7240

Структурные схемы статических интегральных микросхем запоминающих устройств

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Структурные схемы статических интегральных микросхем запоминающих устройств Основной запоминающий элемент статической памяти Структурная схема ИС Структурная схема ИС с одноразрядной организацией Структурная схема ИС со слова...

Русский

2013-01-20

183.5 KB

19 чел.

Структурные схемы статических интегральных микросхем запоминающих устройств

  1.  Основной запоминающий элемент статической памяти
  2.  Структурная схема ИС
  3.  Структурная схема ИС с одноразрядной организацией
  4.  Структурная схема ИС со словарной (одномерной, одноадресной организацией)
  5.  Организация считывания и записи в ИС со словарной структурой
  6.  Отличительные особенности статических ИС ОЗУ
  7.  Разновидности ИС ОЗУ статического типа


  1.  Основной запоминающий элемент статической памяти

1. 1. Схемы ячеек ЗУ статического типа, выполненных на МОП– транзисторах с n-каналами

.

Рисунок 1 - Схемы ячеек ЗУ статического типа, выполненных на МОП– транзисторах с n-каналами

На рисунках а) б) показаны ячейки МОП ОЗУ со словарной выборкой, а на рисунках в) г)  с 2-х координатной (одноразрядной) выборкой


1.2 Схемы ячеек ЗУ статического типа, выполненных на МОП–транзисторах n и p-типа (комплементарная МОП-структура – КМОП)

Рисунок 2 - Схемы ячеек ЗУ статического типа, выполненных на МОП–транзисторах n и p-типа

На рисунках а) и б) показаны ячейки КМОП ОЗУ соответственно  со словарной выборкой и с координатной выборкой

В обоих случаях ячейка ЗУ содержит триггер, являющийся элементом памяти и управляющие ключи для выбора ячейки, записи и считывания информации.

Так как  энергопотребление КМОП - ячеек гораздо ниже, чем n-МОП, то уровень интеграции, достигаемый в КМОП ОЗУ существенно выше уровня n-МОП.


  1.  Структурная схема ИС

2.1 Структурная схема микросхемы статической памяти

Рисунок 3 - Структурная схема микросхемы статической памяти

А – адресная шина;

D – двунаправленная шина данных;

DCx – дешифратор строк;

DCy – дешифратор столбцов.

 – входы строб-сигналов записи – считывания;

– вход сигнала разрешения записи – считывания.

2.2 Микросхема содержит основной узел - матрицу-накопитель. Накопитель – матрица элементов памяти с одноразрядной или словарной организацией.

Выбор одного из разрядов (для м/с с одноразрядной организацией) или одного из слов (для м/с со словарной организацией) накопителя осуществляется с помощью дешифраторов строк DCx и столбцов DCy матрицы соответственно.

Микросхема может работать в трех режимах: режим считывания, режим записи и режим хранения.

2.3 Режим работы определяется сигналами, подаваемыми на входы схемы управления согласно временной диаграмме, показанной на рисунке 4.

Рисунок 4- Временные диаграммы записи данных микросхемы

А - сигналы адресной шины;

D - сигналы шины данных;

 – строб-сигналы записи – считывания (выбор кристалла, разрешение включения выходных ключей м/с);

– сигнал разрешения записи – считывания.

Основные параметры ИС ОЗУ:

-информационная емкость, бит;

- время доступа, нс;

-время записи данных, нс;

-время считывания, нс;

- удельная потребляемая мощность, мкВт/бит


  1.  Структурная схема ИС с одноразрядной организацией

3.1 Структурная схема ИС с одноразрядной организацией содержит матрицу-накопитель, дешифраторы адреса, схему управления записью-считыванием

Рисунок 5 - Структурная схема ИС с одноразрядной организацией

3.2  Условно-графическое обозначение

Рисунок 6 – Условно-графическое обозначение ИС с одноразрядной организацией

  1.  Структурная схема ИС со словарной (одномерной, одноадресной) организацией

4.1 Накопитель, допустим, 128128= 16384 элемента памяти разбивается на 8 секций16 столбцов128 строк. Каждая секция содержит в себе биты одного разряда 8-ми разрядного слова.

Рисунок 7 – Структурная схема ИС со словарной (одномерной, одноадресной) организацией

1.2 Условно-графическое обозначение


5. Организация считывания и записи информации в ИС со словарной структурой


6.
Отличительные особенности статических ИС ОЗУ

Отличие ИС статических ОЗУ от динамических ИС ОЗУ состоит в следующем:

- емкость значительно меньше из-за сложного элемента памяти (триггер);

--быстродействие существенно выше, практически в два-три раза ( время обращения 8,5- 15 нс для nMOП и около 80-100 нс для К-МОП);

- управление при записи и считывании данных намного проще ( используется всего три управляющих сигнала . Нет необходимости разделять и мультиплексировать адреса строк и столбцов, т.к. не требуется построчная автоматическая (после каждого обращения) и принудительная регенерация данных (каждые 2-8 мс).

Статические ИС ОЗУ используются в основном для создания СОЗУ (кэш памяти).

