Тізбектеп-параллель ауыстыруы бар санауыштар.



Жоғарда қарастырылған санауыштар сұлбалары бәрі тізбектепауыстратын санауыштар. Бұл санауыштардасанайтын импульстер тек қана бірінші тригердің кірісіне ғана түседі , ал ауысу сигналы ретті түрде бір разрядтан екінші беріледі.Мұндайсанауыштар сұлбасының қарапайымдылығымен,бірақ бір кемшілігі-баяуәсерлігі.

Параллель ауысуы бар санауыштарсинхронды тригерлер негізінде жасалады.

Санауш импульстер барлық тригерлердің тактылық кірісіне бір уақытта беріледі, ал тізбектің әр тригері келесі тригерге сигналдаркөзі болады. Параллель санауыштардың триггерлерінің қосылуы сихронно түрде өтеді,және санауыштың ауысып-қосудың нітижесінде кешеуілдеуі бір тригердің кешеуілдң уақытына тең.Сондықтан бұл санауыштар тезәсерлілерге жатады.Неізгі кемшілігі кіріс сигналдардан алатын үлкен қуаты

Жоғарда қарастырылған санауыштардыңкемшіліктерін жою үшінтізбектей-парллель ауысуы бар санауыштар дайындалып қолданылады.

Тізбектей-парллель ауысуысанауыштардағы тригерлер былай топтарға біріктірілген, кей біреуі жеке ленген параллель ауысуы топтар бар,ал топтар тізбектей аусымен қосылады.

Топтардың ролінде дайын санауыштар болуы мүмкін.

Мұндай санауыштардың жалпы санау коэффициенті бүкіл топтың санау коэффициентернің көбейтіндісіне тең.

Мысал есебінде63 суреттте көрсетілген JK-триггерінде істелген санауыш декадыны қарастырайық.

63сурет JK-триггерердегі сандық декада

Сұлба екі топтан тұрады. Бірінші топ- DD1 тригері.

Екінші топDD2–DD4 үш тригерден тұратын параллель ауысуы бар санауыш жәнебірінші тригердің шығыс сигналымен тактіленеді.Топтар бір бірімен өз аратізбектей жалғанған.

 

 

Схема работает следующим образом.

При подаче на вход импульсов с 1-го по 8-ой декада работает как обычный двоичный счётчик импульсов.

К моменту прихода 8-го импульса на двух входах J 4-го триггера формируется уровень лог. «1». 8-ым импульсом этот триггер переключается в состояние лог. «1», а уровень лог. «0» с его инверсного выхода, подаваемый на вход «J» второго триггера, запрещает его переключение в единичное состояние под действием 10-го импульса.

10-ый импульс восстанавливает нулевое состояние 4-го триггера и цикл работы счётчика повторяется.

13.6 Интегралдық түрде істелген (мысалдар) әмбебап санауыштар

К155ИЕ2, К155ИЕ4 и К155ИЕ5,санауыштардың микросхемалары.

63 суретте келтірілген сұлбаларға ,құрылымдық сұлбалары ұқсас тізбектеп параллель ауысуы бар санауыштардың ШГБ 64а,б,в суреттерінде келтірілген.

УГО которых приведены на рисунке 64 а, б, в представляют собой счётчики с последовательно-параллельным переносом, структурные схемы которых подобны схеме, приведённой на рисунке 63.

64 суретСанауыштардың микросхемалары К155ИЕ2,К155ИЕ4иК155ИЕ5

Санауыштардың құрылымдық сұлбаларының құрамына сандық режидегі 4JK-триггеркіреді.Бірінші тригердің жеке C1кірісі ,және 1-тура шығысы бар, ал басқа үш тригер бір бірімен есептеу коэффициентері 5,6,8 тең параллель санауыш жасайтын қылып жалғастырылған.

Бірінші тригердің шғысын 3тригерден тұратын тізбектен C2 кірісмен қосқанда санау коэффициенті10, 12 және 16сәйкес санауыштар пайда болады.

