Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) ( 30 ) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (30)

Полупроводниковая память имеет большое число характеристик и параметров, которые необходимо учитывать при проектировании системы:

1. Емкость памяти определяется числом бит хранимой информации. Емкость кристалла обычно выражается также в битах и составляет 1024 бита, 4К бит, 16К бит, 64К бит и т. п. Важной характеристикой является информационная организация кристалла памяти MxN, где М - число слов, N - разрядность слова. Например, кристалл емкостью 16К бит может иметь различную организацию: 16КХ1, 4КХ4, 2КХ8. Разрядность слова кристалла памяти является достаточно важной характеристикой, так как при одинаковом времени обращения память с большей шириной выборки обладает большей информационной емкостью.

2. Время обращения к памяти определяется как время с момента подачи сигнала на запись или считывание до того момента, когда закончатся все действия, связанные с выполняемой операцией, и устройство будет готово реализовать следующую операцию. Это время называют также временем обращения к памяти. Длительность цикла есть время, которое требуется для полного обращения к памяти. В течение цикла можно выбрать информацию (считывание), ввести информацию (запись), выполнить считывание и запись или модифицировать состояние некоторой ячейки памяти. Таким образом, в отличие от времени обращения к памяти время выборки - это время от момента подачи сигнала записи или считывания до завершения соответствующей операции.

На рис. 3-30 приведена типичная структура кристалла запоминающего устройства с произвольной выборкой (ЗУПВ) с организацией 1024X4, а рис. 3-31 иллюстрирует временные диаграммы операций считывания (а) и записи информации (б). Четыре двунаправленные шины Оз-Do


Рис. 3-30. Типичная структура кристалла ЗУПВ



JUuHa оЗреса CS

Шина данных

®

Мрес стабилен

К® /

Шина адреа

®

Данные \/ у \ргаЪильны/ \

Шина данных

j Мрес стадилв!

Данные стабильны

Рис. 3-31. Временные диаграммы операций считывания (а) и записи (б)

предназначены для обмена данными между памятью и остальными компонентами системы. Они подключаются к системной шине данных и работают как входные линии при записи и как выходные линии при считывании информации. Сигналы RD (чтение) и WR (запись) определяют выполняемую операцию, иногда линии RD и WR объединяются в одну линию RD/WR. Десять входных линий Ад-Ао используются для адресации ячеек памяти. Обычно они подсоединяются к младшим линиям шины адреса системы и являются входными для внутреннего дешифратора адреса. Линии выбора кристалла CS разрешают выполнение операций записи или чтения. В кристалле имеется логическая схема И, срабатывающая при одной определенной комбинации сигналов на линиях CS. Если комбинация совпадает с треб}емой для данного кристалла, то он выбирается для выполнения нужной операции. В противном случае кристалл является невыбранным, выходные буферы линий шины данных переводятся в состояние высокого сопротивления и кристалл отключается от шины данных. Наличие входов CS, число которых обычно не превышает трех, позволяет подключать параллельно большое число кристаллов к одним и тем же шинам данных и адреса. Выборка требуемого кристалла осуществляется в соответствии со значениями сигналов на «старших» шинах адреса. Иногда кристаллы имеют сигнал разрешения выдачи ОЕ (output enable), который стробирует выходные усилители при чтении информации.

Операция считывания начинается с установления на шине адреса сигналов требуемой ячейки памяти (1), после этого подается сигнал выбора кристалла CS (2). Через не-



которое время содержимое целевой ячейки появляется на шине данных (3) и под действием сигнала RD информация с шины данных передается, например, в процессор. После передачи данных можно снимать сигналы с шины адреса и входа CS. Отметим, что сигнал RD можно формировать одновременно с установлением адреса.

Время обращения при считывании равно большему из интервалов t(,Q и tQ , где to - задержка сигналов считываемых данных по отношению к CS; i - задержка сигналов считываемых данных от момента установления стабильных сигналов адреса.

Продолжительность цикла считывания, равная интервалу между последовательными операциями считывания, имеет минимальное значение 1дд + tc » Цс -задержка восстановления выходных сигналов после снятия сигнала CS.

Операция записи характеризуется большим числом параметров, приведенных на рис. 3-31,6. Вначале на шине адреса устанавливаются сигналы адреса целевой ячейки (1), а затем (или одновременно) на шине данных устанавливаются сигналы записываемого слова (2). После этого подаются импульсы выбора кристалла CS (3) и записи WR (4). Отсчетной точкой почти всех параметров операции записи является момент окончания сигнала WR.

Время обращения при записи равно -f t,p, где

Aw - задержка между началом импульса WR и установлением стабильных сигналов адреса; tp - длительность

импульса записи WR.

Минимальный цикл записи равен -f tp + tpj, где

dh - интервал времени между окончанием импульса WR и снятием данных.

Кристаллы динамической памяти имеют дополнительно еще две важные характеристики: tj - максимальное время сохранения данных без регенерации; - время регенерации, равное временному интервалу регенерации информации во всех ячейках кристалла.

3. Удельная стоимость ЗУ определяется отношением его стоимости к информационной емкости, т. е. определяется стоимостью бита хранимой информации.

4. Потребляемая энергия (или рассеиваемая мощность) приводится для двух режимов работы кристалла: режима



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) ( 30 ) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124)