Изучение принципов построения оперативных запоминающих устройств Цель работы: Изучение основных принципов построения оперативных запоминающих устройств статического и динамического типов. Введение: Одним из ведущих направлений развития современной микроэлектроники элементной базы являются большие интегральные микросхемы памяти, которые служат основой для построения запоминающих устройств в аппаратуре различного назначения. Наиболее широкое применение эти микросхемы нашли в ЭВМ, в которых память представляет собой функциональную часть, предназначенную для записи, хранения, выдачи команд и обрабатываемых данных. Комплекс механических средств, реализующих функцию памяти, называют запоминающим устройством. В лабораторной работе представлены програмно реализованные модели двух типов оперативных запоминающих устройств - статического и динамического. Описание ЗУ: Статическое запоминающее устройство. Программная модель статического оперативного запоминающего устройства представляет традиционную структуру ЗУ с призвольной выборкой, состоящую из дешифраторов строк и столбцов и матрицы накопительных элементов. При выполнении работы имитируются режимы записи и чтения данных для любой ячейки памяти. Помимо общей структуры представлена схема отдельной ячейки памяти, представляющей собой триггер на КМДП-транзисторах, имеющих каналы разного типа проводимости: VT1, VT2 -каналы n-типа, VT3, VT4 -каналы p-типа. У триггера два парафазных совмещенных входа-выхода. Ключевыми транзисторами VT5, VT6 триггер соединен с разрядными шинами РШ1, РШ0, по которым подводятся к триггеру при записи и отводятся от него при считывании информации в парафазной форме представления: РШ1=D, РШ0=D(инверт.). Ключевые транзисторы затворами соединены с адресной шиной(строкой). При возбуждении строки сигналом выборки X=1, снимаемым с выхода джешифратора адреса строк, ключевые транзисторы открываются и подключают входы-выходы триггера к разрядным шинам. При отсутствии сигнала выборки строки, т.е. при X=0, ключевые транзисторы закрыты и триггер изолирован от зарядных шин. Таким образом реализуют в матрице режим обращения к ЭП для записи или считывания информации и режим хранения мнформеции. Для сохранения информации в триггере необходим источник питания, т.е. триггер рассматриваемого типа является энергозависимым. При наличии питания триггер способен сохранять свое состояние сколь угодно долго. В одно из двух состояний, в которых может находиться триггер, его приводят сигналы, поступающие по разрядным шинам в режиме записи: при D=1(РШ1=1,РШ0=0) VT1, VT4,-открыты, VT2, VT3 -закрыты, при D=0(РШ1=0,РШ0=1)транзисторы свои состояния изменяют на обратные. В режиме считывания РШ находятся в высокоомном состоянии и принимают потенциалы плеч триггера, передавая их затем через устройство ввода-вывода на выход микросхемы DO, DO(инверт). При этом хранящаяся в триггере информация не разрушается. Особенность КМДП-триггеров заключается в том, что в режиме хранения они потребляют незначительную мощность от источника питания, поскольку в любом состоянии триггера в той или другой его половине один транзистор, верхний или нижний, закрыт. В режиме обращения, когда переключаются элементы матрицы, дешифраторы и другие функциональные узлы микросхемы, уровень ее энергопотребления возрастает на два-три порядка. Вместе со структурой ОЗУ, схемы запоминающей ячейки на экране представлены четыре типовые временные диаграммы работы статического запоминающего устройства, которые описывают циклы записи (слева) и считывания информации. ............