Микросхемада «ЖӘНЕ»элементімен бірлескенекі Rкірісі бар.К155ИЕ2 микросхемасының 9шы күйге келтіретін кірісі барбұл күйдебірінші және соңғы разрядтары «1»күйге ,басқасында «0»тұрғызатын, яғни10012=9. Микросхеманы белгілі бр күйге келтіретін кірістері барлығы, мысалы

«0»күйге келтіру кірісі барлығы қосымша логикалық элементерді қолданбай 2–16 дейін әр түрлі коэффициентімен бөлетін жиілікті бөлгіш құрылғышын жасауға болады.61 суретте KСЧ=12 бар санауышты ондықтыққа түрлендіргені көрсетілген. 

Сұлба 10-импульс келгенше жиілікті 12 бөлгіш секілді жұмыс істейді. 10 импульс МС триггерінің 4 және 6 шығыстарында лог. «1» қалыптастыратын күйге аударады. «ЖӘНЕ» элементерімен біріктірілген R кірісіне түскен бұл деңгейлер МС тригерін «0»күйге келтіреді,соның нәтижесінде KСЧ (KДЕЛ) 10 тең болады.

Реверсивті санауыштар К155ИЕ6 және К155ИЕ7(65сурет)

+1кірісіне теріс импульстарды берілгенде тура санақ жүреді, бұл жағдайда –1 және C кірістерінде лог. «1»болады, R  кірісінде –лог.«0». Тригерлерді алмастырып қосукіретін импульстардың бәсеңсу бойынша өтеді

65сурет Реверсивті санауыштарК155ИЕ6а) және К15ИЕ7б).

Уровни на выходах 1–2–4–8 соответствуют состоянию счёта в данный момент времени.

Отрицательный импульс на выходе ≥9 (≥15) формируется одновременно с 10 (или 16) импульсом на входе +1. Этот импульс может подаваться на вход +1 следующей МС многоразрядного счётчика. При обратном счёте входные импульсы подаются на вход –1, выходные импульсы снимаются с выхода ≤0.

Айнымалы бөлу коэффициенті бар жиілік бөлгіш-санауыш К155ИЕ8(66сурет).

Құрамында сәйкес элементі және жинау элементі,6 разрядты екілік санауыштан тұратын микросхема.Сәйкес элементер программаланған кодпен сәйкес емес элементерді оқшаулайды,ал жинау элементі бөлініп шыққан импульстарды шығысқа беруге мүмкіндік береді.

66сурет Санауыш-жиілікті бөлгш К155ИЕ8

Соның нәтижесінде шығатын импульстің жиілігі кіріс жилігінің 1/64-ден63/64дейінөзгере алады.

Санау периодында(64 дейін) шығысындағы импульстардың саны мын формуламен саналады:

N=32·x32+16·x16+8·x8+4·x4+2·x2+1·x1, мұндағы x1–x32сәйкес кірісінелог. «1» деңгейі берілгеніне немесеберілмегеніне байланысты  0 немесе 1 мәнін алады.

14. Еске сақтайтын құрылғылар.ЭЕМеске сақтау құрылғыларның иерархиясы. Еске сақтайтын құрылғылардың құрлым сұлбасы. Оперативные запоминающие устройства. Типы оперативных запоминающих устройств.

14.1 ЭЕМ еске сақтау құрылғыларның иерархиясы.

Еске сақтау құрылғылары ақпаратты сақтауға және оны басқа құрылғылармен алмасуға аналған құрылғылр.Микросемалар және жады жүйелері тұрақты түрде схемотехнологияда және жаңа архитектура даму обылысында жетілдіреді.Еске сақтау құрылғылрдыңмаңыздыпараметрлері қарама қайшылықта болады..Мысалы үлкен ақпараттық сиымдылық үлкен жылдамәсерлікпен үйлеспейді, ал үлкен жылдамәсерлік төменгі бағамен үйлеспейді.Сондықтан ЕСҚ көп сатылы иерархиялыққұрлым қолданылады.Ең жақсы дамыған ЭЕМжады иерархиясында келесі деңгейлерді айырып алуға болады:

Запоминающие устройства (ЗУ) служат для хранения и обмена ею с другими устройствами. Микросхемы и системы памяти постоянно совершенствуются как в области схемотехнологии, так и в области развития новых архитектур.

Важнейшие параметры ЗУ находятся в противоречии. Так, например, большая информационная ёмкость не сочетается с высоким быстродействием, а быстродействие в свою очередь не сочетается с низкой стоимостью. Поэтому в ЗУ используется многоступенчатая иерархическая структура.

В наиболее развитой иерархии памяти ЭВМ можно выделить следующие уровни.

