Dispositivos de memória. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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roubo

Os chips de RAM são construídos em transistores bipolares e MIS. O elemento de memória no primeiro deles é o gatilho mais simples, no segundo - um gatilho ou um capacitor carregado com uma tensão correspondente a um único estado do elemento. Os microcircuitos de gatilho bipolar têm uma velocidade significativa e os microcircuitos MIS têm uma capacidade de memória maior. Além disso, os microcircuitos MIS consomem significativamente menos energia.

Um exemplo típico de trigger RAM é um registrador paralelo. Com quatro bits de informação armazenada, todos os seus componentes cabem em um invólucro de 14 pinos que dá acesso a todas as entradas e saídas dos quatro elementos de memória. A organização da memória na forma de registros separados é usada ao criar RAM de baixa capacidade.

Com o aumento da capacidade da RAM, surge o problema de acesso a cada elemento da memória com um número limitado de pinos no pacote. Este problema é resolvido com a ajuda da organização de endereços da memória usando um decodificador de código de endereço. Como mencionado anteriormente, um decodificador com n entradas de endereço descriptografa 2ⁿ estados. Assim, com quatro entradas, é possível organizar o acesso a 16 elementos de memória com 10 a 1024 elementos.

Um dispositivo de memória do tipo endereço consiste em três blocos principais: uma matriz de elementos de memória (acumulador), um bloco de busca de endereço (decodificador de endereço) e um bloco de controle.

Considere o propósito e a interação desses blocos usando o exemplo de uma RAM de 64 bits com uma organização de amostragem de endereço de 16 palavras de quatro bits (16 palavras x 4 bits = 64 bits).

Uma imagem condicional e um diagrama funcional de tal microcircuito são mostrados na Figura 1, a. A matriz de memória é formada por 16 cadeias de disparo de quatro bits. Com o sinal V=0, uma das cadeias correspondentes ao endereço definido A1-A4 entra em operação e seus sinais são alimentados nas entradas do elemento AND (7-10). Com um sinal V-1, todas as saídas CC são baixas e, portanto, todos os disparos são desativados nos barramentos de saída do inversor. Quando V=0 e W=0, a cadeia selecionada recebe entradas de sinais de informação (D0-D4) e o elemento 1 gera um sinal de registro. Neste modo, quando as informações são alteradas na entrada da RAM, as informações na palavra fornecida da matriz são sobrescritas. Com os sinais V=1 e W=0, as informações de entrada passam diretamente para a saída do microcircuito, ignorando o trigger array (o decodificador não seleciona nenhum dos circuitos). E, finalmente, quando V = 1 e W = 1, a operação do decodificador, do nó que gera o sinal "Record" e dos elementos de entrada AND é proibida.

Fig. 1

Assim, a unidade de controle (dez elementos E) garante o funcionamento da RAM nos seguintes modos: escrita, leitura, transferência ponta a ponta, armazenamento de informações.

As portas AND de saída são de coletor aberto, o que permite que as saídas Q de vários chips de RAM sejam conectadas juntas. Nesse caso, a capacidade da RAM é aumentada - dois microcircuitos - 32 palavras, três - 48, etc.

O controle de endereço A1-A4, as entradas de informação D1-D4 e a saída Q1-Q4 de todos os microcircuitos são combinados em barramentos comuns, e a escolha da matriz de trabalho é realizada por um decodificador adicional para as entradas V e W. É assim que o K155RU2 microcircuito é construído, Figura 1,b.

