Запоминающие элементы на МОП-структурах

В зависимости от типа ЗЭ ЗУ на основе МОП-структур могут быть статическими или динамическими. В первом случае в качестве ЗЭ служит статический триггер на р-канальных МОП-григгерах, а вот втором – информация запоминается на ёмкости затвора МОП-транзистора. ЗУ на МОП-структурах, также как и ЗУ на биполярных транзисторах, может быть с пословной и двухкоординатной произвольной выборкой.

Пример простейшей схемы ЗЭ-триггера для ЗУ с пословной выборкой приведён на рисунке 6.9а. Триггер образован транзисторамиVT₁ - VT₄. Управление триггером для записи и считывания осуществляется с помощью ключей, выполненных на транзисторахVТ₅ и VТ₆. Временные диаграммы работы такого ЗЭ представлены на рис. 6.9б.

 

Рисунок 6.9 – Запоминающий элемент на МОП-транзисторах (а) и временные диаграммы его работы (б)

 

В исходном состоянии напряжение на обеих разрядных шинах р¹ и р⁰ равно - U_cт, а на шине слова А потенциал равен нулю. При этом транзисторыVТ₅ и VТ₆ закрыты, т.к. разность потенциалов между затворами и истоками по абсолютной величине меньше порогового напряжения. Триггер находится в одном из устойчивых состояний.

Пусть, например, транзистор VТ₃ открыт, а транзистор VТ₁ – закрыт. При записи «1» в шину слова А подаётся отрицательный сигнал, изменяющий напряжение в ней до -U_cт (U₀),одновременно в разрядную шину р ₁ подаётся положительный сигнал, изменяющий напряжение в ней до напряжения нуля, при этом транзистор VТ₅ открывается, т.к. разность потенциалов между затвором и истоком становится отрицательной. Положительный сигнал поступает на сток VТ₁ и на затвор VТ₃. Разность потенциалов между затвором и истоком транзистораVТ₃ становится меньше порогового напряжения и этот транзистор закрывается. После запирания транзистора VТ₃ открывается транзистор VТ₁ и на его стоке устанавливается напряжение, соответствующее состоянию 1. Напряжение на стоке транзистора VТ₃ становится равнойU_c.

Для записи в ЗЭ «0» необходимо при отрицательном напряжении на шине слова подать напряжение ОВ (U₀) в разрядную шину р­⁰. При этом через открытый транзистор VТ₆напряжение с р­⁰, попадая на затвор транзистора VТ₁,запирает его, что приводит к открыванию танзистора VТ₃.

Для считывания информации, предварительно записанной в ЗЭ, необходимо подать отрицательный сигнал только на шину слова, изменяя в ней напряжение до -U_c (U₁). При этом транзисторы VТ5 и VТ6 оказываются открытыми и через транзистор, присоединённый к точке триггера с более положительным потенциалом, протекает ток, поступающий в соответствующую разрядную шину и далее на усилитель считывания.

Организация оперативной памяти (ОП)

ОП – совокупность ОЗУ, объединённых в одну систему, управляемую процессором. В простейшем случае ОП содержит единственное ЗУ.

В структурном отношении ОП состоит из комплекса быстродействующих ЗУ, охваченных общей системой управления.

 

Многоблочная ОП

Для обеспечения приспосабливаемости ЭВМ к конкретным потребностям пользователей применяют принцип блочного построения ОП. ОП любой ёмкости строится на основе блоков ОЗУ от 16 до 256 Кслов и более. ОП заданной емкости составленная из нескольких блоков ОЗУ, называется многоблочной.

Адреса ячеек многоблочной ОП имеют структуру, преставленную на рисунке 6.10.

 

К дешифратору блока

1 В к 1 А n

РА

 

Рисунок 6.10 – Структура адреса многоблочной памяти

 

Предполагается, что все блоки (модули) имеют одинаковую емкость. Многоблочная ОП строится по схеме рис. 6.11.

 

 

Рисунок 6.11 – Многоблочная ОП

В функциональном отношении многоблочная память рассматривается как одно ЗУ с емкостью равной сумме емкостей блоков, и быстродействием, примерно равным быстродействию одного блока.