Регистрлік еске сақтау құрылғылары-процессордың ішінде болады.Олардың болуына байланысты алмастыруына операциясына көп уақыт қажет ететін және процессордың сыртында орналасқан жадының басқа деңгейлеріне жүгіну саны азаяды.

Регистровые ЗУ — находятся внутри процессора. Благодаря им уменьшается число обращений к другим уровням памяти, находящимся вне процессора и требующим большего времени для операции обмена.

КЭШ жадыcы-тез әсеретуші жады.Ол процессордың ішінде немесе сыртында болуы мүмкін.Ол негізгі баяу жадыда сақталған ақпараттың көшірмесін сақтауға арналған.

Кэш-память — быстродействующая память, которая может находиться внутри или вне процессора. Она предназначена для хранения копий информации, находящейся в более медленной основной памяти.

Оперативті жады(RAM — Read Access Memory) немесе оперативті еске сақтау құрылғысы.ОЕСҚ-ЭЕМ жадысының бөлігі, тез өзгеретін ақпаратты сақтауға арналған.ОЕСҚ -аралық есептеудің мәндері,пайдаланушылардың бағдарламалары сақталады.

Оперативная память (RAM — Read Access Memory) или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — часть основной памяти ЭВМ, предназначенной для хранения быстро изменяемой информации. В ОЗУ хранятся программы пользователей промежуточные результаты вычислений.

Тұрақты жады (ROM — Read Only Memory — тек оқуға арналған жады) немесе тұрақты еске сақтау құрылғысы(ТЕСҚ)-бұл ЭЕМ негізгі жадысының екінші бөлігі,сирек өзгеретін ақпаратты сақтайтын,мысалы командылар коды,тестік бағдарламалар.

Постоянная память (ROM — Read Only Memory — память только для чтения) или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — это вторая часть основной памяти ЭВМ, предназначенной для хранения редко меняемой информации, например, кодов команд, тестовых программ.

Жадының мамандырылған түрі, мысалы бейнежады-дисплейдің экрандағы көрсетілген ақпаратты сақтауға арналғанжәне басқалар.

Специализированные виды памяти, например, видеопамять, предназначенная для хранения информации, отображаемой на экране дисплея и др.

Сыртқы жадыөмагнитті оптикалық дискілер,ақпараттың үлкен көлемін сақтайтауға арналған, FLASH-жады.

Внешняя память — магнитные и оптические диски, FLASH-память, предназначенные для хранения больших объёмов информации.

14.2Еске сақтайтын құрылғының құрлымдық сұлбасы

Адрестік типті ЕСҚ 3негізгі блоктан тұрады:

жады элементерінің массиві, адрестік терудің блогы, басқару блогы.ЕСҚ толып жатқан вариантарының құрылғы сұлбаларына көз қарастан көп қасиеттері бірдей(жалпы).Статикалық ОЕСҚ және ROM жадысында құрлым жалпылығы айырықша көрінеді,оларға тән 2D, 3D и 2DM құрлымы.

ЗУ адресного типа состоят из трёх основных блоков:

- Массив элементов памяти,

- Блок адресной выборки,

- Блок управления.

Многочисленные варианты ЗУ имеют много общего с точки зрения структурных схем. Общность структур особенно проявляется для статических ОЗУ и памяти ROM; для них характерны структуры 2D, 3D и 2DM.

2D құрлымы

М ақпараттық сиымдылығы барЕСҚ,еске сақтайтын элементерk·m размерлі матрицаға ұйымдастырлан:M = k·m,

Мұнда k— сақталатын сандардың саны,

m— олардыңразрядтығы.

Адрестік кодтың дешифраторы k шығысы бар және шығатын бір желіні активизация жасайды,сөзді сақтайтын таңдап алынған жолдың бүкіл элементеріне біруақытта жетуге рұқсат береді

В ЗУ, с информационной ёмкостью M, запоминающие элементы организованы в матрицу размерностью k·m:

M = k·m,

где k — количество хранимых слов,

m — их разрядность.

Дешифратор адресного кода имеет k выходов и активизирует одну из выходных линий, разрешая одновременный доступ ко всем элементам выбранной строки, хранящей слово.

