7.3. Оперативні запам'ятовуючі пристрої

Принцип побудови мікросхеми статичного 03П приведений на мал. 7.5,а. Структурна схема включає матричний накопичувач ПК, дешифратори рядка ДШХ і стовпця ДШ, пристрою керування ПК, підсилювачі запису ПЗ і зчитування ВПЗ. На основі двійкового коду адресної шини А с допомогою дешифраторів формуються сигнали, що дозволяють, по одному рядку й одному стовпцю накопичувача, визначаючи адресований осередок. Пристрій керування задає режими роботи 3П відповідно до комбінації сигналів: вибір мікросхеми (CHIP SELECT) і запис-зчитування /RD (WRITE/READ). При = 0 і /RD = 0 схема керування формує сигнал, при якому забезпечується запис в обраний 3П інформації, що надходить на вхід даних DI (DATA INPUT). Вихід даних DO (DATA OUTPUT) у цьому випадку знаходиться у відключеному стані, тобто вихідні транзистори закриті. Якщо сигнал /RD = 1, то ПК включає режим зчитування, при якому інформація з обраного ЗЕ передається на вихід DO. У даному випадку стан входу DI не впливає на роботу мікросхеми. При = 1 ЗУ знаходиться в режимі збереження, тобто стан 3Е

не міняється при будь-яких сигналах на входах A, DI, /RD. Вихід DO знаходиться у відключеному стані. На мал. 7.5,6 приведені тимчасові діаграми, що пояснюють роботу розглянутого ЗП в різних режимах. Сигнал GS відіграє роль синхросигнала, що визначає початок запису чи зчитування інформації. До моменту встановлення дозволеного значення цього сигналу повинні бути сформовані необхідні значення інших сигналів (A, /RD, DI). За допомогою діаграм зручно задавати тимчасові параметри 3П. У даному випадку показаний час циклу запису t_ц( ).

Мал. 7.5. Загальна структура статичного ОЗП з матричним накопичувачем (а); тимчасові діаграми, що пояснюють роботу цього ОЗП

При словесній вибірці ЗЕ в накопичувачі поєднуються в групи по m елементів. ЗЕ однієї групи вибираються одночасно, тобто записується m-розрядне число. Структура такого O3П представлена на мал. 7.6. Для зменшення числа висновків звичайно використовуються комбіновані (двонаправлені) виходи DI, що при записі працюють як входи DI, а при зчитуванні - як виходи DO. При цьому часто вводиться додатковий вхід дозволу видачі ОЕ (OUTPUT ENABLE). При сигналі ОE = 1 вихід DO знаходиться у відключеному стані, а при ОЕ = 0 виконується видача інформації, що зчитується. Мікросхеми із словесною вибіркою мають організацію N_u = пхт , тобто зберігають n m- розрядних чисел.

Мал. 7.6. Загальна структура статичного ОЗП зі словесним накопичувачем.

Умовні позначення мікросхем пам'яті статичних ОЗП представлені на мал. 7.7.

Для побудови 03П великої ємності використовується динамічний спосіб збереження інформації, що дозволяє застосовувати більш прості 3Е. Для зменшення числа адресних виходів використовується їх тимчасове мультиплексування, тобто поділ у часі подачі адреси рядка й адреси стовпця. По цій же причині мікросхема часто призначається для збереження одного розряду всіх чисел, що виділяється в процесі звернення по всій структурі накопичувача. На мал. 7.8 представлена типова структура мікросхеми динамічного 03П призначеного для збереження MN однорозрядних чисел. Адреси задаються (т + п)-розрядним кодом, причому одна частина адресує рядки, інша - стовпці накопичувача. Адреси рядків і стовпців подаються по тим самим виходам мікросхеми в два прийоми. Режими роботи задаються комбінацією сигналів СAS (COLUMN ACCESS STROBE), RAS (ROW ACCESS STROBE), /RD

Рис. 7.7. Умовне позначення мікросхем пам'яті ОЗП

Перші два з них визначають звернення до мікросхеми з метою запису, зчитування і регенерації. Надходження по шині А m-розрядного коду рядка фіксується в регістрі адреси RGA за значенням сигналу, що дозволяє RAS = 0. При цьому за допомогою дешифратора рядків забезпечується вибірка однієї з М рядків накопичувача. При відсутності сигналу, що дозволяє, CAS = 0 виконується регенерація рядка. Вона передбачає передачу інформації з усіх ЗЕ адресованого рядка в N двонаправлених підсилювачів (П) з наступним записом інформації в ті ж ЗЕ.

Таким чином, формуючи на адресній шині послідовність адрес рядків і передаючи в ЗП ці адреси за допомогою сигналу RAS = 0, можна за М тактів забезпечити повну регенерацію. Цей час не повинний перевищувати 2 мс. Для звернення до визначеного 3Е з метою запису чи зчитування інформації потрібно після адресації рядка сформувати на шині А n-адресну адресу стовпця. Цей код по сигналу = 0 за допомогою дешифратора стовпців ДСП забезпечить вибір одного з N двонаправлених підсилювачів. При цьому режим роботи (запис чи зчитування) буде визначатися значенням сигналу /RD , який присутній до моменту формування значення =0.

Якщо /RD = 1, буде мати місце зчитування інформаціїзадресованого ЗЕ передачею через вихідний буферний підсилювач на вихід D0. При /RD = 0 буде зроблений запис інформації, що присутня на вході DI. Тимчасові діаграми, що пояснюють режим роботи ЗП|, приведені на мал. 7.9. Час циклу зчитування і запису задається сигналом RAS.

Рис. 7.8. Типова структура мікросхеми

Мал. 7.9. Тимчасові діаграми, що пояснюють роботу мікросхеми динамічного O3П.

Умовне позначення мікросхем пам'яті динамічних ОЗП приведені на мал.7.10.

Мал7.10. Умовне позначення мікросхеми пам'яті динамічного типу

У табл. 7.1 приведені основні параметри деяких мікросхем ОЗП.

Таблиця 7.1

					Споживана
Тип	Єм-	Орга-	Час	В	потужність, мВт		Техно-
мікро-	ність,	ніза-	циклу,		обра-	хране	ЛОГІ
схеми	біт	ція	нс		щение	ниє
К500РУ415	256	256x1	25	-5,2	800	800	ЗСЛ
К537РУ2А	4096	4096x1	300	5	100	од	КМОП
КР541РУЗ	16К	16КхІ	150	5	450	450	И2Л
КР541РУ31	8192	8192x1	і 50	5	550	550	И2Л
К132РУ2	1К	1Кхі	650	5	400	80	п-МОП
К565РУ5Б	64К	64Кх1	230		250	21	п-МОП