7. Разновидности ИС ОЗУ статического типа

Производятся и используются следующие виды ИС ОЗУ статического типа:

-Asyns SRAM (ASRAM);

-Syns Burst SRAM (SB SRAM);

-Pipelined Burst SRAM(PB SRAM).


Дешифратор адреса строк

T0

T48

T240 255

T1

T63

T241

T15

T49

255

Ключи МОП

Ключи МОП

Ключи МОП

Дешифратор адреса столбцов

Ключи МОП

Устройство

Ввода-вывода

1

А0

А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

X0

X3

X15

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

DI

DO

5 В

0 В

RAM

256

Строки 000

Устройство управления

Дешифратор адреса столбцов

Регистр адреса столбцов

Регистр адреса строк

Дешифратор адреса строк

Накопитель 128128=16384 элементов

памяти

Секции

0       1       2       3       4          5     6       7

Столбцы

0..15                                                                0.15                                                    

0

7

А0

А10

0………………………………………..15

Усилители

записи-считывания

0………………………………………..15

А4

А3

к УВВ

от УУ

 DIO0

 

 DIO7

127

Ключи столбцов

0

   Секция 1

15

15

0  Секция 0  

  16128=2048

15                    

0          Секция 7

15                    

000

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

RAM

16 k

DIO

0

1

2

3

4

5

6

7

5 В

0 В

Выходной каскад с открытым эмиттером

Выходной каскад с открытым коллектором

Цикл считывания

Цикл записи

ADR

OE

СS

W/R

DATA

Буфер выходных данных открыт

Буфер выходных данных закрыт

D1out

D2in

ADR 1

ADR 2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13648. Свобода есть право на неравенство. Эссе 15.51 KB
  Тема: Свобода есть право на неравенство.Свобода это основная характеристика человеческого бытия его суть. Как писал немецкий философ Гегель: Свобода есть познанная необходимость. Свобода личности в различных ее проявлениях выступает сегодня важнейшей ценностью цив...
13649. Человек с множеством достоинств добавит к ним еще два, если окажется способным заработать и разумно потратить большие деньги 15.62 KB
  Эссе на тему: Человек с множеством достоинств добавит к ним еще два если окажется способным заработать и разумно потратить большие деньги Э. Севрус русский литераторЭкономика является важнейшей сферой жизни общества так как именно она обеспечивает людей материал
13650. Деньги - это свобода, выкованная из золота 14.46 KB
  Деньги это свобода выкованная из золота. Э.М. Ремарк Э.М. Ремарк называет деньги свободой. Деньги согласно Ремарку дают возможность их владельцу поступать так как он захочет. Например купить какие-либо товары дать их под залог обменять на ценные бумаги. Все это может ...
13651. Конкуренция - единственный метод взаимной координации наших индивидуальных действий без принуждения или произвольного вмешательства со стороны властей 14.06 KB
  Конкуренция единственный метод взаимной координации наших индивидуальных действий без принуждения или произвольного вмешательства со стороны властей. Ф. Хайек Поскольку данное высказывание дано в разделе экономика то под конкуренцией следует понимать эконо
13652. Конкуренция обеспечивает наилучшие качества продуктов и развивает наихудшие качества людей 15.19 KB
  Конкуренция обеспечивает наилучшие качества продуктов и развивает наихудшие качества людей Д. Сарнофф. Необходимым условием рыночной экономики является конкуренция т.е. соперничество борьба между предприятиями производящими сходную продукцию.Каково же значение
13653. ЦЕНООБРАЗОВАНИЕ В ГОСУДАРСТВЕННОМ СЕКТОРЕ И ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА ЦЕН 7.79 MB
  Рынок - это сфера, пространство, где осуществляется купля-продажа товаров (продуктов, услуг). В самом общем виде цена выражается в сумме денег, за которую продавец готов продать свой товар, а покупатель готов его купить. Таким образом, цена - это компромисс между противоречивыми желаниями контрагентов.
13654. Бизнес-это искусство извлекать деньги из кармана другого человека, не прибегая к насилию 15.29 KB
  Бизнесэто искусство извлекать деньги из кармана другого человека не прибегая к насилию.Удивительно как точно М.Амстердам охарактеризовал суть бизнеса с точки зрения предпринимателя. Я с ним полностью согласна. Когда человек открывает свое дело он задается тремя вопр...
13655. Главная цель капитала – не добыть как можно больше денег, а добиться, чтобы деньги вели к улучшению жизни 14.62 KB
  Эссе на тему: Главная цель капитала не добыть как можно больше денег а добиться чтобы деньги вели к улучшению жизни Генри ФордВ своем высказывании создатель первого в мире автомобиля Генри Форд затрагивает проблему главной задачи экономической сферы жизни общес
13656. Нажить много денег - храбрость; сохранить – мудрость, а умело расходовать - искусство 14.19 KB
  Нажить много денег храбрость; сохранить мудрость а умело расходовать искусство. Я считаю что нажить много денег это умение. Что же имел в виду автор изречения когда утверждал что это храбрость Видимо то что нужно быть очень смелым человеком чтобы подвергнуть себ...