Постоянные запоминающие устройства

Запоминающие устройства.

Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) осуществляют произвольное преобразование двоичных кодов.

Функциональная схема ПЗУ содержит полный n-разрядный дешифратор и матрицу логических сумм, задающую нужные выходные сигналы (рис.1.7).

Рис.1.7. Функциональная схема ПЗУ с информационной емкостью М=4х4 бит

Элементы «ИЛИ», использованные в этом ПЗУ, рассматривают логическое состояние свободного, то есть никуда не подключенного входа, как ложное. Таким свойством обладают, например, диодные ДТЛ элементы «ИЛИ».

Каждый из вертикальных проводников 00, 01, 10, 11, соединенных с выходами дешифратора, образует здесь совместно с входными проводниками элементов «ИЛИ» так называемую ячейку памяти.

Входной код, устанавливающий уровень логической единицы на вертикальном проводнике ячейки, называют адресом этой ячейки, а входы А1 и А0 – адресными входами.

Адрес представляет собой двоичный номер ячейки внутри данного ПЗУ. Поэтому число ячеек ПЗУ N и число разрядов адреса n связаны соотношением .

При подаче на ПЗУ кода адреса какой-либо ячейки оно выдает на выходы данных двоичное число, записанное, запомненное в этой ячейке.

Запись в рассматриваемое ПЗУ осуществляют путем электрического соединения вертикальных и горизонтальных проводников в матрице логических сумм.

Отметим, что каждый горизонтальный проводник может иметь лишь одно соединение с вертикальными проводниками.

В рассматриваемом ПЗУ в ячейках с адресами 00, 01 и 10 записано слово 0000₂, а в ячейке с адресом 11 – слово 1100₂.

Основной характеристикой ПЗУ является его информационная емкость М. Информационная емкость измеряется числом бит хранимой в ПЗУ информации. Часто эту емкость изображают в виде произведения числа ячеек ПЗУ на разрядность каждой ячейки. Например, ПЗУ, представленное на рис.1.7, имеет информационную емкость М = 4 х 4 бит.

Реальные ПЗУ имеют сотни и тысячи ячеек памяти, поэтому их информационные емкости могут выглядеть следующим образом: М = 512 х 4 бит; М = 1024 х 8 бит и т. п.

Емкость ПЗУ с восьмиразрядными ячейками часто измеряют в байтах. Используют и более крупные единицы измерения информационной емкости, такие как килобайт и мегабайт:

1 килобайт = 1К = 1024 байт;

1 мегабайт = 1 М = 1024 К = 1024х1024 байт.

Приставки кило- и мега- использованы здесь условно, так как число 1024 = 2 ¹⁰ лишь приблизительно равно 1000.

Серийно выпускаются микросхемы ПЗУ следующих видов: масочные, однократно программируемые пользователем, перепрограммируемые со стиранием информации ультрафиолетовым облучением кристалла, перепрограммируемые со стиранием информации электрическим сигналом. Под стиранием здесь понимают подготовку ПЗУ к записи новой информации, а под программированием – саму запись.

В масочные ПЗУ информацию заносят на заводе-изготовителе, и пользователь изменить ее не может. Однократно программируемые ПЗУ может запрограммировать сам пользователь. Однако повторное программирование таких микросхем невозможно.

Перепрограммируемые ПЗУ пользователь может программировать неоднократно, предварительно стирая ранее записанную информацию.

ПЗУ обычно имеют выходы с тремя состояниями или открытым коллектором и могут использоваться в схеме мультиплексирования многоразрядной шины (рис.1.3).