Xotiraning asosiy tasniflash parametrlari

Statik parametrlar 3U

ROMning RAMga nisbatan muhim afzalligi quvvat o'chirilganda ma'lumotni saqlab qolishdir. ROMda saqlangan bir oz ma'lumotning narxi RAMga qaraganda deyarli bir daraja past bo'lishi mumkin. Doimiy saqlash qurilmalari turli jismoniy tamoyillar asosida amalga oshirilishi mumkin.

Hozirgi vaqtda ROMning quyidagi turlari qo'llaniladi:

MASKY ROMLAR ularning ishlab chiqaruvchisi tomonidan dasturlashtirilgan bo'lib, u foydalanuvchi tomonidan tayyorlangan ma'lumotlarga ko'ra, foto-shablonlarni yaratadi, ular yordamida u ushbu ma'lumotlarni ishlab chiqarish jarayoniga ROM chipiga kiritadi. Bu usul eng arzon va ROMlarni keng miqyosda ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan.

Maskali ROMlar diodlar, bipolyar va MOS tranzistorlari asosida qurilgan. Diodli ROMda diodlar "1" yozuviga mos keladigan matritsa kesishmalariga kiritilgan va "0" yozilishi kerak bo'lgan joylarda yo'q. Diodli ROMlarning tashqi boshqaruv sxemalari juda oddiy. Diyot massivi galvanik bog'langan element bo'lgani uchun, chiqish signallari kirish signallari bilan bir xil shaklga ega. MIS tranzistorlari asosidagi doimiy xotira qurilmalarini ishlab chiqarish bipolyarlarga qaraganda biroz osonroq.

Maskali ROMlar juda ishonchli, ammo yangi IC yaratmasdan ROMdagi ma'lumotlarni o'zgartirish mumkin emas, bu tizim dasturlarini ishlab chiqish bosqichida ayniqsa noqulay.

FOYDALANUVCHI PROGRAMLANISH ROM ko'p qirrali va shuning uchun qimmatroqdir. Ular erituvchi bog'lanishlarga ega bipolyar qurilmalarning matritsalari (ularning soddalashtirilgan diagrammasi 17.7-rasmda ko'rsatilgan), ularning manzili va bit avtobuslari bilan ulanishlari maxsus kodga kiritilganda yo'q qilinadi. DASTURLAR... Ushbu qurilmalar ROMning tanlangan xotira elementlaridagi erituvchi havolalar orqali yoqish uchun zarur va etarli bo'lgan kuchlanishlarni hosil qiladi.

Shaklda. ... eriydigan o'tish moslamalari PP ko'p emitterli tranzistorlar VTo ... VTp emitrlariga kiritilgan sigortalar shaklida ko'rsatilgan. Dasturlashtiriladigan elementlar matritsa tranzistorlarining emitentlari va bit chiziqlari orasiga kiritilgan. Jumperning mavjudligi o'qish kuchaytirgichining chiqishida mantiqiy 0 ga to'g'ri keladi va o'tish moslamasining yo'qligi mantiqiy birlikka to'g'ri keladi. Sxemaga ma'lumot yozish jarayoni dasturlash moslamasi tomonidan taqdim etilgan oqim tomonidan sug'urta aloqalarini tanlab yo'q qilishdir.

BIR martalik dasturlashtiriladigan ROM (EPROM) haydovchi hujayralar asosida amalga oshiriladi. Ushbu turdagi doimiy xotira qurilmalari hujayradagi ma'lumotlarni faqat bir marta yozib olishga imkon beradi. Dasturlashda "nikrom yoki boshqa o'tga chidamli materiallardan tayyorlangan bu erituvchi jumperlar maxsus dasturlash moslamasi yordamida yondiriladi. Dasturlash rejimida jumperlarni yoqish maxsus dastur bo'yicha bir qator impulslar bilan amalga oshiriladi.

