Микропроцессоры и микроконтроллеры

Класифікація запам'ятовуючих пристроїв та основи побудови мікросхем пам'яті

Класифікація запам'ятовуючих пристроїв адресного типу (тобто з прямою адресацією комірок), представлена на мал. 9.1.

Рис. 9.1. Класифікація мікросхем адресних запам'ятовуючих пристроїв

У статичних ОЗП в якості елементів пам'яті (ЕП) використовуються статичні тригери на біполярних або МДП-транзисторах. Найбільшу швидкодію мають ОЗУ на ТТЛШ-елементах, але у них вище енергоспоживання.

Динамічні ОЗП сформовані з ЕП на основі напівпровідникових конденсаторів. Тому вони вимагають періодичного (через 2 мс) регенерації вмісту. Мають велику ємність на одну БІС у порівнянні з ОЗП статичного типу. На час регенерації доступ до ОЗП блокується.

регістрові ОЗУ характеризуються найвищим швидкодією. Це можуть бути як окремі мікросхеми, так і набори регістрів всередині БІС мікропроцесора або контролерів. Регістрові ОЗУ іноді називають сверхоператівнимі ЗУ або внутрішньою пам'яттю процесора.

Масочние ПЗУ характеризуються тим, що інформація записується в них однократно в процесі виготовлення шляхом пережіганія перемичок в місцях перетину рядків і стовпців в матриці накопичувача.

Для однократно програмувальних ПЗУ запис інформації виконує користувач на спеціальному пристрої - программатор шляхом подачі адрес і імпульсів запису даних (бітів). Електричні сигнали пережігают перемички в ЕП в матриці накопичувача.

ПЛМ являють собою варіант ПЗУ, в яких запрограмовані (або програмуються користувачем) логічні функції (правила перетворення) для вихідних сигналів за значеннями вхідної інформації - адрес комірок або адрес функцій.

Репрограмміруемие ПЗУ , виконані на основі спеціальних МДП-транзисторів, які змінюють стан провідності під впливом електричного імпульсу, і зберігають цей стан тривалий час. Програмування РППЗУ повинно виконуватися не в робочій обчислювальної системи, а за допомогою спеціальних пристроїв - программатор ПЗУ. Такі пристрої можуть сполученої з ПЕОМ, що дозволяє автоматизувати процес запису програми в мікросхеми пам'яті. Репрограмміруемие ПЗУ відрізняються способом стирання інформації - за допомогою електричних імпульсів від програматора або під впливом спеціального ультрафіолетового випромінювання.

В останні роки знайшли широке застосування мікросхеми Flash -пам'яті ( Flash -ПЗУ). Відмінна особливість таких мікросхем - можливість запису інформації в процесі роботи обчислювальної системи, в якій вони встановлені (те як в ОЗУ), але збереження інформації при відключенні живлення, як у ПЗУ. Такі мікросхеми часто називають «електронним диском на кристалі».

У запам'ятовуючих пристроях на ЦМД використовується ефект локального перемагнічіванія мікронних областей в тонких магнітних плівках. Мікросхеми ЦМД з технологічної точки зору є мікрозборки - в корпусі розміром 3х3х1 см містяться пленка на кристалі, система постійних магнітів та ортогональных котушок. Гідності ЦМД - висока завадостійкості, перешкодозахищеність і надійність, високу швидкодію і ємність (мільйони біт на мікрозборки), відсутність електромеханічних частин (що характерно для зовнішніх накопичувачів ПЕОМ). Пам'ять на ЦМД використовується в бортових спеціалізованих обчислювача в жорстких умовах експлуатації.