25. Озу типа fram

FRAM — это запоминающее устройство типа ОЗУ, которое использует сегнетоэлектрический эффект для реализации механизма хранения данных. Этот механизм существенно отличается от используемой в других типах энергонезависимой памяти технологии плавающего затвора. Сегнетоэлектрический эффект — это возможность материала сохранять электрическую поляризацию в отсутствие внешнего электрического поля. Сегнетоэлектрические материалы нечувствительны к магнитным полям и Х-излучению. Конструктивное исполнение FRAM-устройств делает их нечувствительными к реальным внешним электрическим полям.

Ячейка памяти FRAM создается размещением сверхтонкой пленки сегнетоэлектрического материала в крис-таллическом виде между двумя плоскими металлическими электродами, образующими конденсатор. Этот конденсатор конструктивно очень похож на конденсатор, используемый при построении ячейки динамического оперативного запоминающего устройства (Dynamic RAM - DRAM). Однако, вместо того, чтобы хранить данные как заряд в конденсаторе, подобно DRAM, сегнетоэлектрическая ячейка памяти хранит данные внутри кристаллической структуры. Сегнетоэлектрические кристаллы сохраняют два стабильных состояния — «1» и «0». Благодаря этому реализация базовой ячейки ОЗУ проста, как и схемы усилителя считывания и записи. Поскольку в ячейке FRAM отсутствует эффект утечки заряда, приводящий к потере информации, нет необходимости в периодической регенерации данных, как в динамической памяти. Более того, при отключении напряжения питания данные сохраняются.

Сегнетоэлектрический кристалл имеет подвижный атом в центре кристалла. Приложение внешнего электрического поля к кристаллу заставляет этот атом двигаться в направлении приложенного поля. Изменение направления электрического поля заставляет атом двигаться в обратном направлении. Положение атома в верхней и нижней части кристалла стабильное. Поэтому снятие электрического поля оставляет атом в стабильном положении, даже при отсутствии напряжения питания. Как элемент памяти, сегнетоэлек-трический кристалл идеально подходит для реализации устройств цифровой (дискретной) памяти. Он имеет два устойчивых состояния и является очень стабильным во времени. При этом требуется очень мало времени и энергии для изменения его состояния. Термин FRAM еще не устоялся. Первые FRAM получили название – ферродинамические ОЗУ. Однако в настоящее время в качестве запоминающих ячеек используется сегнетоэлектрик и сейчас FRAM часто называют сегнетоэлектрическим ОЗУ.

26. Плис. Общие понятия. Разновидности.

Программируемая логическая интегральная схема — электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования). Для программирования используются отладочные среды, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы. Альтернативой ПЛИС являются заказные БИС, которые существенно дороже и компьютеры (микроконтроллеры), которые из-за программного способа реализации алгоритмов медленнее ПЛИС.

Общеприн. оценкой логич. емкости ПЛИС явл. число эквив-ых вентилей, опр. как ср. число вентилей "2И-НЕ"

Классы ПЛИС:

1. Програм-мые лог. матр. ПЛМ – ПЛИС, имеющ. программ-мые матр. И и ИЛИ. Недостаток – слабое исп. рес-ов програм-мой матр. "ИЛИ".

2. Програм-мая матричная логика ПМЛ – ПЛИС, имеющ. програм-мую матр. "И" и фиксир. матр. "ИЛИ". Эти 2 арх-ры ПЛИС содержат небольшое число ячеек, устарели и прим-ся для реализ. относит-но прост. устр-тв, для кот. не сущ. готовых ИС ср. степени интеграции.

3. Базовые матрич. кристаллы БМК - набор несоед-ых Логич Элементов.

4. Програм-мые вентильные матрицы ПВМ сост. из лог. блоков (ЛБ) и коммутир. путей – програм-мых матр. соединений. ЛБ таких ПЛИС сос. из 1го или неск. относ-но прост. ЛЭ, в осн. кот. лежит таб. перекодировки, програм-мый мультиплексор, D-триггер, а также цепи управления. ПЛИС данной арх-ры явл. удобным ср-вом реализации алгоритмов цифр. обработки сигналов, основными операциями в кот. явл. перемнож., умнож. на конст., суммир. и задержка сигнала.

5. Програм-мые коммутир. матричные блоки ПКМБ содержат неск-ко матричных ЛБ, объед. коммутирующей матрицей. Примен. для реализ. управл. и интерфейсных схем

6. Програм-мые аналог. интегральные схемы ПАИС содерж. комбинацию цифр. и аналог. эл-тов.

7. Система на кристалле SOРC. В осн. лежит интеграция всей электронной сист. в одном кристалле.