12.Що таке пзп? Які функції вони виконують?

Постійні запам'ятовуючі пристрої призначені для зберігання певної одноразово записаної до них інформації, яка має зберігатися навіть за умов знеструмлення комп'ютеру. Такою інформацією є базові системні дані і програми, потрібні для завантаження операційної системи та керування роботою зовнішніх пристроїв комп'ютеру. Таким чином, постійний запам'ятовуючий пристрій -- це пам'ять комп'ютера, призначена для зберігання службових програм і даних, які не можуть бути змінені у процесі його роботи.

6.3. Запам’ятовувальні пристрої для зберігання постійної інформації (пзп)

Є декілька типів ЗП для зберігання постійної інформації – ROM типу (Read On Memory – ПЗП). Як в них використовують перемички, діоди, біполярні і МОН-транзистори.

У масочні ЗП типу ROM(M) інформація записується при виготовленні ІМС за допомогою спеціального шаблона – маски. Матриця діодного ЗП такого типу являє собою координатну сітку з горизонтальних ліній вибірки слів і вертикальних ліній зчитування. Код слова визначається наявністю діода (що відповідає одиниці) або його відсутності (відповідає нулю) у вузлах координатної сітки.

Такі ЗП компактні і дешеві. Їх застосовують для зберігання інформації масового призначення – кодів літер і цифр, таблиць типових функцій, стандартного програмного забезпечення і т.п. Користувач змінити інформацію, що зберігається, не може.

Мікросхеми ЗП типу PROM (Programmable ROM – програмовані ПЗП) програмують одноразово видаленням або створенням перемичок у вузлах координатної сітки. У вихідній заготовці наявні (або відсутні) всі перемички. При програмуванні користувачем за допомогою спеціального програмуючого пристрою залишаються (або видаляються) тільки необхідні. Перемички можуть являти собою або плавкі елементи, ввімкнені послідовно з діодом, або два зустрічно увімкнених діоди, один з яких пробивається при програмуванні.

ЗП типу ЕPROM дозволяють не тільки записувати в них інформацію, а й стирати її та замінювати на нову – вони є репрограмовуваними. Як ЗЕ в них використано транзистори ЛІЗМОН типу (МОН- транзистори з лавинною інжекцією заряду). Такі транзистори мають так званий плаваючий затвор – обмежену з усіх боків діелектриком провідну зону. Введений у неї як у пастку в результаті лавинного пробою під дією імпульсу напруги у 20-25 В заряд зберігається дуже тривалий час. Цей заряд забезпечує закритий стан транзистора. Стирання інформації відбувається під дією ультрафіолетового опромінення, для чого корпус ІМС має спеціальне прозоре віконце. Виникнення фото- і теплових струмів дозволяє заряду покинути плаваючий затвор. Стирання триває декілька хвилин, одразу стирається вся інформація. Опромінення веде до змін властивостей матеріалів транзисторів, тому число циклів перепрограмування становить 10-100.

13.За якими принципами будуються ОЗП?(Не уверена в корректности ответа)

Одним з провідних напрямків розвитку сучасної мікроелектроніки елементної бази є великі інтегральні мікросхеми пам'яті, які служать основою для побудови запам'ятовуючих пристроїв в апаратурі різного призначення. Найбільш широке застосування ці мікросхеми знайшли в ЕОМ, у яких пам'ять представляє собою функціональну частину, призначену для запису, збереження, видачі команд і оброблюваних даних. Комплекс механічних засобів, що реалізують функцію пам'яті, називають запам'ятовуючим пристроєм. Програмно реалізовані моделі двох типів оперативних запам'ятовуючих пристроїв - статичного і динамічного.

Р ассмотрим один из вариантов исполнения элемента памяти статического ОЗУ. Собственно элементом памяти является D-триггер, находящийся на пересечении i-й строки и j-го столбца. Для уменьшения количества выводов микросхем ОЗУ совмещают входы и выходы в них. Поэтому на схеме введен еще и электронный ключ SW. При уровнях лог. 1 на линиях i и j и при подаче сигнала разрешения записи WR=1 (от буржуйского write - записывать), в триггер записывается информация, которая поступает на вход D. При этом шина Вх./Вых. оказывается подключенной к D входу триггера через электронный ключ SW и выполняет функции входа, при снятии сигнала WR ключ подключает к шине Вх./Вых. выход триггера, и эта шина выполняет функции выхода.