ROM ishining ishonchliligini oshirish uchun dasturlash texnikasi jumperni yoqish momentini o'rnatgandan so'ng 40, .. 100 impulslar seriyasini etkazib berishni, shuningdek dasturlashtirilgan ROMni haroratda majburiy termal o'qitishni ta'minlaydi ( taxminan 100 ° C).

Polikristalli kremniyli o'tish moslamalari bo'lgan mikrosxemalar yanada ishonchli bo'lib, ularda polisilikonning o'tkazuvchanlik holatidan o'tkazmaydigan holatga qaytarilmas o'tish jarayoni oqim oqimidan kelib chiqqan isitish ta'sirida sodir bo'ladi.

Dasturlash rejimini qo'llab-quvvatlash sxemalari odatda chipning o'zida joylashgan bo'lib, dasturlash jarayoni quyidagicha davom etadi.

1) Tanlangan katakning manzili manzil kiritishlariga beriladi.

2) Mikrosxemaning besleme kuchlanishi + U oqim hosil qilish uchun zarur bo'lgan +10 V dasturlash kuchlanishiga ko'tariladi, I ³ 400 mA jumperni eritish uchun etarli.

3) 100 mA dan oshmaydigan oqim bilan +15 V kuchlanish rezistor orqali V dasturlash kirishiga beriladi.

Dasturlashtiriladigan ROM (EPROM) Ular orasida eng keng tarqalgani ultrabinafsha nurlarini o'chirish va elektr o'chirish va ma'lumotlarni yozib olish bilan jihozlangan ROMlardir.

Ultraviyole nurlanish (UVEPROM) yordamida ma'lumotlar o'chiriladigan mikrosxemalar quyidagilarga ega: bir nechta dasturlash imkoniyati, kirish vaqti va quvvat sarfi, katta quvvat.

UV o'chirish ROMidagi saqlash elementi MOSFET hisoblanadi. Berilgan hujayraning tarkibi haqidagi ma'lumotlar MOSFETning ikkinchi eshigida zaryad sifatida saqlanadi. Agar mikrosxemani qayta dasturlash zarur bo'lsa, oldindan yozib olingan ma'lumotlar l £ 400 mikronli ultrabinafsha nurlar bilan (manba DRT220 yoki DRT375 chiroq bo'lishi mumkin) mikrosxema korpusining yuzasida shaffof kvarts oynasi orqali o'chiriladi. UV nurlanishi MOSFETning suzuvchi eshigini chiqaradi. Ushbu turdagi ROM mikrosxemalarida ma'lumotni saqlash muddati eshik dielektrining sifati bilan belgilanadi va zamonaviy mikrosxemalar uchun o'n yil yoki undan ko'proq.

Elektr bilan oʻchiriladigan ROM chiplari tez oʻchirish va yozish imkoniyatlari hamda koʻp sonli maʼlumotlarni qayta yozish sikllari (10 000 marta yoki undan ortiq) tufayli mikroprotsessor muhandislari orasida mashhurdir. Biroq, ular ultrabinafsha nurlarini yo'q qiladigan ROM chiplari bilan solishtirganda ancha qimmat va murakkab va shuning uchun mikroprotsessor uskunalarida foydalanish darajasi bo'yicha ikkinchisidan past.

Oʻchirish mumkin boʻlgan ROMdagi xotira xujayrasi ultrabinafsha nurlari bilan oʻchiriladigan ROMdagi kabi suzuvchi MOSFET eshigiga asoslangan. Ammo bu turdagi mikrosxemalarda texnologik usullar teskari tunnel qilish imkoniyatini ta'minlaydi, ya'ni. suzuvchi eshikdan elektronlarni tanlash, bu sizga kiritilgan ma'lumotlarni tanlab o'chirish imkonini beradi.

FERNETOELECTRICITY, ferromagnetizmning elektr analogi. Xuddi ferromagnit moddalarda magnit maydonga qo'yilganda qoldiq magnit qutblanish (moment) paydo bo'lganidek, elektr maydoniga joylashtirilgan ferroelektrik dielektriklarda esa qoldiq elektr qutblanish paydo bo'ladi.