Әр бағанның элементері вертикаль разрядты сызқтармен жалғанған және бүкіл сөздердің біратты биттерін сақтайды.Сонымен CS рұқсат ететін сигналдың барында,дешифратор таңдап алған жады ұяшығы адрестенген сөзді оқу немесе жазылу үрдісі жүргізілетін разрядтық шиналарға қосылады

Элементы каждого из столбцов соединены вертикальными разрядными линиями и хранят одноимённые биты всех слов. Таким образом, при наличии разрешающего сигнала CS, выбранная дешифратором ячейка памяти подключается к разрядным шинам, по которым производится запись или считывание адресованного слова.

3D құрлымы

Ақпараттық сиымдылығы өскен сайын адрестің дешифраторы күрделенеді,сондықтан 2D типті құрылым ақпараттық сиымдылығы аз ЕСҚ қолданылады. Мысалы разряды n=8кодта дешифратордың 2n=256 шығысы болу керек. 3D типті құрылымда элементтерді іріктеу екі координата арқылы іске асырылады.Разряды n тең кодтыңадресі екіге бөлінеді де,және екі дешифратор қолданылады:жолы және бағана бойынша.Сонымен бірге екі дешифратордың шығыс саны 2n/2+2n/2=2n/2+1 тең. Егер n=8 тең болса,онда дешифратордың шығыстар саны 24+24=32, ал жады элементтер саны 2n/2·2n/2=2n=256 тең.2D типті құрылымда, жоғарыда айтылғандай күрделілеу 256 шығысы бар дешифратор керек болар еді.Сонымен кірісінің саны аз екі дешифратордың көмегімен жады микросхемасының бүкіл элементеріне жетуге болады.

В структуре типа 3D выборка элемента памяти из массива производится по двум координатам. Код адреса разрядностью n делится на две половины и используются два дешифратора: по строкам и по столбцам. При этом число выходов двух дешифраторов равно 2n/2+2n/2=2n/2+1. Если n=8, то число выходов дешифраторов равно 24+24=32, а количество элементов памяти равно 2n/2·2n/2=2n=256. В структуре 2D-типа, как уже было отмечено выше, потребовался бы более сложный дешифратор на 256 выходов.

Таким образом, с помощью двух дешифраторов, имеющих небольшое число выходов, осуществляется доступ ко всем элементам памяти микросхемы.

Үш өлшемді сипаттамасы бар түрде 3D құрылымы тек қана көп разрядты ұйымдастырылған ЕСҚ қолданылады.Бұл жағдайда бірнеше матрицаға байланысты параллель қосылған екі дешифратормен басқарылады

Структура 3D может применяться и в ЗУ с многоразрядной организацией, принимая при этом «трёхмерный» характер. В этом случае несколько матриц управляются от двух дешифраторов, относительно которых матрицы включены параллельно.

2DМқұрлымы(67 сурет)

Толық бір жолды іріктейтін дешифратордан тұрады. 2Dқұрылымынан айырмашылығы,жолдың ұзындығы сақталатын сөздердің разрядынан бірнеше есе асып кетеді.Бұл жағдайда жолдар саны азаяды, соған байланысты дешифраторлардың шығыстар саны азаяды.Жады матрицасының жолдарын іріктеу адрестердің An-1Ak. үлкен разрядтарының көмегімен іске асырылады.Басқа k разрядтары жолдағы көп сөздерден разрядты сөз таңдап алуға қолданылады.

состоит из дешифратора, который выбирает целую строку. Однако, в отличие от структуры 2D, длина строки многократно превышает разрядность хранимых слов. При этом число строк уменьшается и, следовательно, уменьшается число выводов дешифратора.

Выбор строк матрицы памяти производится с помощью старших разрядов адреса An-1Ak. Остальные k разрядов используются для выбора необходимого m-разрядного слова из множества слов, содержащихся в строке.

66сурет2DM типтіЕСҚ құрылымы. ROM үшін

Бұл адрестік кірісіне Ak-1A0 кодтары берілетін мультиплексордың көмегімен іске асырылады.Жолдың ұзындығы m·2k,мұндағы m-сөздің разрядтығы.2k ұзындығы бар жолдың кесіндісінен ,мультиплексор бір бит таңдайды.мультиплексордың mшығысында шығыс m-разрядты сөз қалыптасады. CS сигналының рұқсатымен, үш күйі бар басқарылатын буфердің OE кірісіне түскен , шығатын сөз сыртқы шинаға беріледі.

