Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 109 стр.

       Два первых типа памяти (ПЗУ, ППЗУ) являются энергонезависимыми, т.е. их
содержимое не меняется при отключении питающих напряжений и не может быть изменено
с помощью программы. Они используются для хранения постоянных величин, таблиц и для
окончательных вариантов отлаженных программ в многосерийных изделиях.
       Базу основной памяти МПС составляют ЗУПВ или, что-то же самое, оперативное
запоминающее устройство (ОЗУ), которое служит для хранения программ и данных,
участвующих в вычислениях. БИС ОЗУ являются наиболее сложными и дорогими видами
памяти, но их содержимое можно модифицировать в процессе вычислений, и они
энергозависимы, т.е. теряют содержимое при отключении напряжения питания.
       Логически ЗУПВ представляют собой линейную последовательность ячеек с
последовательными адресами и с произвольным доступом к любой ячейке. Обычно
накопитель такого ЗУПВ организован в виде матричной формы. В состав ЗУПВ с такой
организацией входят: матрица запоминающих элементов m × n (где m –количество строк, n –
количество столбцов), служащая для хранения информации. Дешифратор адреса,
преобразующий двоичный код адреса в сигналы выборки строки и столбца матрицы. Схемы
управления и ввода-вывода данных, определяющие режимы записи или считывания и
активизацию буферных схем по линиям данных. Усилители записи и считывания,
предназначенные для усиления сигналов записи и считывания.
       По принципу действия ЗУПВ подразделяются на два вида: статические и
динамические.
       Статические ЗУПВ (СЗУПВ) строятся на базе простейших триггеров с
непосредственной связью и цепями установки в то или иное состояние, где типовая ячейка
содержит шесть транзисторов, и вследствие этого имеют меньшую емкость, чем
динамические ЗУПВ.
       Триггеры могут выполняться по любой технологии (ТТЛ, ЭСЛ, И2Л, p-МОП, n-МОП,
КМОП и др.). Они обладают высоким быстродействием и хорошей помехоустойчивостью, не
требуют сложных схем управления и имеют простой интерфейс с процессором, также, по
сравнению с динамическими ЗУПВ, в них отсутствуют схемы регенерации хранящихся в них
данных. Основными недостатками СЗУПВ являются малая степень интеграции из-за
сложности запоминающего элемента и сравнительно большая потребляемая мощность.
       Динамические ЗУПВ реализуются в виде матрицы запоминающих элементов,
построенных на базе МОП-транзисторов. Хранение информации в таких элементах
обеспечивается в виде заряда на емкости между затвором МОП-транзистора и общей точкой
схемы – землей. Таким образом, типовая ячейка ДЗУПВ содержит конденсатор, служащий
для хранения бита данных, и транзистор, соединяющий этот конденсатор с линией данных
для записи и чтения. Из-за постепенного перезаряда паразитных емкостей требуется
периодическая регенерация, в ходе которой корректируется значение хранящегося заряда.
       В БИС памяти регенерация производится не реже чем через 1…2 мс и выполняется
путем считывания и повторной записи хранимой информации.
       Использование динамической памяти позволяет значительно уменьшить
потребляемую мощность, особенно, в режиме пассивного хранения информации. Кроме
того, за счет простоты запоминающего элемента значительно возрастает степень интеграции
БИС памяти этого типа. Вследствие этого ДЗУПВ являются наиболее экономичными
компонентами для реализации относительно больших по объему матриц памяти с
произвольной выборкой.
       Основным недостатком динамической памяти является необходимость организации
периодической регенерации, которая требует дополнительных действий и средств:
       1) управление емкостными нагрузками, содержащимися в схемах ДЗУПВ;
       2) внешний счетчик регенерации или регенерационные устройства в составе МП,
служащие для восстановления зарядов на запоминающих конденсаторах;
       3) управляющая логика для мультиплексирования адресов строк и столбцов при
выполнении циклов регенерации и внешних обращений.