19. Аналого-цифровые преобразователи, реализованные на принципе последовательного счета
Принцип
такого преобразователя сводится к
следующему. Счетные импульсы заполняют
счетчик, на выходе которого формируется
код с нарастающим весом. Этот код
поступает на ЦАП, напряжение на выходе
которого у
величивается.
Когда оно чуть превысит напряжение,
присутствующее в данный момент на входе,
доступ импульсов к счетчику прекращается.
Код, установившийся при этом на выходах
счетчика, является цифровым эквивалентом
напряжения на выходе ЦАП, а следовательно,
и напряжения выборки входного
напряжения Uвх.
Схема, реализующая описанный принцип АЦП последовательного счета, изображена на рис.10.6,а.
Преобразование начинается с обнуления счетчика импульсом генератора тактовых импульсов (ГТИ). Период следования этих импульсов является периодом дискретизации входного аналогового напряжения. После обнуления счетчика напряжение на выходе ЦАП становится равным нулю – на выходе компаратора логическая 1,обеспечивающая поступление импульсов от генератора счетных импульсов (ГСИ) через элемент И на счетчик. Когда напряжение на выходе ЦАП станет практически равным Uвх, компаратор переключится и логическим нулем на выходе разъединит ГСИ и счетчик. Таким образом, в промежуток времени с момента окончания импульса ГСИ, обнулившего счетчик, до завершения преобразования осуществляется оцифровка выборки входного напряжения.
Заметим, что с поступлением на счетчик каждого импульса (с увеличением выходного кода на единицу) напряжение на выходе ЦАП увеличивается на квант, так что Uвых.цап содержит целое число квантов, которым оно уравновешивает Uвх. Поэтому нельзя гарантировать, что такое уравновешивание может иметь ошибку, меньшую одного кванта, что соответствует ошибке на единицу в младшем разряде выходного кода.
21.22. 23. Классификация полупроводниковых запоминающих устройств (озу и пзу). Типы озу. Типы пзу.
Запоминающие устройства (ЗУ) разделяются на оперативные (ОЗУ) и постоянные (ПЗУ).
ОЗУ предназначены для сравнительно кратковременного хранения информации. При отключении напряжения питания информация в них разрушается. По способу хранения информации в запоминающем элементе различают:
-статические ОЗУ (RAM), в которых запоминающими элементами являются асинхронные RS-триггеры;
-динамические ОЗУ (RAMD), в которых хранение информации осуществляется за счёт заряда емкостей, сформированных в структуре полупроводника.
ПЗУ предназначены для длительного хранения информации, которая сохраняется и при отсутствии напряжения питания. ПЗУ разделяются на три группы:
-масочные ПЗУ (ROM), в которые информация записывается однократно в процессе изготовления;
-однократно-программируемые (PROM), в которые информация записывается также однократно, но пользователем;
-перепрограммируемые (ППЗУ), допускающие возможность стирания и повторной записи информации. ППЗУ, в которых стирание информации обеспечивается электрическим путём, обозначаются как EEPROM, а ультрафиолетовым облучением – как EPROM.
Все типы ЗУ изготовляются в виде интегральных микросхем. При этом в маркировке микросхем ОЗУ используются буквы РУ, микросхем ПЗУ типа ROM используются буквы РЕ, типа PROM – буквы РТ, типа EPROM – буквы РФ и типа EEPROM – буквы РР.
Выходные цепи ОЗУ организуются с тремя состояниями, а ПЗУ – как с тремя состояниями, так и с открытым коллектором.
К важнейшим характеристикам ЗУ относятся:
1. Общая ёмкость С = N×m, определяемая числом хранимых слов N и их разрядностью m. Измеряется в битах, байтах, килобитах и т.д.
Для хранения одноразрядного слова (одного бита) в ЗУ отводится запоминающий элемент, а m-разрядных слов – ячейки памяти, каждая из которых представляет собой совокупность m запоминающих элементов.
2. Быстродействие характеризуется временем обращения к ЗУ, которое определяется с момента начала записи или чтения информации до момента их завершения, включая и подготовку ЗУ к следующему обращению. Соответствие между сигналами управления и режимами работы ЗУ задается в виде таблицы.
Среди других временных параметров приводятся минимально допустимые длительность импульсов и пауз и величины временных сдвигов между сигналами на различных входах ЗУ. Эти параметры необходимы для обеспечения устойчивой работы микросхем ЗУ.
3. Напряжение питания, напряжения и токи сигналов в различных режимах работы ЗУ, потребляемая мощность.
24. Организация накопителей ЗУ (словарная и матричная)
Накопитель является основной частью ЗУ. Состоит он из отдельных запоминающих элементов, число которых равно общему числу бит хранимой информации. Каждый запоминающий элемент (ЗЭ) имеет определённый номер (адрес), который должен быть указан при каждом обращении к ЗУ. Таким образом, в полупроводниковых ЗУ используется адресный принцип хранения информации.
К накопителю запоминающий элемент подключается с помощью адресных и разрядных линий (проводников). Адресные линии используются для активизации одного запоминающего элемента или их совокупности с целью чтения либо записи. По разрядным линиям передается записываемая или считываемая информация.
При построении накопителей используются два основных способа объединения запоминающих элементов – словарный и матричный.
Словарная организация (рис. 47) предусматривает одновременное обращение к нескольким находящимся в строке запоминающим элементам. Номер выбираемой строки определяется подачей разрешающего сигнала на соответствующую адресную линию. Выделение отдельного запоминающего элемента выбранной строки осуществляется активизацией соответствующей разрядной линии (РЛ).
Структура накопителя с матричной организацией представлена на рис. 48. Выбор запоминающего элемента производится активизацией адресных линий X и Y, на пересечении которых он находится.