Ferroelektrning mikroskopik sababi moddaning ichida atomik (yoki molekulyar) dipollarning mavjudligidir. Ushbu dipollar tashqi elektr maydon tomonidan yo'naltirilgan va maydon olib tashlangandan keyin yo'naltirilgan bo'lib qoladi; maydon yo'nalishini teskari tomonga o'zgartirish dipollarning teskari yo'nalishiga olib keladi. Ferroelektr va ferromagnetizm o'rtasidagi asosiy farq shundaki, erkin elektr zaryadlari elektr dipollari tomonidan ishlab chiqarilgan elektr maydonlarini ekranlashi mumkin va bu statik qutblanishni bevosita kuzatishni qiyinlashtiradi. Polarizatsiya odatda histerezis halqasi bilan o'lchanadi. Namuna kondansatör plitalari orasiga joylashtiriladi, unga o'zgaruvchan kuchlanish E qo'llaniladi.Osiloskop ekranida plitalarga kelib chiqadigan zaryadning bog'liqligi egri chizig'i va bu bilan elektr qutblanishi qayd etiladi (chunki birlik uchun zaryaddan boshlab). Plitalar yuzasining maydoni elektr polarizatsiya vektorining o'lchovidir P), kuchlanish (maydon) bo'yicha E. Shaklda ko'rsatilgan histerezis halqasi. 1, ikkita qiymat bilan tavsiflanadi: E nol maydonida ham mavjud bo'lgan qoldiq polarizatsiya P (har qanday belgi) va qutblanish vektori yo'nalishini teskari tomonga o'zgartiradigan majburiy maydon Ec. Gisterezis halqasining maydoni qarama-qarshi belgining ikkita ekvivalent qutblanish holati o'rtasidagi ferroelektrik o'tishning bir tsiklida sarflangan elektr kuchlarining ishiga teng.

Hozirgi vaqtda xotira xujayrasi - ferromagnit ferroelektrik tranzistor va bir xil kondansatör qurilgan asosiy elementlarning juda ko'p turli xil birikmalari mavjud. Ammo bu kombinatsiyalarni ko'rib chiqayotganda, 4 ta asosiy turni aniqlash mumkin, ular asosiy, FeRAM hujayralarining boshqa barcha turlari faqat ularning kombinatsiyasi. Bu 1T FeRAM yagona tranzistorli hujayra, 1C FeRAM yagona kondansatörli hujayra, shuningdek SFRAM deb ataladi (statik o'qiladigan, uchuvchan bo'lmagan, ferroelektrik tasodifiy kirish xotirasi - SRAMning to'liq analogi), eng keng tarqalgan 1T-1C FeRAM tranzistor-kondansatörü. hujayra va yuqoridagi qo'sh hujayralar ichida eng barqarori.2T-2C FeRAM. Va endi batafsil ma'lumot uchun.

Ushbu asosiy tuzilmalarga qo'shimcha ravishda, ularning kombinatsiyalarining juda ko'p soni mavjud. O'zini zarracha hurmat qiladigan deyarli har qanday universitet hozir hujayralarni joylashtirish va bu duragaylarning xususiyatlarini o'rganish imkoniyatlaridan o'tmoqda. Ushbu mavzu bo'yicha diplomlar himoya qilinmoqda, ko'proq patentlar olinmoqda. Bitta maqola doirasida hech bo'lmaganda eng istiqbolli kombinatsiyalarni ko'rib chiqish haqiqiy emas. Yana kamida bitta maqola uchun material mavjud, ammo hozircha FeRAMning keyingi istiqbollariga o'tishga arziydi.

