствуют два транзистора для подключения элемента к линиям «Запись» и «Чтение».

И з-за разряда запоминающих емкостей, вызванного током утечки, необходимо периодически (через несколько миллисекунд) подзаряжать емкости, хранящие заряд. Упрощения выполнения такой задачи можно добиться организацией перезаписи содержимого каждого элемента, не заботясь о том, была ли заряжена емкость этого элемента или нет. Тогда, связывая между собой линии «Чтение» и «Запись» каждого столбца и подавая периодически сигналы на линии выбора строк (опрашивая по линии «Выбор элемента» все элементы, расположенные в этой строке), обеспечивают перезапись каждого из элементов строки (содержимое, появившееся на линии «Чтение» какого-либо столбца, поступает через формирователь на линию «Запись» этого столбца и далее в тот же элемент, с которого считывалась информация). Такой процесс называется регенерацией.

В большинстве БИС динамических ОЗУ регенерация всех элементов памяти должна выполняться через 1—2 мс. Для этого модули динамической памяти снабжают логической схемой регенерации, которая реализует наиболее приемлемую стратегию такого процесса. В простейшем случае схема регенерации может выработать и подать на дешифраторы строк БИС адрес первой строки, а также сигналы «Выбор кристалла» всех БИС, т. е. одновременно регенерировать элементы, расположенные в первых строках всех БИС модуля, затем выработать аналогичные сигналы обращения ко второй строке всех БИС и т. д., пока не будут регенерированы все строки (все элементы памяти).

Так как количество строк БИС динамических ОЗУ и цикл памяти их элементов позволяют закончить такой процесс за несколько десятков микросекунд, то на регенерацию памяти затрачивается не более 1—2 % всего времени ее работы. Однако в процессе регенерации память недоступна для других устройств, и поэтому, например, исполнение запроса процессора на запись или чтение может задержаться на несколько десятков микросекунд. Если такой режим работы нежелателен, то логическая схема регенерации снабжается дополнительными блоками, позволяющими приостановить процесс регенерации на время выполнения запроса процессора или другого устройства, связанного с памятью.

Недостаток: - модули, построенные на БИС динамических ОЗУ, имеют более сложные схемы управления, чем модули, построенные на БИС статических ОЗУ.

Достоинства:— это более высокая плотность упаковки информации; не потребляет тока, за исключением тех относительно коротких отрезков времени, когда к нему обращаются; меньшая стоимость, меньшие габариты и большая надежность динамических ОЗУ.