Если оператива одноразрядная, то шина Вх./Вых. будет общей для всех элементов памяти. Но чаще оперативы многоразрядные и в этом случае на каждой паре линий

Рис. 2 - Элемент памяти статического ОЗУ

строка-столбец располагается по n триггеров и n ключей, где n-число разрядов, а элемент "И" при этом остается один. Естественно, что каждый из ключей подключается к своей шине Вх./Вых. Помимо режимов записи и считывания, которые определяются потенциалом на входе WR, существует режим хранения данных, в котором запись и считывание запрещены. Режим хранения имеет двоякий смысл. Во-первых, если в устройстве много микросхем ОЗУ, что характерно, то запись или считывание ведется по одной микросхеме, остальные в этом случае должны быть отключены. Во-вторых, в режиме хранения данных энергопотребление намного меньше, чем в режиме записи и считывания (рабочий режим). Для перевода оперативы в режим хранения используется сигнал CS, по-буржуйски crystal selection - выбор кристалла. Обычно для перевода в режим хранения на вход CS подается уровень лог. 1, для перевода в рабочий режим - лог. 0.

Для реализации элемента памяти динамического ОЗУ широко применяется схема, показанная на рисунке 3.

Выбор элемента памяти производится сигналом лог. 1 на шине строки. Транзистор VT2 открывается и соединяет кондер С1 с шиной столбца. РШ - разрядная шина. Предварительно через транзистор VT1, который открывается сигналом "Такт (С)", заряжается емкость С_ш до напряжения U₀. Емкость С_ш должна значительно превышать емкость С1.

Рис. 3 - Элемент памяти динамического ОЗУ

Элемент памяти динамического ОЗУ проще, чем статического, поэтому объем памяти в динамических ОЗУ выше, чем в статических. Соответственно, при большой разрядности адреса его делят на две части. Первая называется RAS, что по-буржуйски означает row access signal - сигнал выборки строки, вторая - CAS, на буржуйском означающая column access signal - сигнал выборки столбца. Сигналы RAS и CAS сдвинуты друг относительно друга во времени, сигнал разрешения записи WR должен появляться при введении обеих частей адреса. Одновременно с WR вводится информационный сигнал. В режиме считывания информационный сигнал появляется на выходе с некоторой задержкой, относительно сигнала CAS.

14.Як працюють адресні та безадресні ЗП?

 Адресные   ЗУ  – поиск требуемой инф. осущ. по адресу ячейки, хранящей инф. Для этого каждый байт имеет свой адрес.

Работа  адресного   ЗУ 

Процессор, выполняя очередную команду, извлекает из нее адрес операнда  и  выставляет на шину адреса. В  ЗУ  возможны две операции – запись  и  считывание.

Перед каждой из этих операций процессор вырабатывает сигнал обращения по которому блок управления памятью вырабатывает сигнал прием регистра адреса , по которому адрес, выставляется процессором на шину адреса и записывается в него(регистр адреса).

Адрес из регистра адреса поступает в блок адресной выборки, который вырабатывает сигнал выборки ячейки памяти из запоминающего массива. Эта ячейка переходит в состояние, когда к ней возможен доступ.

После того, как ячейка выбрана, процессор вырабатывает сигнал операции, которая может быть либо запись, либо считывание. Если это считывание блока управления памятью вырабатывает сигнал считывания, который поступает на усилитель считывания, открывает усилители  и  обеспечивает передачу информации из выбранной ячейки памяти на вход регистра информации. После чего с некоторой задержкой блока управления памятью вырабатывает сигнал прием регистра информации . По сигналу регистра информации считывается из запоминающего массива информация записывается в регистр информации  и  появляется на шине выхода. При операции запись блока управления памятью вырабатывает сигнал прием входной инф-ции шины, по которому данные, находятся на шине информации входа заносятся в регистр информации и  поступает на вход усилителя записи, после чего инфо заносится в выбранную ячейку памяти.

Работа  безадресного   ЗУ 

Стековые ЗУ являются безадресными. Запоминающий массив этих ЗУ состоит из ячеек памяти, связанных между собой разрядными линиями. Это позволяет сдвигать информацию из одной ячейки памяти в другую. Доступ к информации в стековых ЗУ осуществляется через ячейку запоминающего массива, называемую вершиной стека.

При записи информации, поступающей по шине входа, она заносится в вершину стека. При этом информация, записанная ранее, сдвигается вглубь стека.

При считывании информации информация поступает на шину выхода из вершины стека. В том случае, если считывание информации происходит без разрушения, информация, занесенная в вершину стека, теряется, а содержимое соседних ячеек памяти перемещается в ячейки с меньшими номерами.

Стековые ЗУ снабжаются счетчиком стека, в котором хранится код, указывающий заполнение стека. Если стек не заполнен - 0, если заполнен - N-1

15.Що таке місткість ЗП? Що таке швидкодія ЗП?

