Постоянные запоминающие устройства
Основным требованием, предъявляемым к ПЗУ, является сохранение информации при отключении питания. Это требование обеспечивается конструкцией ЗЭ. Наиболее распространены ЗУ с ЗЭ, выполненными на биполярных и МОП-транзисторах. МОП-транзисторный ЗЭ может хранить 1 или 0 в зависимости от того, имеет ли сток транзистора связь с корпусом. Если сток изолирован от корпуса, на разрядной шине присутствует высокий уровень напряжения. Когда же сток связан с корпусом при подаче в адресную шину высокого уровня (выборка ЗЭ), на разрядной шине будет низкий уровень. Связь стоков нужных транзисторов с корпусом устанавливается в микросхеме путем металлизации нужных участков кристалла после того, как все транзисторы уже сформированы.
Рисунок 1 ЗЭ на МОП-транзисторе
На рис. 2 представленна структурная схема типичного полупроводникового ПЗУ с организацией 512´8.
Рисунок 2 Структурная схема полупроводникового ПЗУ
Запоминающие элементы объединены в матрицу 64´64, младшие разряды адреса А0-А5 используются для выборки 64 ЗЭ одной из сторк матрицы. Старшие разряды адреса А6-А8 управляют работой восьми мультиплексоров. Каждый мультиплексор подключен к восьмиразрядным шинам и выбирает требуемую. Сигналы выборки кристалла управляют передачей 8-битного слова с выхода мультиплексоров на выходы ЗУ D0-D7 и служат для организации ПЗУ большой емкости из нескольких микросхем. В полупроводниковых ЗУ, программируемых пользователем (ППЗУ), в исходном состоянии во всех пересечениях адресных шин с разрядными выполнены ЗЭ, последовательно с которыми включаются плавкие нихромовые или титано-вольфрамовые перемычки, пережигаемые в процессе программирования.
|
|
|
Стираемые программируемые ПЗУ выполняются двух типов:
- В ПЗУ первого типа матрица ЗЭ изготавливается аналогично матрице ПЗУ по МОП-технологии, но между металлическим затвором и слоем изолирующего окисла осаждается тонкий слой нитрида кремния, который способен захватывать и сохранять длительное время эл. заряд. Это электрически программируемое ПЗУ. В них стирание информации осуществляется определенным уровнем напряжения. Этот тип ППЗУ более надежен, т.к. гарантирован от случайного стирания информации.
- В ПЗУ второго типа матрица ЗЭ выполняется из МОП-транзисторов с плавающим затвором. Стирание информации осуществляется засвечиванием транзисторов через кварцевое окно ультрафиолетовым излучением, которое разряжает затворы транзисторов п приводит их в непроводящее состояние. При этом солнечные свет не влияет на запрограммированное ПЗУ.
Запоминающие устройства с произвольной выборкой
|
|
|
ЗУПВ служат для оперативного запоминания информации и способны хранить ее только при включенном питании. По принципу действия различают статические и динамические ЗУПВ. Запоминающими элементами статических ЗУПВ служат триггеры, которые могут быть реализованы по любой технологии. В динамических ЗУПВ носителем информации является емкость между затвором МОП-транзистора и корпусом, которая может быть заряжена или разряжена. ЗЭ биполярного ЗУПВ представляет собой асинхронный триггер с непосредственными связями, выполненный на двух эмиттерных транзисторах.
ЗЭ статического ЗУПВ на МОП-транзисторах – это триггерная схема на транзисторах VT4 и VT5, нагрузкой которых служат транзисторы VT1 и VT2. Транзисторы VT3 и VT6 – управляющие: при отпирании их положительным сигналом, передаваемым по шине адреса ША, они становятся проводящими в обоих направлениях.
Рисунок 3 - Схема биполярного ЗУПВ
Рисунок 4 - Схема ЗУПВ на КМОП-транзисторах
Биполярные ЗУПВ обладают наивысшим быстродействием среди ЗУПВ, однако, по сравнению с ЗУПВ, выполненными по КМОП-технологии, имеют значительно меньшую емкость и большее энергопотребление.
|
|
|
С целью увеличения информационной емкости микросхем создали динамические ЗУПВ. Принцип действия таких ОЗУ основан на хранении заряда емкости между затвором МОП-транзистора и общей точкой микросхемы. Емкость образуется параллельно включенными емкостью затвор-сток транзистора и паразитной емкостью. Наличие или отсутствие заряда соответствует логическим 0 и 1. Для восстановления заряда есть специальный режим – режим регенерации.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 273; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!