Это выполняется с помощью мультиплексоров, на адресные входы которых подаются коды Ak-1A0. Длина строки равна m·2k, где m — разрядность слов.

Из каждого отрезка строки, длиной 2k, мультиплексор выбирает один бит. На выходах m мультиплексоров формируется выходное m-разрядное слово. По разрешению сигнала CS, поступающего на входы OE управляемых буферов с тремя выходными состояниями, выходное слово передаётся на внешнюю шину.

14.3Оперативті еске сақтайтын құрылғы

14.3.1 3Оперативті еске сақтайтын құрылғы типтері

Ақпаратты сақтау тәсіліне байланысты оперативті еске сақтау құрылғылары (ОЕСҚ)статикалық және динамикалық болып екіге бөлінеді. Статикалық ОЕСҚ (Static RAM — SRAM)өзінің күйін сұлба токқа қосылып тұрғанша, немесе жаңа жазу болмағандасақтайтын жады  элементтері тригерлер болады.

В зависимости от способа хранения информации оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) подразделяются на статические и динамические. В статических ОЗУ (Static RAM — SRAM) запоминающими элементами являются триггеры, сохраняющие своё состояние, пока схема находится под питанием и нет новой записи данных.

 МОП-құрлымы элементерімен құрастырылған, динамикалық ОЕСҚ (Dynamic RAM — DRAM) берілгендерді конденсатордың заряды түрде сақтайды. Конденсатордың разрядтануы берілгендерді жойып жібереді,сондықтан олар (әр бірнеше милисекундта) периодты түрде регенерация жасау керек.Бірақ жадыдағы динамикалық элементтердің буу тығыздығы статикалық RAM тығыздықтан бірнеше есе асады. 

В динамических ОЗУ (Dynamic RAM — DRAM) данные хранятся в виде зарядов конденсаторов, образуемых элементами МОП-структур. Саморазряд конденсаторов ведёт к разрушению данных, поэтому они должны периодически (каждые несколько миллисекунд) регенерироваться. В то же время плотность упаковки динамических элементов памяти в несколько раз превышает плотность упаковки достижимую в статических RAM.

Статикалық ОЕСҚ берілгендерді регенерация жасау арнаиы контролердің көмегімен іске асырылады.Динамикалық еске сақтайтын элементтері бар еске сақтайтын құрылғылар істелген.

Басқару сигналына бағынуы статикалық ЕСҚ секілді, ішінде регенерация жасайтын жүйесі бар құрылғыны квази статикалық ЕСҚ. Негізінен динамикалықЕСҚ үлкен ақпараттық сиымдылығымен және арзандығымен сипатталады, сондықтан олар ЭЕМ негізгі жадысы есебінде қолданады.

Статикалық ОЕСҚ асинхронды және тактілейтін болып бөлінеді.

Асинхронды еске сақтау құрылғыларында басқару сигналдары импульстарымен сонымен қатар деңгейімен берілуі мүмкін.Мысалы жұмыс істеуге рұқсат беретін сигнал өзгерсіз және рұқсат беретін болып жадыға жүгіну көп циклдары бойы қалуы мүмкін.

В асинхронных ЗУ сигналы управления могут задаваться как импульсами, так и уровнями. Например, сигнал разрешения работы может оставаться неизменным и разрешающим на протяжении многих циклов обращения к памяти.

Тактіленетін ЕСҚ кей бір сигналдар міндетті түрде импульсті болуы керек. Мысалы, жұмыс істеуге рұқсат ететін сигналы әр циклда міндетті түрде пассивтік күйден активтік күйге көшуі керек,яғни осы сигналдың фронты міндетті түрде пішінделуі керек. Асинхронды еске сақтау құрылғылары Тактіленетін есебінде қолдауы мүмкін.Статикалық ЕСҚ динамикалықтан 5есе қымбат, және сонша есе ақпараттық сиымдылығы аз. Олардың негізгі маңызды қасиеті тез әсерлігі. Қымбат статикалық ОЕСҚ ақпаратты өңдеу жүйесінде қолдануы олардың тез әсерлігі анықталады. Статикалық ОЕСҚ

типті қолдану аясы ЭЕМ КЭШ жадысының сұлбасы болып саналады.

