Цифровые запоминающие устройства

ПЗУ.
Классификация ПЗУ.
Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ).
Элемент статического ОЗУ.

Типовая структура ОЗУ.
Временная диаграмма работы

n адресных входов и m выходов.
Рисунок 1 Схемное обозначение ПЗУ

нужные конъюнкции.
ПЗУ организуются по двухъярусной структуре:

Рисунок 2 Структура ПЗУ
Работа схемы: если

все плавкие перемычки целы, то при выборе любого адреса на входы всех дизъюнкторов будет поступать хотя бы по одной единице, поэтому
y0 = y1 = ··· = ym-1 = 1.
Для занесения в схему какой-либо информации некоторые перемычки пережигаются (ПЗУ с прожиганием), тогда на некоторых дизъюнкторах на все входы поступают “0” и на выход подается “0”.

слова по 8 битов каждое).

Рисунок 3 ПЗУ К155РЕ3

выборе транзистора VT0 (по адресу 00000 открывается “0” выход дешифратора),

тогда ток этого транзистора создает через делитель R1R2 на базе VT2 некоторый потенциал, VT2 открывается, и на выходе y0 появится “0”.
VT1 в это время закрыт, т.к. потенциал его базы равен 0. Чтобы на выходе у0 по­лучить “1” необходимо перемычку П0 сжечь.
Для этого Uпит2 повышают до уровня 10-11 В; открывается стабилитрон VD, на базе VT1 появляется положительный потенциал, транзистор VT1 открывается и его ток сжигает перемычку.
Теперь на базе VT2 не будет положительного потенциала, VT2 – закрыт, следовательно у0 = 1.
Длительность прожигающего импульса выбирается в интервале 520мс.

настоящее время наиболее широко используются в микропроцессорных системах. В БИС

таких ПЗУ каждый бит хранимой информации отображается состоянием соответствующего МОП-транзистора с плавающим затвором (у него нет наружного вывода для подключения). Затворы транзисторов при программировании «1» заряжаются лавинной инжекцией, т.е. обратимым пробоем изолирующего слоя, окружающего затвор под действием электрического импульса напряжением 18 – 26 В. Заряд, накопленный в затворе, может сохраняться очень долго из-за высокого качества изолирующего слоя. Так, например, для ППЗУ серии К573 гарантируется сохранение информации не менее 15 – 25 тысяч часов во включенном состоянии и до 100 тысяч часов (более 10 лет) — в выключенном.

стирание (или перезапись) информации с помощью электрических сигналов. Для построения

таких ППЗУ применяются структуры с лавинной инжекцией заряда, аналогичные тем, на которых строятся ППЗУ с УФ стиранием, но с дополнительными управляющими затворами, размещаемыми над плавающими затворами. Подача напряжения на управляющий затвор приводит к рассасыванию заряда за счет туннелирования носителей сквозь изолирующий слой и стиранию информации. По этой технологии изготовляют микросхемы К573РР2.
Достоинства ППЗУ с электрическим стиранием:высокая скорость перезаписи информации и значительное допустимое число циклов перезаписи — не менее 10000.

информации, которая изменя­ется в процессе вычислений, производимых в соответствии с

программой, и называются оператив­ными (ОЗУ). Информация, записанная в них, раз­рушается при отключении питания.
Главной частью ЗУ является накопитель, состоящий из триггеров

Статические ОЗУ

Рисунок 4 Матрица ЗУ

числом разрядов записываемого слова. Запоминаю­щие элементы(ЗЭ) одной матрицы расположены на

пересечении адресных шин Х строк и Y столбцов, имеют одну общую для всех элементов разрядную шину. В ЗЭ одной матрицы записываются одноимен­ные разряды всех слов, а каждое слово — в идентично расположенные запоминающие элементы ЗЭi, всех матриц, составляющие ячейку памяти. Таким обра­зом, в двухкоординатное четырехматричное ЗУ, матрицы которого содержат по 16 запоминающих элемен­тов можно записать 16 четырехразрядных слов.

5 Элемент динамической ОЗУ

запоминающем конденсаторе , обкладками которо­го являются области стока МОП-транзистора и

подлож­ки. Запись и считывание ннформаини производятся пу­тем открывания транзистора по затвору и подключения тем самым заноминаюшей емкости к схеме усилителя-регенератора. Последний, по существу является триггерным элементом ,который В зависимости от предварительной подготовки или принимает (счи­тывает) цнформацию из емкоетной запоминающец ячейки, устаиавливаясь при этом в состояние 0 пли 1,или, наоборот, в режиме записи соотвегствующим образом заряжает ячейку, будучи иредварительно установленным в 0 нли 1

управляющим сигналом устанав­ливается в неустойчивое равновесное состояние, из которого при

подключении к нему запоминающей емкости он переключается в 0 или 1. При этом в начале он по­требляет часть заряда, а затем при установке в устойчивое состояние , возвращает его ячейке осуществляя таким образом регенерацию ее состояния. В режиме хранения информации необходимо периодически производить регенерацию для компенсации ес­тественных утечек заряда. максимальный период цикла регенерации для каждой из ячеек обычно составляет 1 — 2 мс.