Ushbu hujayra tuzilishi birinchi ishlaydigan FeRAM modellaridan birida ishlatilgan, ammo uning ishlashi unchalik yuqori emas edi - hujayra juda tez zaryadini yo'qotdi va oldindan aytib bo'lmaydigan holatga aylandi, ya'ni u uchuvchan emas edi, shuning uchun 1T hududi qisqartirildi. Ammo g'oyaning o'zi qat'iy bo'lib chiqdi - axir, hujayra sifatida faqat bitta tranzistorga ega bo'lgan holda, siz uning minimal hajmiga va shunga mos ravishda chip yuzasi birligi uchun ulkan axborot sig'imiga erishishingiz mumkin. Shuning uchun 2002 yilda 1T FeRAM ni yaratish bo'yicha ishlar Yaponiyaning ikkita eng yirik institutlari - NERI (Nanoelektronika tadqiqot instituti) va AIST (ilg'or sanoat fanlari va texnologiyalari milliy instituti) tomonidan davom ettirildi. Eng so'nggi avlod ferromagnit ferroelektriklari - gafniy Hf qo'shilgan va ferroelektrik eshikli dala effektli tranzistorning tuzilishini biroz o'zgartirgan kompozit oksidi SBT (SrBi2Ta2O9) yordamida ular zaryadni saqlash muddati ancha uzoqroq bo'lgan 1T strukturasini olishga muvaffaq bo'lishdi. oldingi dizaynlarga qaraganda kattalik tartibi.

1T FeRAM sxemasining o'zi quyidagicha ko'rinadi:

Chap tomonda an'anaviy 1T-1C hujayraning diagrammasi, o'ngda faqat 1T. Hatto sxematik diagrammadan ko'rinib turibdiki, 1T xujayrasi 1T-1C bilan solishtirganda dizayn jihatidan kichikroq va soddaroq bo'lib, bu xarajatlar narxiga va unga asoslangan axborotni saqlash hajmiga ijobiy ta'sir ko'rsatishi kerak.

Transistorning o'zi quyidagicha ko'rinadi:

1T FeRAM xujayrasiga yozish elektron elektrodlarga musbat yoki manfiy zaryad qo'llanilganda amalga oshiriladi. Drenaj elektrodiga + 6V kuchlanish qo'llanilganda, o'tkazgich kanalida "1" qiymatiga mos keladigan pulsatsiyalanuvchi etarli oqim paydo bo'ladi. Va aksincha - salbiy kuchlanishni qo'llaganingizdan so'ng - to'lqinli oqim juda ahamiyatsiz - hujayra "0" holatiga o'tadi.

Grafikda u quyidagicha ko'rinadi:

Ushbu grafikdan ko'rinib turibdiki, "0" holati va "1" holati o'rtasidagi farq hujayra qiymatini aniq aniqlash uchun etarli va oqish oqimining pasayishi ahamiyatsiz - 106 soniya davomida (bu 11,6 kunga to'g'ri keladi) pasayish kuzatilmadi. 2% dan oshadi.

Xulosa qilib aytishimiz mumkinki, ushbu texnologiya juda hayotiy - juda kichik hujayra hajmi, zaryad barqarorligi va hujayralarga kirishning yuqori tezligi (tranzistordan oddiyroq nima bo'lishi mumkin?) - bular 1T FeRAM ning asosiy pozitsiyalari. Asosiy muammo - zaryadni saqlashning ishonchliligi - 1T FeRAM asosidagi xotira 50-60 kundan keyin ma'lumotlarni yo'qotadi. Biroq, bu mobil kompyuterlar bozori uchun ahamiyatli emas - PDA egalarining birortasi sevimli o'yinchoqlarini ikki oydan ko'proq vaqt davomida o'chirib qo'yishi dargumon va yoqilganda tranzistor zaryadi yangilanadi. Binobarin, 1T yaratuvchilari ortib borayotgan ishonchlilik va eng muhimi, bularning barchasini amaliyotga tatbiq etishda qoladilar - va bu asosiy muammo bo'lib tuyuladi, FeRAM yirik ishlab chiqaruvchilarining hech biri hali eski g'oyaning yangi reenkarnatsiyasiga qiziqmagan, an'anaviy 1T-1C va 2T-2C bilan ishlashni afzal ko'rish ... Ayni paytda 1T texnologiyasini biron bir yirik ishlab chiqaruvchi tomonidan litsenziyalanishi haqida birorta ham yangilik yo'q. Ko'rinishidan, stereotiplar qat'iydir - ular 1T tuzilmasini rad etgandan so'ng, kompyuter sanoatining gigantlari buni unutib qo'yishdi. Ishonmoqchimanki, ishlab chiquvchilar buni ultra-Gbit FeRAM deb atashgan, noshirlar uchun omadli bo'ladi va biz javonlarda arzon sig'imli o'zgaruvchan saqlash vositalarini ko'ramiz.

