Dispositifs de mémoire. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Les puces RAM sont construites sur des transistors bipolaires et MOS. L'élément de mémoire dans le premier d'entre eux est un simple déclencheur, dans le second - un déclencheur ou un condensateur chargé à une tension correspondant à un seul état de l'élément. Les microcircuits déclencheurs bipolaires ont des performances significatives et les microcircuits MIS ont une plus grande capacité de stockage. De plus, les puces MIS consomment beaucoup moins d’énergie.

Un exemple typique de RAM de déclenchement est un registre parallèle ; Avec quatre bits d'informations stockées, tous ses composants tiennent dans un seul boîtier à 14 broches, donnant accès à toutes les entrées et sorties de quatre éléments de mémoire. L'organisation de la mémoire sous forme de registres séparés est utilisée lors de la création de RAM de faible capacité.

À mesure que la capacité de la RAM augmente, le problème de l'accès à chaque élément de mémoire se pose avec un nombre limité de broches dans le boîtier. Ce problème est résolu en utilisant l'organisation des adresses de la mémoire à l'aide d'un décodeur de code d'adresse. Comme mentionné précédemment, un décodeur avec n entrées d'adresse décrypte 2ⁿ États. Ainsi, avec quatre entrées, il est possible d'accéder à 16 éléments mémoire de 10 à 1024 éléments.

Un périphérique de stockage adressable se compose de trois blocs principaux : un réseau d'éléments de mémoire (lecteur), une unité d'échantillonnage d'adresses (décodeur d'adresse) et une unité de contrôle.

Considérons le but et l'interaction de ces blocs en utilisant l'exemple d'une RAM de 64 bits avec une organisation d'échantillonnage adressable de 16 mots de quatre bits (16 mots x 4 bits = 64 bits).

Une image conventionnelle et un schéma fonctionnel d'un tel microcircuit sont représentés sur la figure 1, a. La matrice mémoire est formée de 16 chaînes de déclenchement de quatre bits. Lorsque le signal V=0, une des chaînes correspondant à l'adresse réglée A1-A4 passe en état de fonctionnement, et ses signaux sont envoyés aux entrées de l'élément ET (7-10). Avec le signal V-1, toutes les sorties CC sont à des niveaux bas et donc toutes les bascules sont déconnectées des bus de sortie du variateur. Lorsque V=0 et W=0, des signaux d'entrée d'informations (D0-D4) sont fournis à la chaîne sélectionnée et un signal d'enregistrement est généré par l'élément 1. Dans ce mode, lors de la modification des informations à l'entrée RAM, les informations de ce mot du tableau sont écrasées. Avec les signaux V=1 et W=0, l'information d'entrée passe directement à la sortie du microcircuit, en contournant le tableau de déclenchement (le décodeur ne sélectionne aucun des circuits). Et enfin, lorsque V=1 et W=1, le fonctionnement du décodeur, du noeud générant le signal « Record », et des éléments d'entrée ET est interdit.

Fig. 1

Ainsi, l'unité de contrôle (dix éléments ET) assure le fonctionnement de la RAM dans les modes suivants : écriture, lecture, transfert de bout en bout, stockage d'informations.

Les portes de sortie ET sont implémentées dans un circuit à collecteur ouvert, ce qui permet de connecter ensemble les sorties Q de plusieurs puces RAM. Dans ce cas, la capacité de la RAM augmente : deux puces - 32 mots, trois - 48, etc.

Le contrôle d'adresse A1-A4, les entrées d'informations D1-D4 et la sortie Q1-Q4 de tous les microcircuits sont combinés dans des bus communs, et la sélection du réseau de travail est effectuée par un décodeur supplémentaire utilisant les entrées V et W. C'est ainsi que le K155RU2 le microcircuit est construit, figure 1, b.

