Статические ОЗУ

Особенности и принцип построения ОЗУ

МОДУЛИ ПАМЯТИ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СУ

Лекция 9

Все оперативные запоминающие устройства делятся на два класса: статические и динамические ОЗУ. В статических АЗУ для хранения информации используются бистабильные схемы (триггеры), и эта информация сохраняется в течение всего времени, пока включено питание. В динамических АЗУ информация запоминается в виде зарядов на конденсаторах, в качестве которых в частности, может выступать емкость затвор – подложка МОП – транзистора. Так как эти конденсаторы в течение определенного времени (несколько микросекунд) разряжаются, то запоминающие устройства должны периодически подзаряжаться, т.е. должна осуществляться регенерация. Время регенерации составляет около 1-2% от всего рабочего времени.

Достоинства динамических ОЗУ по сравнению со статическими сводятся к следующему:

- в динамических ОЗУ используется меньшее количество элементов на один бит запоминаемой информации (обычно 2-4 транзистора против 6-8 у статических ОЗУ), за счет чего может быть достигнут более высокий уровень интеграции;

- динамические ОЗУ потребляют очень мало энергии в режиме готовности (когда модель памяти еще не выбрана для работы).

Главным недостатком динамических ОЗУ по сравнению со статическими является необходимость организации цикла регенерации, для чего требуется дополнительное схемное оборудование и дополнительное время.

Статические ОЗУ на биполярных схемах являются самыми быстродействующими запоминающими устройствами, что предопределяет их широкое распространение во многих МПУ.

ОЗУ состоит из матрицы запоминающих элементов объемом N*M бит, схемы дешифрации адреса, включающей в себя буферные и управляющие схемы и собственно дешифратор, входной и выходной буферной схем, а также записи/считывания (рисунок 9.1)

Рисунок 9.1

В состав сигнальных линий статического ОЗУ входят:

-адресная шина на которой задается код адреса хранимой в ОЗУ информации. Ширина адресной шины (количество адресных линий) определяется объемом ОЗУ и равна log₂N. Например, в ОЗУ емкостью 4096*8 бит имеется 12 адресных линий;

- шина ввода данных используется для ввода (записи) в соответствующую ячейку памяти М двоичных разрядов;

- шина вывода данных используется для вывода (считывания) адресованных М двоичных разрядов из памяти;

- линия считывания/запись используется для задания необходимого режима работы ОЗУ. При помощи этой линии на ОЗУ подается либо команда "считывание" (вывод информации), либо команда "запись" (ввод информации). Как правило, в случае отсутствия сигнала на этом линии

устройство постоянно находится в состоянии "считывание";

- линия выбора кристалла используется для управления доступом к ОЗУ.

При отсутствии сигнала на этой линии ОЗУ отключается от системы шин МПУ.

В режиме "считывание" для вывода М бит информации из памяти выполняется такая последовательность операций:

1) линия считывания/запись переводится в состояние "считывание";

2) адрес ячейки ОЗУ, из которой считывается информация, подается на адресную шину;

3) ОЗУ отпирается путем подачи соответствующего сигнала на линию выбора кристалла;

4) через промежуток времени, необходимый для передачи информации на шину вывода данных, производится считывание искомых М бит с шины вывода.

Режим "Запись" аналогичен режиму "Считывание", с той лишь разницей, что линия считывания/запись должна быть переведена, в состояние "Запись" только после выдачи адреса через промежуток времени, достаточный для прохождения сигнала через память.

Для ввода М бит информации в память выполняется последовательность операций:

1) адрес, по которому должна, быть записана информация, подается на адресную шину;

2) ОЗУ отпирается соответствующим сигналом, подаваемым на линию выбора кристалла;

3) линия считывания/запись переводится в состояние «Запись»;

4) записываемые М бит информации подаются на шину ввода данных, откуда они записываются в память.

Дата добавления: 2015-04-29