3V quvvat manbai bilan 16 kbit seriyali uchuvchan bo'lmagan temir elektr RAM (FRAM)

O'ziga xos xususiyatlar:

16 kbit ferroelektrik uchuvchan bo'lmagan operativ xotira
- Xotira hujayralarini tashkil qilish 2048 x 8
- O'qish / yozish tsikllarining cheksiz soni
- 10 yillik axborotni saqlash muddati
- Kechiktirmasdan yozib olish (NoDelay™)
- Ilg'or yuqori ishonchli ferroelektrik texnologiya

Tez ikki simli ketma-ket interfeys
- Maksimal seriyali avtobus soat tezligi 1 MGts gacha
- EEPROM-ni to'g'ridan-to'g'ri apparat almashtirish

Kam quvvat sarfi
- 2.7-3.6V quvvatda ishlaydi (yangi xususiyat)
- Faol oqim - 75 mkA (100 kHz, 3V)
- sokin oqim - 1 mkA

Sanoat standartlariga muvofiqligi
- Ishlash harorati: -40 ° C ... + 85 ° S
- 8 pinli SOIC to'plami
- Ekologik toza 8 pinli mavjudligi. SOIC korpuslari (yangi xususiyat)

FM24CL16 blok diagrammasi:

FM24CL16 pinout:

Umumiy tavsif:

FM24CL16 - bu ferroelektrik texnologiyadan foydalangan holda ishlab chiqarilgan 16 kbit doimiy xotira. Ferroelektrik tasodifiy kirish xotirasi yoki FRAM o'zgaruvchan emas va operativ xotiraga o'xshash o'qish va yozish operatsiyalarini bajaradi. U 10 yilgacha ishonchli saqlashni ta'minlaydi, shu bilan birga EEPROM va boshqa o'zgarmas xotiraning murakkabligi, yozish qobiliyatidagi cheklovlar va tizim ishonchliligini yo'q qiladi.

EEPROM dan farqli o'laroq, FM24CL16 shina tezligida yozish operatsiyasini bajaradi. Bunday holda, yozish paytida kechikishlar bo'lmaydi.

Keyingi avtobus siklini so'rov ma'lumotlarini talab qilmasdan darhol boshlash mumkin. Bunga qo'shimcha ravishda, qurilma cheksiz miqdordagi yozish davrlariga ega, bu EEPROM dan ko'p kattalikdagi buyurtmalardir. Bundan tashqari, FRAM yozish paytida EEPROM ga qaraganda kamroq oqim oladi, bu esa dasturlash davri uchun qo'shimcha ichki quvvat manbaini talab qiladi.

Ushbu imkoniyatlar FM24CL16 ni tez-tez va tez ma'lumotlarni qayd qilish talab qilinadigan uchuvchan bo'lmagan saqlash ilovalari uchun ideal qiladi. Bunday ilovalarga misollar yozish vaqti muhim bo'lishi mumkin bo'lgan saqlash vositalaridan tortib, EEPROM ga yozishdagi kechikishlar ma'lumotlarning yo'qolishiga olib kelishi mumkin bo'lgan sanoat nazoratigacha. Birgalikda bu afzalliklar dasturlashda noqulaylik tug'dirmasdan yuqori chastotada ma'lumotlarni yozish imkonini beradi.

FM24CL16 standart sanoat 8 pinda mavjud. SOIC paketi va ikki simli aloqa protokolidan foydalanadi. Ishlash -40 ° C ... + 85 ° S butun sanoat harorat oralig'ida kafolatlanadi. FM24CL16 3V quvvat manbaini talab qiladi va 1 MGts gacha avtobus tezligini ta'minlaydi, shu bilan birga FM24C16 ning 5V versiyasi bilan birgalikda ishlaydi.

