Цифровые логические автоматы с адресной выборкой. Запоминающие устройства.

Цифровыми логическими автоматами с адресной выборкой называются цифровые устройства, в которых каждый набор логических значений на входах содержит адрес, позволяющий из множества информационных ячеек устройства обратиться и работать с той или иной из них. К логическим автоматам с адресной выборкой относятся:

-оперативные запоминающие устройства статического типа;

- оперативные запоминающие устройства динамического типа;

- программируемые постоянные запоминающие устройства;

- перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства с возможностью стирания информации ультрафиолетовым излучением.

Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ - RAM, random access memory) представляют собой устройства, содержимое информационных ячеек которых при обращении к ним можно изменять, т. е. считывать, одновременно стирая, и записывать. В качестве элементов для хранения информации в ОЗУ используются триггеры или электрические емкости р-п переходов транзисторов с большой постоянной времени разрядки. В последнем случае ОЗУ называется динамическим, так как требуется периодическое восстановление его электрического состояния. Для динамических ОЗУ по сравнению с ОЗУ на основе триггеров, называемых статическими, характерны меньшее потребление энергии и сохранение информации при кратковременном отключении питания, но увеличенный набор аппаратных средств. Типовая организация интегральных схем ОЗУ 4096х 1, т.е. 4096 запоминающих ячеек по одному разряду в каждой, 16384х 1. 1024х4, 1024х8 и др. Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ - ROM, read only memory) представляют собой два набора параллельных шин, ортогональных друг другу. В местах пересечения шины соединяются между собой перемычками в виде полупроводниковых диодов или проводников. Целенаправленные исключения части перемычек полупроводников, электрическим пробоем диодов или в процессе производства с помощью соответствующих масок означает программирование, т. е. запись информации в ПЗУ. По этому признаку различают ПЗУ масочные и программируемые пользователем. Масочные ПЗУ используются для записи постоянной информации общего пользования, например математических таблиц, символов, программ стандартных математических преобразований и др. В ПЗУ, программируемых пользователем, возможна однократная самостоятельная запись информации. Существуют также ПЗУ, допускающие неоднократное, хотя ограниченное число раз (до десятков раз), изменение информации. Стирание информации в них осуществляется ультрафиолетовым облучением.

На рисунке 1а и б приведены схема и таблица истинности четырехразрядного ПЗУ, где обозначены х1 и х2 - адресные входы; Q1,Q 2, Q3, Q4 и F1, F2, F3, F4 - выходы ПЗУ и дешифратора. Напряжение на выходе разряда Qi, где 1≤ i ≤4 номер разряда, будет иметь положительное (близкое к нулю) значение, если все диоды, подключенные к соответствующей шине, выключены (хотя бы один диод включен) положительным (близким к нулю) напряжением на выходах дешифратора . С помощью ПЗУ можно реализовать различные логические функции, т. е. таблицы истинности, и таким образом заменить комбинационные логические устройства с большим числом логических элементов. На этом принципе основана работа программируемых логических матриц (ПЛМ). Типовая организация интегральных схем ПЗУ, программируемых пользователем, составляет 32х8, т. е. 32 запоминающие ячейки по 8 разрядов в каждой, 25бх4, 51бх4, 1024х8 и др.

Рисунок 1-Функциональная схема и таблица истинности четырехразрядного ПЗУ

Условно-графические и буквенно-цифровые обозначения микросхем запоминающих устройств представлены на рисунке 2.

Рисунок 2- Условно – графические и буквенно-цифровые обозначения интегральных микросхем памяти

Контрольные вопросы.

1.На каком принципе основана работа программируемых логических матриц (ПЛМ)?

2. Каким образом происходит изменение информации в ПЗУ?

3. Что представляют собой остоянные запоминающие устройства?

4.В каком случае ОЗУ называется динамическим?

5. Что относится к логическим автоматам с адресной выборкой? Дайте им характеристику.

6.Что называют статическим и динамическим ОЗУ?

Источник.

1. https://studme.org/291243/tehnika/mikroprotsessory_mikroevm