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) (31)

пассивного хранения информации и активного режима, когда операции записи и считывания выполняются с номинальным быстродействием. Кристаллы динамической МОП-памяти в резервном режиме потребляют примерно в десять раз меньше энергии, чем в активном режиме. Наибольшее потребление энергии, не зависящее от режима работы, характерно для кристаллов биполярной памяти.

5. Плотность упаковки определяется площадью запоминающего элемента и зависит от числа транзисторов в схеме элемента и используемой технологии. Наибольшая плотность упаковки достигнута в кристаллах динамической МОП-памяти. Кристаллы с большей плотностью упаковки обеспечивают экономию при монтаже печатных плат. Сокращение длины проводников на платах и в межплатных соединениях уменьшает паразитные емкости и позволяет несколько увеличить быстродействие.

6. Допустимая температура окружающей среды обычно указывается отдельно для активной работы, для пассивного хранения информации и для нерабочего состояния с отключенным питанием. Указывается тип корпуса, если он стандартный, или чертеж корпуса с указанием всех размеров, маркировкой и нумерацией контактов, если корпус новый. Приводятся также условия эксплуатации: рабочее положение, механические воздействия, допустимая влажность и др.

3-10. ПОСТОЯННЫЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Основными требованиями, предъявляемыми к ПЗУ, являются неразрушаемость хранимой информации и энергонезависимость, т. е. способность сохранять информацию при отключении питания.

ПЗУ, программируемые маской. Самым простым видом ПЗУ является диодное ПЗУ, элемент памяти которого приведен на рис. 3-32, а. Выбор требуемого слова производится подачей сигнала на соответствующую шину адреса. При этом диод, подключенный в точке пересечения матрицы и соединяющий разрядную линию и линию адреса, будет проводить, устанавливая соответствующий уровень на разрядной линии. Если диода в точке пересечения нет, адресный сигнал не будет проходить на разрядную линию. Таким образом, наличие диода соответствует записи в элементе памяти 1, а отсутствие - записи 0. Недостаток диодных ПЗУ заключается в сравнительно невысоком быстродействии, так как в элементах памяти отсутствуют активные элемен-



Адресная

шина


Разрядная шина

Адресная шина

Разрядная шина

Рис. 3-32. Диодный (а) а транзисторный (б) элементы памяти ПЗУ

ТЫ, ускоряющие заряд емкостей разрядных линий. Запись информации (программирование) в диодные ПЗУ осуществляется путем выжигания ненужных диодов с помощью лазерного или электронного луча.

Наибольшее распространение получили ПЗУ с транзисторными элементами памяти: биполярными и на МОП-транзисторах (рис. 3-32, б). Преимуществом биполярных ПЗУ является высокое быстродействие (время обращения 20-50 не), а ПЗУ на МОП-транзисторах имеет высокую плотность компонентов, более низкую удельную стоимость, время обращения составляет 200-600 не.

При выборе слова подключенные к адресной линии транзисторы переводятся во включенное состояние. Если сток транзистора подключен к земле, то на связанной с истоком данного транзистора разрядной линии появляется низкий уровень. Когда же сток транзистора изолирован от земли, то на соответствующей разрядной линии высокий уровень не изменяется. Эти два уровня и используются для кодирования О и 1. Запись информации в ПЗУ осуществляется подключением или неподключением МОП-транзистора к адресной линии, что осуществляется путем металлизации стока транзистора или отсутствием металлизации в соответствующих точках матрицы. При программировании маской на кристалле формируется базовая матрица без всякой металлизации в областях стока, затвора и истока. Когда требуемый набор слов определен, то изготавливается маска для металлизации и либо производится металлизация при необходимости формирования О, либо транзистор остается неподключенным, если требуется написать 1. Очевидно, что если транзистор не используется для хранения бита, то металлизация стока и затвора не нужна. Поэтому с помощью



металлизации подключаются только те транзисторы, которые должны обеспечивать уровень 0. Поскольку этап металлизации является составной частью последнего этапа изготовления ИС, то такое ПЗУ можно изготовить и запрограммировать только на заводе-изготовителе. Изготовленное таким образом ПЗУ является специализированным модулем, что обусловливает его относительно высокую стоимость при малом тираже.

Имеется ряд других способов программирования ПЗУ с помощью технологических масок, однако общие принципы их организации и экономические аспекты являются общими.

Для построения памяти необходимо ячейки памяти определенным образом объединить, добавить также схемы, выполняющие дешифрацию адреса, формирование и усиление сигнала, обеспечить совместимость входов и выходов кристалла. Структурная схема типичного полупроводникового ПЗУ со словарной организацией емкостью 4К бит (512X8) представлена на рис. 3-33.

Элементы памяти объединяются в квадратную матрицу 64X64, адресные линии Ао-А5 используются для выборки 64 элементов памяти одной из строк матрицы, а старшие адресные линии Ае-Ав, управляющие мультиплексорами (МПЛ), выбирают 8-битное слово из данной строки. Сигналы на входах выборки кристалла CSi и CS2 обеспечивают

64 разрядные шины

Лешифра-тор

1..... •

й адресные шины

11-7

----

8x1 -1-

Рис. 3-33. Структурная схема ПЗУ 512X8



(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)