Xulosalarning tavsifi:

Buyurtma haqida ma'lumot:

Kremniy texnologiyasidan foydalangan holda energiyaga bog'liq bo'lgan mikroelektronik xotira qurilmalarini yaratish maqsadida qo'rg'oshin va lantan tsirkonat titanatining (PLZT) yupqa plyonkalari faol o'rganilmoqda. (Bistable polarizatsiya ikkilik xotira hujayralari uchun ideal asosdir.)

Yarimo'tkazgichli mahsulotlarni ishlab chiqarish texnologiyalarini 1 mikrondan kam bo'lgan jarayonga o'tkazish natijasida ta'minot kuchlanishining mos ravishda pasayishi zarurati paydo bo'ldi. Bozorda 5 voltli tizimlardan 3 voltli tizimlarga o'tish tendentsiyasi o'sib bormoqda. Biroq, barcha komponentlar bazasi ushbu tendentsiyaga javob bermaydi va tizim dizaynerlari bitta quvvat manbaidan foydalanganda komponentlardan foydalanishning murakkabligiga duch kelishadi. Bu muammo eskirgan 5 voltli qismlarni qayta loyihalash orqali pulni tejaydigan tizimlarga texnik xizmat ko'rsatadigan kompaniyalarga ko'proq taalluqlidir.

Atmel faqat 3V quvvatga ega yangi AT45DBXXXX seriyali DataFlash oilasini loyihalashda buni hisobga oldi. Shu bilan birga, 3 voltli DataFlash oilasi 5 voltli tizimlarda ham qo'llanilishi mumkin. Ushbu amaliy qo'llanma 5V yoki aralash quvvat tizimlarida 3V DataFlashdan foydalanish bo'yicha ko'rsatmalar berishga qaratilgan.

O'N OLTI RAQAM

Odatiy mikrokompyuterning xotira katakchasi 1001 1110 ikkilik raqamini o'z ichiga olishi mumkin. Birliklar va nollarning bunday uzun zanjirini eslab qolish qiyin va klaviaturadan kiritish noqulay. 1001 1110 raqamini o'nlik sanoqqa aylantirish mumkin edi, bu 158 10 ni bergan bo'lardi, lekin aylantirish jarayoni uzoq vaqt talab qilgan bo'lardi. Aksariyat mikroinformatika tizimlari 1001 1110 kabi ikkilik raqamlarni eslab qolish va ulardan foydalanishni osonlashtirish uchun oʻn oltilik sistemadan foydalanadi.

O'n oltilik yoki 16 ta asosli tizim O dan 9 gacha va A, B, C, D, E, F dan 16 ta belgidan foydalanadi. Jadvalda. 2.5 o'nlik, ikkilik va o'n oltilik sonlarning ekvivalentlarini ko'rsatadi.

Jadvaldan eslatma. 1 har bir o'n oltilik belgi to'rt bitning bitta kombinatsiyasi bilan ifodalanishi mumkin. Shunday qilib, 1001 1110 ikkilik sonining o'n oltilik ko'rinishi 9E ga teng. Demak, ikkilik sonning 1001-qismi 9, 1110-qismi esa E (albatta, oʻn oltilik kodda). Demak, 1001 1110 2 = 9E 16. (Yodda tutingki, pastki belgilar sanoq tizimining asosini ifodalaydi.)

Ikkilik 111010 ni hexga qanday o'zgartira olaman? Siz MB bilan boshlaysiz va ikkilik sonni 4 bitli guruhlarga ajratasiz. Keyin har bir 4 bit guruhini ekvivalent o'n oltilik raqam bilan almashtiring: 1010 2 = A, 0011 2 = 3, shuning uchun 111010 2 = 3A 16.