Статикалық ОЕСҚ еске сақтау элементі болып қою және и түсіру тізбектері бар тригер атқарады.Тригерлерде кез келген сұлбатехнология бойынша іске асыруға болады,соларға сәйкес әр түрлі параметрлерімен ЕСҚ дайындауға болады.

Запоминающими элементами статических ОЗУ служат триггеры с цепями установки и сброса. Триггеры можно реализовать по любой схемотехнологии (ТТЛШ, И²Л, n-МОП, КМОП и др.), в соответствии с которой разработаны разнообразные схемы ЗУ с различными параметрами.

15. ЖҚ негізгі параметрлері. Статикалық ОЕСҚ сыртқы ұйымдастыруыжәне уақыт диаграммалары. ОЕСҚмикросхемалары.

Ақпараттық сиымдылығы— максималь мүмкін болған ақпарат көлемі және шапшаң іскерлігі, жады құрылғыларының маңызды параметрлеріне жатады. Ол битпен немесе сөзбен(баитпен) есептеледі. Тезәсерлігі(өнімділік) ЖҚ жазу уақтымен бағаланады,оқу және жазу/оқу циклінің ұзақтығымен

Жазу уақыты- жазу сигналы пайда болғанан кейін кіру сөзбен берілетін күйге жазу ұяшығын келтіретін уақыт интервалы.

Оқу уақыты-оқу сигналының пайда болуы және СҚ шығысында сөздің пайда болумезетерінің арасындағы уақыт интервалы.

Время считывания — интервал между моментами появления сигнала чтения и слова на выходе ЗУ. Циклы записи и чтения — это время между двумя последовательностями записи или чтения. Длительности циклов могут превышать времена записи и чтения, так как после этих операций может потребоваться время для восстановления начального состояния ЗУ.

Негізгі(эксплуатациялық немесе өлшенетін) параметрлерінен басқа, СҚ қалыпты жұмыс істеу үшін бірнеше режимді параметрлерімен қамтамасыз ету керек.

Сақтау құрылғысын басқаратын бірнеше сигналдары бар болғандықтан, оларға ұзақтығы ғана емес және олардың бір бірімен уақытта орналасуы да беріледі.

6.3.3 Статикалық оперативті сақтау құрылысының сыртқы ұйымдастыруы және уқыт диаграммалары.

Статикалық оперативті құрлғылар номенклатурасында микросхемалар бір разрядты және (словарлы) сөздікпен ұйымдастырылған микросхемалармен берілген. Статикалық сақтау құрылғысының сыртқы ұйымдастыру 64 Кбита (8К×8) сиымдылығы 68 суретте көрсетілген.

В номенклатуре статических ЗУ представлены микросхемы с одноразрядной и словарной организацией. Внешняя организация статического ЗУ ёмкостью 64 Кбита (8К×8) показана на рисунке 68.Еске сақтау құрылғысының мүмкін болған сигналдарының жиынтығы

68суретСтатикалық еске сақтау құрылғысының сыртқы ұйымдастырудың мысалы.

A — адресі. Разрядтығы n еске сақтау құрылғысының ұяшықтарының санымен анықталады, яғни сақтау құрылғысында максимал мүмкін сөздердің санымен N=2n,алn=log2N. Мысалы, ЕСҚ сиымдылығы 8К сөз тең болса, сөзбен білдіретін оның13-разрядты адрестері болады: A=a12a11a10a0,ал сиымдылығы 64Ксөздің-16-разрядты адрестері: A=a15a14a13a0

DI және DO — кіріс және шығыс шиналары; m — олардың разрядтығы. Қарастырылған мысалда DIжәне DO жалпы бір DIO шинаға біріктірілген. CS— Кристалдың таңдауы: берілген микросхемаға жұмыс істеуге рұқсат ете ме немесе тиым салама.

R/W — оқу немесе жазу. R/W=1— «оқу», R/W=0 — «жазу».

CE — Chip Enable — шығысқа рұқсат ету, оның пассивті күйі шығыстарды үшінші күйге ауыстырады.Еске сақтау құрылғысының жұмысы кестемен бейнеледі.(9 кесте)

9кесте ЕСҚ жұмыс істеу режимінің берілуі

R/W A DIO Режимі
1 X X X Z сақтау
0 X 0 A DI жазу
0 0 1 A DO оқу

69сурет Үрдістердің уақыт диаграммалары. Жазу а)және оқу б)статикалық еске сақтау құрылғысында

Функционирование ЗУ во времени регламентируется временными диаграммами, устанавливаемые изготовителями. В основу кладутся определённые требования. Например, чтобы исключить возможность обращения к другой ячейке, рекомендуется подавать адрес раньше, чем другие сигналы, с опережением на время его декодирования. Адрес должен держаться в течение всего цикла обращения к памяти.

