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.