К основным параметрам, характеризующим запоминающие устройства, относятся емкость и быстродействие.

Емкость памяти - это максимальное количество данных, которое в ней может храниться.

Емкость запоминающего устройства измеряется количеством адресуемых элементов (ячеек) ЗУ и длиной ячейки в битах. В настоящее время практически все запоминающие устройства в качестве минимально адресуемого элемента используют 1 байт (1 байт = 8 двоичных разрядов (бит)). Поэтому емкость памяти обычно определяется в байтах, килобайтах (1Кбайт=2¹⁰ байт), мегабайтах (1Мбайт = 2²⁰ байт), гигабайтах (1Гбайт = 2³⁰ байт) и т.д.

Быстродействие памяти определяется продолжительностью операции обращения, то есть временем, затрачиваемым на поиск нужной информации в памяти и на ее считывание, или временем на поиск места в памяти, предназначаемого для хранения данной информации, и на ее запись:

t_обр = max(t_{обр сч}, t_{обр зп})

где t_{обр сч} - быстродействие ЗУ при считывании информации; t_{обр зп} - быстродействие ЗУ при записи.

16.Що таке запам’ятовувач? Які існують різновиди запам’ятовувачів????(Не уверена в ответе!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)

Постійний запам'ятовувач, пам'ять постійного зберігання, постійний запам'ятовувальний пристрій, пам'ять тільки для читання (англ. ROM - Read Only Memory)  — носій інформації, що використовується тільки для отримання і відтворення даних. Зазвичай інформація записується на такий носій в заводських умовах, недоступних споживачу. Зазвичай ROM використовується для керування роботою апаратної частини комп'ютера. Найважливішою мікросхемою ROM є BIOS (Basic Input/Output System — базова система введення/виведення). Комп'ютер звертається до BIOS зразу ж після подачі живлення на центральний процессор, ще до завантаження операційної системи.

Мікросхема ППЗ здатна тривалий час зберігати інформацію, навіть при вимкненому комп'ютері. Комплект програм, що знаходиться у сучасних ППЗ утворює базову систему введення/виведення BIOS (Basic Input Output System). Основне призначення цих програм полягає в тому, щоб перевірити склад та працездатність системи та забезпечити взаємодію з клавіатурою, монітором, жорсткими та гнучкими дисками.

Операти́вна па́м'ять (англ. Random Access Memory, дослівно — пам'ять з довільним доступом, первинна пам'ять) — пам'ять ЕОМ, призначена для зберігання коду та даних програм під час їх виконання. У сучасних комп'ютерах оперативна пам'ять переважно представлена динамічною пам'яттю з довільним доступом DRAM.

Види ЗПДД (запам'ятовуючий пристрій з довільним доступом) :

• Напівпровідникова статична (SRAM) — комірками є напівпровідникові тригери. Переваги — невелике енергоспоживання, висока швидкодія. Відсутність необхідності проводити «регенерацію». Недоліки — малий обсяг, висока вартість. Нині широко використовується як кеш-пам'ять процесорів у комп'ютерах.

• Напівпровідникова динамічна (DRAM) — кожна комірка є конденсатором на основі переходу КМОН-транзистора. Переваги — низька вартість, великий обсяг. Недоліки — необхідність періодичного прочитування і перезапису кожної комірки — т.з. «регенерації», і, як наслідок, зниження швидкодії, велике енергоспоживання. Процес регенерації реалізується спеціальним контролером, встановленим на материнській платі або в центральному процесорі. DRAM зазвичай використовується як оперативна пам'ять (ОЗП) комп'ютерів.

• Феромагнітна — є матрицею з провідників, на перетині яких знаходяться кільця або біакси, виготовлені з феромагнітних матеріалів. Переваги — стійкість до радіації, збереження інформації при виключенні живлення; недоліки — мала ємність, велика вага, стирання інформації при кожному читанні. В наш час^[Коли?] в такому, зібраному з дискретних компонентів вигляді, не застосовується.

17.Які вузли входять до типової структурної схеми ОЗУ і які функції виконує кожен з них?(Не нашла ответ)

18.Які ОЗУ називаються статичними, а які динамічними?

Напівпровідникова статична (SRAM) — комірками є напівпровідникові тригери. Переваги — невелике енергоспоживання, висока швидкодія. Відсутність необхідності проводити «регенерацію». Недоліки — малий обсяг, висока вартість. Нині широко використовується як кеш-пам'ять процесорів у комп'ютерах.