Затем следует подать сигналы, определяющие направление передачи данных и, если предполагается запись, то записываемые данные, а также сигнал выборки кристалла. Среди этих сигналов будет и стробирующий, т.е. выделяющий временной интервал непосредственного выполнения действия. Таким сигналом для разных ЗУ может служить как сигнал R/W, так и сигнал .

Если задана операция чтения, то дополнительно подаётся сигнал разрешения выхода. После подачи указанных выше сигналов ЗУ готовит данные для чтения, что требует определённого времени. По заднему фронту сигнала R, положение которого должно обеспечивать установление правильных данных на выходе ЗУ, данные считываются из ЗУ.

Требования к взаимному расположению двух сигналов (например, A и B) задаётся временами предустановки, доступа, удержания и сохранения.

Время предустановки сигнала A относительно сигнала B: tSU(A–B) — это интервал между началами обоих сигналов.

69а, б суреттеtSU(A–CS) жәнеtSU(A–WR)белгіленген.. Бұл CS және WR сигналдарын алдын ала адреске байланысты орнату уақыты.Жету уақыты A символыменбелгіленеді(Access деген сөзден)-басқаратын сигналдардың пайда болуынан шығыста ақпараттық сигналдың пайда болуының арасындағы уақыт интервалы.

Адреске байланысты жету уақыты tA(A) белгілейді, кейде жәйtAдейді.. Осыған ұқсас, CS сигналына байланысты жету уақыты tA(CS) тең, оны tCSбелгілейді.

Ұстау уақыты— А сигналының басталуымен және В сигналының аяқталуының арасындағы уақыт интервалы. tH(A–B). tH(A–DI)оқу циклы. Адресті, кірістегі берілгендерді алғанша ұстап тұратын уақыт.

Сақтау уақыты tV(A–B) —А сигналының аяқталуымен В сигналының аяқталуының арасындағы уақыт интервалы.

69,б суретте «кристаллдарды таңдау» (немесе оқу сигналы)сигналдарына байлынысты берілгендерді сақтау уақыты.Бұл интервал ақпаратты оқығанда қате болу ықтималдығын азайту үшін қолданады.

Сигналдың ұзақтығы tWбелгіленеді.(индекс Width-ені сөзден).

15.1 ОЕСҚ микросхемалары

Соңғы уақытта КМОП технолгиясы бойынша дайындалған статикалық ОЕСҚ интенсивті дамып келе жатыр.Технологиялық үрдістің топологиялық нормалары азайған сайын өзінің қасиетерін сақтай отырып тезәсерлігі жоғары болып бара жатыр

В последнее время наиболее интенсивно развиваются статические ОЗУ выполненные по технологии КМОП, которые по мере уменьшения топологических норм технологического процесса приобретают всё более высокое быстродействие при сохранении своих традиционных преимуществ.

 

МС К155РУ2 —ТТЛ технологиясымен дайындалған МС, ұйымы 16×4=64 (70,асурет)және  2D құрылымы бар ОЕСҚ .ЭЖ(электрондық жады) массиві 16 жолдан және  4 бағанадан тұратын матрица

Әр бағанның элементтері берілгенің ішкі разрядтық сызығымен қосылған және барлық сөздердің бір атты биттерін сақтайды.

Жады ұяшығыжалпы сигналмен басқарылатын 4 тригерден тұрады.

CS=0 тең болғанда шығарылып қойған адреске сәйкес бір ұяшығы жұмыстық күйге өтеді де, оның сигналдары И(7…10) элементтерінің кірісіне түседі.

CS=1 тең болғанда дешифратордың барлық шығысында төменгі деңгейлер болады да , барлық триггерлер жинақтауыштың кіріс шиналарынан ажыратылады.

При CS=1 на всех выходах дешифратора низкие уровни и, следовательно, все триггеры отключены от входных шин накопителя.

