Меню
Поиск



рефераты скачать Разработка управления тюнером спутникового телевидения

 
 


VD1                               R1



 



                             C1


 


                   Рисунок 3.


1.2.6. Запоминающие устройства.

 

          Постоянная тенденция к усложнению задач, решаемых с помощью микропроцессорной техники, требует увеличение объёма и ускорение процесса вычислений. Однако скорость решения любой задачи на ЭВМ ограничена временем ограничения к памяти, т.е. к ОЗУ. В таблице сравниваются характеристики ОЗУ, выполненной на разной элементно-технологической основе.


Приме-няемые элементы

Время

выборки,мс

 

Информа-ционная ёмкость

Плотность размещ.  информац.,

бит/см3

Энергопо-

требление при

хранении

информац.

БП VT

МОП структуры

Ферритовые сердечники

50300

250103

 

3501200

103105

103106

 

106108

До 200

200300

 

1020

Есть

Есть

 

Нет


          Полупроводниковые ЗУ по режиму занесения информации делятся на оперативные и постоянные, по режиму работы – статистические и динамические, по принципу выборки информации – на устройства с произвольной и последовательной выборкой, по технологии изготовления – на биполярные и униполярные.




1.2.7. Оперативные запоминающие устройства.

 

          ОЗУ предназначены для записи, хранения и считывания двоичной информации. Структурная  схема  представлена на рисунке 4.

 



А0Аn

 




УЗ

 
/RD

DI

УС

 

DCY

 
                                                                                                           D0

СS

 

УУ

 
SEX

SEY

 



НК – накопитель; DCX, DCY – дешифраторы строк и столбцов; УЗ – устройство записи, УС – устройство считывания, УУ – устройство управления.

          Как уже отмечалось, ОЗУ можно разделить на 2 типа: статические и динамические. В накопителях статических ОЗУ применяются триггерные элементы памяти. В ОЗУ динамического типа запоминающим элементом служит конденсатор. Динамические ОЗУ имеют ряд преимуществ по сравнению со статистическими ОЗУ. Основные характеристики динамических ОЗУ:


 

I

II

III

IV

Наибольшая ёмкость, бит/кристалл

16К

64К

256К

Время выборки считывания, мс

200400

200300

100200

150200

Рпотр, мВт/бит

0,10,2

0,040,05

4 10-35 10-3

3 10-34 10-3

 

Преимуществом статистических ОЗУ перед динамическими является отсутствие схемы регенерации информации, что значительно упрощает статические ЗУ, как правило, имеют один номинал питающего напряжения.



Типовые характеристики СЗУ:

 

 

ЭСЛ

ТТЛ

ТТЛШ

U2Л

пМОП

кМОП

Ёмкость, бит/кристалл

256 16К

256 64К

1К 4К

4К 8К

4К 16К

4К 16К

Время выборки считывания, мс

10  35

50 100

50  60

150

45  100

150 300

Рпотр , мВт/бит

20,06

15  0,03

0,5 0,3

0,1 0,07

0,24 0,05

0,02

 

          Наибольшим быстродействием обладают биполярные ОЗУ, построенные на основе элементов ЭСЛ, ТТЛШ. Перспективными являются ОЗУ, построенные на транзисторных структурах U2Л, позволяющих уменьшить площадь ЗЭ до 2000100мкм2 и снизить мощность потребления до нескольких микроватт на бит, при tвкл=50150 мс.

          Статические ОЗУ на МОП транзисторах, несмотря на среднее быстродействие, получили широкое распространение, что объясняется существенно большей плотностью размещения ячеек на кристалле, чем у БП ОЗУ.

          Для рМОП удалось уменьшить геометрические размеры ЗЭ и снизить напряжение питания до 15 В.

          Для ОЗУ пМОП удалось ещё больше уменьшить геометрические размеры, получить в 2,5 раза большую скорость переключения. Единое напряжение питания +5В обеспечивает непосредственную совместимость таких ОЗУ по логическим уровням с микросхемами ТТЛ.

          Элементы ОЗУ на кМОП VT используются для построения статических ОЗУ только при необходимости достижения min Рпотр. Также при переходе к режиму хранения Рпотр уменьшается на порядок.

          Для статических ОЗУ достигнута ёмкость 64 Кбит при организации 16 разрядов и времени выборки до 6 мс. Iпотр статических БП ОЗУ 100200 мА. Широко применяются схемы на кМОП-VT, среди которых наибольшее распространение получила серия 537; Iпотр60 мА (режим обращения) и Iпотр=0,0015 мА (хранение). В большинстве схем предусмотрен режим хранения  с пониженным Uпит=2 В. Это позволяет наиболее просто реализовать работу ОЗУ от резервных батарей.

          Динамические ОЗУ представлены в основном серией КР565 с max ёмкостью 256х1 разряд и min времени выборки 150 мс. Но необходимо постоянное восстановление информации – регенерации, период которой составляет 18 мс. Для регенерации нужны дополнительные схемы, что усложняет схему в целом.

          Дальнейшее рассмотрение будем вести на примере статического ОЗУ 2Кх8 с общим входом и выходом типа 537РУ10.\

1)     tвыб220 мс.

2)     Рпотр:       хранение Uп=5В – 5,25 мВт

 Uп=2В – 0,6 мВт

обращение           - 370 мВт

          3) Iпотр:        хранение – 3 10-4 мА

                             обращение – 70 мА

          4) Диапазон рабочих

                         температур     - 10+С.


          Усиление вх-вых сигналов до уровней ТТЛ осуществляется с помощью вых. формирователей. Т.к. ОЗУ организовано как 2Кх8, значит необходимо использовать АОА10 адресных линий и DOD7 линий шины данных.

          Для управления функционированием схемы используется 3 вывода:

1)     /RE   - № 21

2)     CE                   - № 18

3)     OE         - № 20

Микросхема 537РУ10 функционирует в 3 режимах:

§        режим хранения данных

§        режим считывания данных

§        режим записи данных


Таблица истинности:

 

 

/RE

DOD7

Хранение

X

1

X

Z

Запись

O

O

X

«0» или «1»

Считывание 1

1

O

O

«0» или «1»

Считывание 2

1

O

1

Z

 

Запись и считывание производится по 8 бит. При считывании можно запретить вывод информации (=1). В качестве управляющих сигналов можно использовать сигналы WR, RD, CSO (организация сигнала CSO будет рассмотрена ниже).





К шине адреса             

8

 

АО

RAM

 


                                                К шине данных                     

7

 

А1

 

D0

9

6

 

А2

 

D1

10

5

 

А3

 

D2

11

4

 

А4

 

D3

13

3

 

А5

 

D4

14

2

 

А6

 

D5

15

1

 

А7

 

D6

16

23

 

А8

 

D7

17

22

 

А9

 


19

 

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12




Новости
Мои настройки


   рефераты скачать  Наверх  рефераты скачать  

© 2009 Все права защищены.