Напівпровідникова динамічна (DRAM) — кожна комірка є конденсатором на основі переходу КМОН-транзистора. Переваги — низька вартість, великий обсяг. Недоліки — необхідність періодичного прочитування і перезапису кожної комірки — т.з. «регенерації», і, як наслідок, зниження швидкодії, велике енергоспоживання. Процес регенерації реалізується спеціальним контролером, встановленим на материнській платі або в центральному процесорі. DRAM зазвичай використовується як оперативна пам'ять (ОЗП) комп'ютерів

25. ППЗУ - (аббревиатура от «программируемое постоянное запоминающее устройство»), устройство компьютерной памяти, состоящее из ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, содержание которого индивидуально инсталлируется после изготовления компьютера (и не может быть перепрограммировано впоследствии). ППЗУ используется для управляющих цепей в лифтах и домашних приборах, например, в стиральных машинах.

26. В электронике цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит обратную операцию.

27. В большинстве серийных преобразователей осуществляется преобразование входною кода сначала в ток, а затем – в напряжение. Обобщённая структурная схема ЦАП, соответствующего таким преобразованиям, приведена на рис.

Многоканальная работа, обеспечивается либо объединением в одной БИС нескольких идентичных ЦАП, работающих независимо друг от друга, либо использованием на выходе микросхемы коммутатора каналов. Существуют ЦАП с выходом по току или по напряжению, с дискретным или непрерывным выходным сигналом, униполярные или работающие в режиме биполярного тока. Наконец, умножающие ЦАП способны преобразовать изменяющийся сигнал от ИОН в выходной сигнал Uвых при заданном и постоянном входном коде.

28. Статические характеристики:

• DNL (дифференциальная нелинейность) характеризует, насколько приращение аналогового сигнала, полученное при увеличении кода на 1 младший значащий разряд (МЗР), отличается от правильного значения;

• INL (интегральная нелинейность) характеризует, насколько передаточная характеристика ЦАП отличается от идеальной. Идеальная характеристика строго линейна; INL показывает, насколько напряжение на выходе ЦАП при заданном коде отстоит от линейной характеристики; выражается в МЗР;

• усиление;

• смещение.

29. Динамические параметры

Динамические параметры ЦАП определяются по изменению выходного сигнала при скачкообразном изменении входного кода, обычно от величины "все нули" до "все единицы"

Время установления - интервал времени от момента изменения входного кода (на рис. t=0) до момента, когда в последний раз выполняется равенство

|Uвых-Uпш|=d/2,

Скорость нарастания - максимальная скорость изменения Uвых(t) во время переходного процесса. Определяется как отношение приращения DUвых ко времени t, за которое произошло это приращение. Обычно указывается в технических характеристиках ЦАП с выходным сигналом в виде напряжения. У ЦАП с токовым выходом этот параметр в большой степени зависит от типа выходного ОУ.

Для перемножающих ЦАП с выходом в виде напряжения часто указываются частота единичного усиления и мощностная полоса пропускания, которые в основном определяются свойствами выходного усилителя.

30. Вагові матриці резисторів.

Формування двійково-зважених струмів здійснюєтьсяза допомогою вагових матриць резисторів. Розрізняють кілька схем побудови таких матриць. Найбільш простою схемою є матриця двійково-зважених незалежних резисторів, опори яких рівні R, 2R, 4R, 8R і т.д.(рис.)

Рисунок – Матриця двійково-зважених незалежних резисторів.

В таких матрицях значення опорів резисторів збільшується дуже швидко із зростаннямномера розряду. Так, наприклад, для забезпечення 8-розрядного перетворювача необхідно мати матрицю з діапазоном розкиду номіналів резисторів від R до 128R. Реалізувати такий широкий діапазон опорів з достатньою точністю досить складно, тим більше для інтегральної технології. Крім того, молодші розряди працюють при дуже малих струмах.

31. Які вузли входять до складу схеми ЦАП на двійково-зважених резисторах?

Формування двійково-зважених струмів здійснюєтьсяза допомогою вагових матриць резисторів. Розрізняють кілька схем побудови таких матриць. Найбільш простою схемою є матриця двійково-зважених незалежних резисторів, опори яких рівні R, 2R, 4R, 8R і т.д.(рис.31.3)

 

Рисунок 31.3. – Матриця двійково-зважених незалежних резисторів.

31. Які переваги та недоліки мають ЦАП на основі матриці резисторів R–2R?

Суттєвою перевагоюматриці R-2R є те, що вона працює з джерелами однакових струмівтоді, коли матриця зважених резисторів працює з джерелами як дуже малих (частки mА), так і дуже великих струмів (десятки mА), що дуже ускладнює реалізацію швидкодіючих перемикаючих елементів.