Hex 7F ni ikkilik formatga qanday o'zgartira olaman? Bunday holda, har bir o'n oltilik raqam uning 4 bitli ikkilik ekvivalenti bilan almashtirilishi kerak. Misolda 0111 ikkilik raqami bilan almashtiriladi

Jadval 1. O'nlik, o'n oltilik va ikkilik ekvivalentlar

o'n oltilik 7 va 1111 2 F 16 o'rnini bosadi, shuning uchun 7F 16 = 11110111 2.

Ikkilik sonlarni ifodalash uchun oʻn oltilik tizim keng qoʻllaniladi.

2-jadval. O‘n oltilik sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sanoqli sonlarga o‘tkazish

2C6E o‘n oltilik sonini o‘nlik songa aylantiring. Jarayon jadvalga mos keladi. 2. Birinchi to'rtta o'n oltilik raqamlar pozitsiyalarining qiymatlari mos ravishda chapdan o'ngga 4096, 256, 16 va 1. O'nlik raqam 14 (E 16) birlik, 6 ta raqam 16, 12 (C 16) dan iborat. ) raqamlar 256 va 2 raqamlari 4096. Har bir raqam mos keladigan vaznga ko'paytiriladi, yig'indisi olinadi, bu bizga 11374 o'nlik sonini beradi.

15797 o‘nlik sonini o‘n oltilik sanoqli tizimga o‘tkazing. Shaklda. 5 protsedurani ko'rsatadi. Birinchi qator 1579710 ni 16 ga bo'ladi, ya'ni

15797 10:16 = 987 qolgan 5 10 = 5 16 MR

978 10: 16 = 61 qolgan 11 10 = B 16

61 10:16 = 3 qolgan 13 10 = D 16

3 10: 16 = 0 qolgan 3 10 = 3 16 CP

15797 10 = 3 D B 5

Guruch. 5. O‘nlikdan o‘n oltilik sanoqli sanaga o‘tkazish

987 10 bo'limini va qolgan 5 10 ni beradi, bu esa keyinchalik uning o'n oltilik ekvivalentiga (5 10 = 5 16) aylantiriladi va o'n oltilik sonning eng kichik muhim raqamiga (MP) aylanadi. Birinchi qism (987) ikkinchi satrda bo'linadigan bo'ladi va yana 16 ga bo'linadi, bu bo'lim 61 ni, qolganini esa 11 ni 10 yoki olti burchakli B beradi. Uchinchi qatorda 61 16 ga bo'linadi, 3 qism va qolgan 13 ni beradi. 10 yoki D 16 va chiziqdagi to'rtinchi qatorda dividend 3 16 ga bo'linadi, 0 qismni va qolgan Z 10 yoki 3 16 ni beradi. To'rtinchi qatorda bo'lgani kabi, qism 0 bo'lsa, konvertatsiya tugaydi. 3 16 natijaning eng muhim raqamiga (MS) aylanadi, ya'ni. 3DB5 16.

Asosiy qoidalar.

Mikroprotsessor tizimidagi xotira ma'lumotlarni saqlash funktsiyasini bajaradi. Xotiraning har xil turlari har xil turdagi ma'lumotlarni saqlash uchun mo'ljallangan. Bu quyida batafsilroq muhokama qilinadi.

Xotiradagi ma'lumotlar hujayralarda saqlanadi, ularning bitlari soni protsessorning ma'lumotlar shinasidagi bitlar soniga teng. Odatda bu sakkizning ko'paytmasidir. Buning sababi shundaki, bayt sakkiz bitli o'lchov birligidir. Shuning uchun xotira hajmi xotira katagining kengligidan qat'iy nazar, ko'pincha baytlarda o'lchanadi.

Xotira kataklarining ruxsat etilgan soni manzil shinasi bitlari soni bilan 2N sifatida aniqlanadi, bu erda N - manzil shinasi bitlari soni.

