Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 [118] 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

ход Qa подать на вход С нулевого триггера следующего декадного счетчика, то на выходе этого триггера Qo становится равным 1 по окончании импульса Qs первого декадного счетчика. Очевидно, что первый декадный счетчик считает единицы, второй - десятки.

Цифровой частотомер. Одним из важных применений десятичного счетчика является цифровой частотомер. Он работает следующим образом. Обычное гармоническое колебание, частота которого измеряется, превращается в колебание в виде прямоугольной волны. Для этого гармоническое колебание усиливается и ограничивается. Прямоугольная волна подается на десятичный счетчик, считающий в течение 1 с или другого отрезка времени, кратного 1 с. Число прямоугольных импульсов, сосчитанных счетчиком за 1 с, равно измеряемой частоте.

Точность частотомера зависит от точности временного интервала, в течение которого ведется счет прямоугольных импульсов. Поэтому в качестве временного интервала используется полупериод колебания, полученного в результате деления частоты генератора, стабилизированного кварцем.

14.23. ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

В ЭВМ используется запоминание цифровой информации. Например, на перфолентах и перфокартах информация записывается пробиванием отверстий - перфорацией. Широко применяются устройства с памятью на магнитной ленте, магнитных дисках и барабанах. В данном разделе рассматриваются только все более широко применяемые полупроводниковые запоминающие устройства,использующие в качестве ячеек памяти диоды, а также биполярные и униполярные транзисторы.

По времени хранения информации запоминающие устройства делятся на постоянные (ПЗУ) и оперативные (ОЗУ). В ПЗУ информация хранится длительное время и сохраняется при выключении источников питания. В ОЗУ информация записывается и сохраняется лишь во время работы ЭВМ. Выключение питания разрушает записанную в ОЗУ информацию.

Постоянные запоминающие устройства. На рис. 14.49 показано запоминающее устройство с диодной матрицей, имеющей восемь строк и четыре столбца. Подача адресного слова СВА на вход дешифратора адреса создает единичное напряжение на одном из его выходов. Например, при подаче адресного слова ООО создается напряжение на выходе Xq.

Все ячейки диодной матрицы содержат диоды, но некоторые диоды отключены, например, пережиганием плавких вставок при записи информации в ПЗУ.

При подаче адресного слова, например 001, возникает напряжение на горизонтальном проводе Xi и через диоды VD13, VDlt и VD10 появляется напряжение на выходах Уз, Yi и Уо, что соответствует записанному четырехразрядному слову 1011, появляющемуся на вертикальных выходных проводниках.



"t

Дешифратор столица адреса f из

1 памяти

Рис. 14,49. Схема ПЗУ с трехразряд-иым адресом, передаваемым на горизонтальные провода матрицы

Рис. 14.50. Схема матрицы ПЗУ с пятиразрядным адресом, передаваемым на горизонтальные и вертикальные провода матрицы

Вместо диодных запоминающих ячеек в матрицах памяти обычно применяются ячейки на полевых транзисторах: р-МОП, п-МОП и КМОП. При использовании МОП-транзисторов к горизонтальным проводам Хо-X подключаются затворы транзисторов. Истоки всех транзисторов подключаются к земле. Стоки транзисторов подключаются к вертикальным проводам матрицы Ко-з- Нижний провод, соединяющий все резисторы, в случае применения транзисторов подключается не к земле, а к источнику питания.

На рис. 14.50 приведена схема матрицы ПЗУ, в котором адресное слово разбито на две части и подается как на горизонтальные, так и на вертикальные провода матрицы. Такая организация памяти более выгодна при очень большом числе адресов. В качестве ячеек памяти можно использовать схемы И-НЕ с двумя входами, подключаемыми к проводам и У в точках их пересечения. Выходы всех схем И-НЕ подключаются параллельно. В качестве параллельно подключенных логических схем И-НЕ можно использовать схемы со свободным коллектором, образующие логическую функцию монтажное ИЛИ. При этом логические схемы, на которые не подан разрешающий импульс, имеют бесконечное выходное сопротивление.

Запись в ячейку памяти осуществляют различными способами, например пережиганием эмиттерных выводов на входы схемы И-НЕ или неподключением эмиттеров к проводам J и У в точке пересечения.

Устройство работает следующим образом. В результате дешифрации адреса появляются напряжения на одном горизонтальном и на одном вертикальном проводах матрицы. Это приводит к



тому, что на общем выходе схем И-НЕ появляется О или 1 в зависимости от того, подключены или не подключены эмиттерные входы в точке пересечения. Очевидно, что одна матрица способна сохранять один разряд информации для каждого адреса и требуется п матриц для записи «-разрядных слов в памяти. Общее число «-разрядных слов, хранящихся в ПЗУ данного типа, равно 2й.2=где k и / - число входов дешифраторов горизонтальных и вертикальных проводов; 2*= и 2 -число горизонтальных и вертикальных проводов. Для рис. 14.50 й = 3; 1 = 2. Следовательно, 2.2= 22-22 = 32. Применяемые в микроЭВМ ПЗУ обычно имеют значительно большую память. Например, при й = 7, / = 4 и «=8 ПЗУ хранит 2048 восьмиразрядных слов. При этом число входных адресных линий k + l=\\, число горизонтальных проводов в матрице 2= 128, число вертикальных проводов 2*= 16, а число матриц 8. При й = 6, / = 5 и л = 8 ПЗУ также хранит 2048 восьмиразрядных слов, имеет одинаковое число выводов k + l=\\ и занимает такую же площадь.

Программируемые ПЗУ. Описанные выше ПЗУ обычно программируются изготовителем. В них изготавливаются все ячейки памяти, диодные или транзисторные, а необходимые подключения (или неподключения) выполняются на завершающей стадии изготовления в процессе металлизации с помощью металлизационных масок.

Выпускаются также ПЗУ, программирование которых осуществляет не изготовитель, а потребитель, например, пережиганием соответствующих перемычек в ячейках памяти. ПЗУ, программируемые потребителем, называются программируемыми.

Репрограммируемые, или перепрограммируемые ПЗУ. Существуют ПЗУ, которые потребитель может перепрограммировать несколько раз, например ПЗУ с ячейками памяти на МОП-транзисторах с изолированным затвором, конструктивно выполненным внутри изолирующего материала. Электрический заряд, создаваемый на таком затворе при программировании ПЗУ, может сохраняться годами.

Перед новым программированием заряды снимаются ультрафиолетовым облучением. Выпускаются также «электрически» репрограммируемые ПЗУ, не требующие облучения.

Оперативные запоминающие устройства. В ОЗУ обычно используют адресную матрицу, аналогичную показанной на рис. 14.50.

В качестве элементарных ячеек памяти используются статические и динамические запоминающие элементы, хранящие двоичную единицу информации.

Ячейкой памяти обычно называют не элементарную ячейку - элемент памяти, а набор из элементов памяти, хранящий все слово, состоящее из 8, 16 или 32 двоичных разрядов. Столько же запоминающих элементов содержит ячейка памяти.

Статические запоминающие элементы. Это простейшие триггеры на биполярных и полевых транзисторах.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 [118] 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0087