Riz. 2 (cliquez pour agrandir)

Lors de la conception d'une RAM d'une capacité de centaines de milliers de bits dans un seul package, il devient difficile de créer des décrypteurs avec un tel nombre de sorties. Ils ont été surmontés en construisant des lecteurs matriciels, dans lesquels chaque élément de mémoire est échantillonné non pas sur un bus, mais sur deux (lignes et colonnes). Le schéma fonctionnel d'une telle RAM de 256 bits est illustré à la figure 2. Pour sélectionner 256 cellules, huit entrées d'adresse sont nécessaires. Ils sont divisés en deux quadruples, chacun contrôlant un décodeur à 16 positions. Pour toute combinaison de signaux A1-A8, les valeurs de signal uniques sur le bus ligne et le bus colonne apparaîtront dans un seul élément de mémoire. Seul cet élément percevra les signaux de commande circulant sur des bus communs : sélection de puce CS (Chip Select), bus bit 1, bus bit 0. L'analyse de la structure logique de l'unité de contrôle locale (trois éléments ET) permet de créer un tableau de les modes de fonctionnement de cette RAM.

L'amplificateur de sortie de la RAM en mode d'enregistrement et de stockage des informations est dans le troisième état (état à haute résistance), ce qui permet d'augmenter la capacité mémoire de la même manière que pour le microcircuit K155RU2.

Le brochage des microcircuits K176RU2 et 1K561RU2 (la RAM avec cette structure est réalisée à l'aide de la technologie KMDP est illustré à la figure 2b. En les utilisant, vous devez vous rappeler que les informations sur l'adresse (A1-A8) et les entrées d'informations doivent changer à un niveau élevé du signal CS comme en mode enregistrement et en mode lecture. Dans le cas contraire, les informations précédemment enregistrées seront détruites. Les informations doivent être modifiées au moins 0,1 μs avant le début du signal CS=0 ou au plus tôt 0,5 μs après sa fin. .

ROM

Les mémoires permanentes permettent uniquement de lire les informations qui y sont stockées. La ROM contient un mot prédéfini de m bits pour chaque adresse de n bits. Ainsi, les ROM sont des convertisseurs d'un code d'adresse en un code de mot, c'est-à-dire un système combinatoire avec n entrées et m sorties.

Un lecteur ROM se présente généralement sous la forme d'un système de bus perpendiculaires entre eux, aux intersections desquels se trouve soit un élément (1 logique), soit aucun élément (0 logique) reliant les bus horizontaux et verticaux correspondants. Les mots sont échantillonnés de la même manière qu’en RAM, à l’aide d’un décodeur. Les transistors de sortie de l'amplificateur peuvent être à collecteur ouvert ou à troisième état. Ensuite, lorsque le signal stroboscopique V=1, le microcircuit est déconnecté du bus de sortie, ce qui permet d'étendre la mémoire en combinant simplement les sorties des puces ROM.

Actuellement, une énorme quantité de ROM, ou mémoire non volatile, est produite, à la fois en série et en parallèle. Dans cet article je ne parlerai que des ROM parallèles car pour parler de ROM séquentielles comme moi². Considérons la ROM programmable une fois k155re3. Sa capacité d'information est de 256 bits, organisation 32x8. Dans ces ROM, l'élément de mémoire est un transistor bipolaire avec un cavalier rodé. Lors de la programmation dans la cellule où 0 doit être écrit, une impulsion de courant suffisante pour détruire le cavalier traverse le transistor.

Puce K573RF6 ROM avec effacement ultraviolet, capacité mémoire 64Kbit, organisation 8192x8. Le microcircuit possède une fenêtre dans son boîtier qui sert à l'effacement à la lumière ultraviolette. Après effacement, cette fenêtre est scellée avec un film opaque. Après l'effacement, toutes les cellules sont dans un état logique. Le microcircuit fonctionne en mode programmation lorsque la tension de la source d'alimentation est de 25 volts et que l'entrée est une tension OE de haut niveau. Pour écrire des informations, vous devez appliquer un octet de données aux sorties de données. Les signaux d’adresse et de données sont au niveau TTL. Lorsque l'adresse et les informations d'entrée sont définies, une impulsion de programmation avec un niveau TTL et une durée de 50 ms est fournie à l'entrée -CE/PGM. Une impulsion de programmation est donnée pour chaque octet d'informations en cours d'écriture. Après avoir programmé chaque cellule, vous devez vérifier si elle est correctement programmée. Si l'octet lu dans la ROM ne correspond pas à celui écrit, alors la procédure de programmation de cette cellule doit être répétée.

Auteur : -=GiG=-, gig@sibmail ; Publication : cxem.net

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