6.4.4 Запоминающие элементы на моп-структурах
В зависимости от типа ЗЭ ЗУ на основе МОП-структур могут быть статическими или динамическими. В первом случае в качестве ЗЭ служит статический триггер на р-канальных МОП-григгерах, а вот втором – информация запоминается на ёмкости затвора МОП-транзистора. ЗУ на МОП-структурах, также как и ЗУ на биполярных транзисторах, может быть с пословной и двухкоординатной произвольной выборкой.
Пример простейшей схемы ЗЭ-триггера для ЗУ с пословной выборкой приведён на рисунке 6.9а. Триггер образован транзисторамиVT1 - VT4. Управление триггером для записи и считывания осуществляется с помощью ключей, выполненных на транзисторахVТ5 и VТ6. Временные диаграммы работы такого ЗЭ представлены на рис. 6.9б.
Рисунок 6.9 – Запоминающий элемент на МОП-транзисторах (а) и временные диаграммы его работы (б)
В исходном состоянии напряжение на обеих разрядных шинах р1и р0равно - Ucт, а на шине слова А потенциал равен нулю. При этом транзисторыVТ5 и VТ6 закрыты, т.к. разность потенциалов между затворами и истоками по абсолютной величине меньше порогового напряжения. Триггер находится в одном из устойчивых состояний.
Пусть, например, транзистор VТ3 открыт, а транзистор VТ1 – закрыт. При записи «1» в шину слова А подаётся отрицательный сигнал, изменяющий напряжение в ней до -Ucт (U0),одновременно в разрядную шину р1 подаётся положительный сигнал, изменяющий напряжение в ней до напряжения нуля, при этом транзистор VТ5 открывается , т.к. разность потенциалов между затвором и истоком становится отрицательной. Положительный сигнал поступает на сток VТ1 и на затвор VТ3. Разность потенциалов между затвором и истоком транзистораVТ3 становится меньше порогового напряжения и этот транзистор закрывается. После запирания транзистора VТ3 открывается транзистор VТ1 и на его стоке устанавливается напряжение, соответствующее состоянию 1. Напряжение на стоке транзистора VТ3 становится равнойUc.
Для записи в ЗЭ «0» необходимо при отрицательном напряжении на шине слова подать напряжение ОВ (U0) в разрядную шину р0. При этом через открытый транзистор VТ6напряжение с р0, попадая на затвор транзистора VТ1,запирает его, что приводит к открыванию танзистора VТ3.
Для считывания информации, предварительно записанной в ЗЭ, необходимо подать отрицательный сигнал только на шину слова, изменяя в ней напряжение до -Uc (U1). При этом транзисторы VТ5 и VТ6 оказываются открытыми и через транзистор, присоединённый к точке триггера с более положительным потенциалом, протекает ток, поступающий в соответствующую разрядную шину и далее на усилитель считывания.
6.5 Организация оперативной памяти (оп)
ОП – совокупность ОЗУ, объединённых в одну систему, управляемую процессором. В простейшем случае ОП содержит единственное ЗУ.
В структурном отношении ОП состоит из комплекса быстродействующих ЗУ, охваченных общей системой управления.
6.5.1 Многоблочная оп
Для обеспечения приспосабливаемости ЭВМ к конкретным потребностям пользователей применяют принцип блочного построения ОП. ОП любой ёмкости строится на основе блоков ОЗУ от 16 до 256 Кслов и более. ОП заданной емкости составленная из нескольких блоков ОЗУ, называется многоблочной.
Адреса ячеек многоблочной ОП имеют структуру, преставленную на рисунке 6.10.
К дешифратору блока
1 В
к 1 А
n
РА
Рисунок 6.10 – Структура адреса многоблочной памяти
Предполагается, что все блоки (модули) имеют одинаковую емкость. Многоблочная ОП строится по схеме рис. 6.11.
Рисунок 6.11 – Многоблочная ОП
В функциональном отношении многоблочная память рассматривается как одно ЗУ с емкостью равной сумме емкостей блоков, и быстродействием, примерно равным быстродействию одного блока.