Arroz. 2 (clique para ampliar)

Ao projetar uma RAM com capacidade de centenas de milhares de bits em um pacote, é difícil criar decodificadores com tantas saídas. Eles foram superados ao construir acumuladores de matriz, nos quais cada elemento de memória é amostrado não ao longo de um barramento, mas ao longo de dois (por linhas e colunas). O diagrama funcional dessa RAM com capacidade de 256 bits é mostrado na Figura 2. Oito entradas de endereço são necessárias para selecionar 256 células. Eles são divididos em dois quádruplos, cada um dos quais controla o decodificador para 16 posições. Para qualquer combinação de sinais A1-A8, os valores unitários dos sinais no barramento de linha e no barramento de coluna estarão em apenas um elemento de memória. Somente este elemento perceberá os sinais de controle passando pelos barramentos comuns: chip select CS (Chip Select), bit bus 1, bit bus 0. Uma análise da estrutura lógica da unidade de controle local (três elementos AND) permite compilar uma tabela de modos de operação desta RAM.

O amplificador de saída RAM no modo de gravação e armazenamento de informações está no terceiro estado (estado com alta resistência), o que permite aumentar a quantidade de memória da mesma forma que no chip K155RU2.

A pinagem dos microcircuitos K176RU2 e 1K561RU2 (RAMs com tal estrutura são feitas de acordo com a tecnologia CMDP é mostrada na Figura 2, b. Ao usá-los, deve-se lembrar que as informações sobre o endereço (A1-A8) e as entradas de informações deve mudar em um nível alto do sinal CS, como no modo de gravação, e no modo de leitura. Caso contrário, as informações gravadas anteriormente serão destruídas. A mudança de informação deve ser realizada pelo menos 0,1 µs antes do início do CS= 0 ou não antes de 0,5 µs após o término.

ПЗУ

As memórias permanentes permitem apenas a leitura das informações nelas inseridas. A ROM contém uma palavra de m bits predefinida para cada endereço de n bits. Assim, ROMs são conversores do código de endereço em um código de palavra, ou seja, um sistema combinacional com n entradas e m saídas.

Uma unidade ROM é geralmente implementada como um sistema de barramentos mutuamente perpendiculares, nas interseções das quais existe (lógico 1) ou ausente (lógico 0) um elemento conectando os barramentos horizontais e verticais correspondentes. As palavras são amostradas da mesma forma que na RAM, usando um decodificador. Os transistores de saída dos amplificadores podem ser de coletor aberto ou de terceiro estado. Em seguida, com um sinal estroboscópico V = 1, o microcircuito é desconectado do barramento de saída, o que permite aumentar a memória simplesmente combinando as saídas dos microcircuitos ROM.

Uma enorme quantidade de ROM, ou memória não volátil, está sendo produzida atualmente, tanto do tipo serial quanto paralela. Neste artigo, falarei apenas sobre ROMs paralelas, pois para falar sobre ROMs seriais como eu². Considere uma ROM programável única k155re3. Sua capacidade de informação é de 256 bits, a organização é de 32x8. Nessas ROMs, o elemento de memória é um transistor bipolar com um jumper queimável. Ao programar em uma célula onde deve ser escrito 0, um pulso de corrente é passado pelo transistor, suficiente para destruir o jumper.

Chip K573RF6 ROM com eliminação ultravioleta, tamanho de memória 64Kbit organização 8192x8. O microcircuito possui uma janela em seu alojamento, que é utilizada ao apagar com luz ultravioleta. Depois de apagada, esta janela é selada com um filme opaco. Depois de apagar, todas as células estão em um estado lógico. O microcircuito opera no modo de programação quando a tensão da fonte de alimentação é de 25 volts, na entrada -OE a tensão é alta. Para gravar informações, você deve enviar um byte de dados para as saídas de dados. Sinais de endereço e sinais de dados são de nível TTL. Quando o endereço e as informações de entrada são definidos, um pulso de programação com nível TTL e duração de 50 ms é aplicado à entrada -CE / PGM. Um pulso de programação é dado para cada byte de informação sendo escrito. Após programar cada célula, é necessário verificar se está programada corretamente. Se o byte lido da ROM não corresponder ao que está sendo escrito, deve-se repetir o procedimento de programação desta célula.

Autor: -=GiG=-, gig@sibmail; Publicação: cxem.net

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