CS=0 және W=0 болғанда таңдап алған ұяшыққа D1…D4кірістерінен ақпараттық сигналдар түседі және И1 элементінде «жазу» сигналы шығарылады.D1…D4кірістерінен кіріс а

При CS=0 и W=0 на выбранную ячейку поступают информационные сигналы с входов D1…D4 и элементом И1вырабатывается сигнал «Запись». Входная информация со входов D1…D4 записывается в ячейку.

При CS=0 и W=1 формируется сигнал «Чтение» и информация из выбранной ячейки читается с выходов Q1…Q4.

70 суретМС К155РУ2: а) Құрылымдық сұлба, б) шарты белгісі

 

Микросхемы К176РУ2, К561РУ2 256×1 ұйымдастыруымен КМОП технологиясы бойынша дайындалғанжәне  3D құрылымымен еске сақтау құрылғысы (71,а сурет).

71суретМикросхема К176РУ2: а)Құрылымдық сұлба; б) Жады элементі.

МС К176РУ2 құрлымдық сұлбасы 71,а суретте келтірілген.Сұлба екі дешифратордан тұрады: DC бағаны бар, DC жолы бар.Дешифраторлардың 8разрядтан тұратын адрестен 4 разряды берілетін 4 кірісі баржәне 16 шығысы бар.Әр бір жады ұяшығы бағанамен жолдадың қиылысында тұратын болғандықтан, екі дешифратор 16×16=256 жады элементіне қарауға мүмкіндік береді.

Структурная схема МС К176РУ2 приведена на рисунке 71,а. Схема содержит два дешифратора: DC столбцов и DC строк. Дешифраторы имеют по 4 входа, на которые подаётся по 4 разряда из общего 8-разрядного адреса, и по 16 выходов. Каждая ячейка памяти находится на пересечении строки и столбца, поэтому два дешифратора обеспечивают обращение к 16×16=256 элементам памяти.

Жадының әр элементі статикалық RS-триггерболып саналады.(71,б сурет). Тригердің екі парафазалық кіріс/шығысы бар. РШ0 және РШ1разрядты шиналармен тригер VT5 және VT6 кілтері арқылы қосылған. Парафазалық пішінде ақпарат РШ1өзінің мәнінің тура түрінде, ал РШ0инверсті түрде разрядтық шиналар арқылы тригерге жазылар кезде беріледі де , ал оқылған кезде басқа жаққа бұрылады

Каждый элемент памяти представляет собой статический RS-триггер (рисунок 71,б). Триггер имеет два парафазных входа/выхода. С разрядными шинами РШ0и РШ1 триггер соединён через ключи VT5 и VT6. По разрядным шинам к триггеру подводится при записи и отводится при считывании информация в парафазной форме представления по РШ1 своим прямым значением, а по РШ0 — инверсным.

 

«Запись» және «Чтение»  режимдеріндедешифратордан алынған жолдар адрестеріXi=1 таңдау сигналымен жолын қоздырғандаВ режимах «Запись» и «Чтение» при возбуждении строки сигналом выборки Xi=1, снимаемым с дешифратора адреса строк, ключи VT5 и VT6 открываются и подключают триггер к разрядным шинам.

Xi=0 болғанда кілтер жабылған және шинадан ажыратылған,ал олардағы ақпарат сақталады.

При Xi=0 ключи закрыты и триггер отключён (изолирован) шин, а информация в них хранится.

При считывании информации ключи подключают элемент памяти к разрядным шинам, они принимают потенциалы выходов триггера и через устройство ввода/вывода передают их на выход микросхемы.

РШ охватывают все элементы одного столбца, а переходит в активное состояние только один ЭП, соответствующий выбранной строке. Из него и считывается информация.

СНГ шығарылған микросхемалар сериясында жақсы дамыған болып, КМОП технологиясы мен дайындалған ақпараттық сиымдылығы  1024×1 (К537РУ1)ден  8192×8 (К537РУ17)дейін және К537 ақпараттық сиымдылығы 1024×1 (К537РУ1) ден 8192×8 (К537РУ17)дейін және n-МОП технологиясымен n-МОП технологиясымендайындалған К132 ақпараттық сиымдылығы 1024×1 (К132РУ2)ден 65536×1 (К132РУ10)дейін.

Әр түрлі технологиямен жасалған ОЕСҚ негізгі параметрлері 10 кестеде келтірілген. 10 кестеОЕСҚ негізгі параметрлерінің мәні


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 414; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