Quyidagi kattaroq xotira birliklari ham qo'llaniladi: kilobayt - 210 = 1024 bayt (KB sifatida belgilanadi), megabayt - 220 = 1 048 576 bayt (MB sifatida belgilanadi), gigabayt - 230 bayt (GB sifatida belgilanadi), terabayt - 240 (belgilangan). TB). Masalan, agar xotirada har biri 16 bitli 65536 yacheyka bo'lsa, xotira 128 KB deb aytiladi. Xotira joylari to'plami odatda tizim xotirasi maydoni deb ataladi.

Xotira modulini tizim shinasiga ulash uchun interfeys bloklari qo'llaniladi, ular manzil dekoderi (selektor), shinaning boshqaruv signallarini qayta ishlash sxemasi va ma'lumotlar buferlarini o'z ichiga oladi (8.1-rasm). Xotira modulini tizim shinasiga ulash uchun interfeys bloklari qo'llaniladi, ular manzil dekoderi (selektor), shinaning boshqaruv signallarini qayta ishlash sxemasi va ma'lumotlar buferlarini o'z ichiga oladi (2.18-rasm).

Odatda, tizimda bir nechta xotira modullari mavjud bo'lib, ularning har biri o'ziga xos xotira maydonida ishlaydi. Manzil selektori ma'lum bir xotira moduliga manzillar xotira maydonining qaysi maydoni ajratilganligini aniqlaydi. Boshqarish sxemasi kerakli daqiqalarda xotirani yoqish signallarini (CS - Chip Select) va xotira yozishni yoqish signallarini (WR - Yozish-O'qish) hosil qiladi. Ma'lumotlar buferlari ma'lumotlarni xotiradan magistralga yoki magistraldan xotiraga uzatadi. Mikroprotsessorli tizimning xotira maydonida odatda maxsus funktsiyalarni bajaradigan bir nechta maxsus maydonlar ajratiladi.

Xotira modullarining tasnifi.

Xotirani tasniflash u yoki bu xotira nima uchun ishlatilishini aniqroq tushunish uchun zarur.

Avvalo, xotira ikkita asosiy kichik guruhga bo'linadi: faqat o'qiladigan xotira (ROM) va tasodifiy kirish xotirasi (RAM).

Faqat o'qish xotirasi (ROM).

O'zgaruvchan xotira faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira deb ataladi, ya'ni. qurilmada besleme zo'riqishida mavjudligiga bog'liq bo'lmagan xotira. Bunday qurilma ma'lumotni uzoq vaqt davomida quvvat manbaiga ulanmasdan saqlashi mumkin.

Ushbu turdagi xotira, agar qurilma o'chirilgan bo'lsa, yo'q qilinmasligi kerak bo'lgan ma'lumotlarni saqlash uchun mo'ljallangan. Bunday ma'lumotlarga mikrokontroller uchun dastur, ushbu dasturni sozlash bo'yicha ma'lumotlar, turli xil fayllar kiradi. Fayllar grafikalar, sensorlardan olingan ma'lumotlar va boshqalarni o'z ichiga olishi mumkin.

Ko'p turli xil ROM ilovalari mavjud. Mikrokontrollerlarda ikkita texnologiya eng katta mashhurlikka erishdi. Bular EEPROM (Elektron ravishda o'chiriladigan dasturlashtiriladigan ROM) va flesh (Flash o'chirish EEPROM).

EEPROM 1979 yilda Intel tomonidan ishlab chiqilgan. Ushbu xotirani protsessorning standart shinasiga ulanganda qayta dasturlash mumkin. Bundan tashqari, har qanday xotira katagiga yangi ma'lumotlar yozilganda avtomatik ravishda o'chiriladi. Bu. bu turdagi xotirada qo'shni hujayralarga ta'sir qilmasdan bitta hujayradagi ma'lumotlarni o'zgartirish mumkin.

Flash xotira - bu EEPROM ning keyingi rivojlanishi. U EEPROMdan biroz farq qiladigan tranzistorli hujayra turidan foydalanadi. Va xotira hujayralariga kirishning yana bir tashkiloti. Natijada hujayralarga kirish tezlashdi. Ammo flesh-xotirada o'chirish faqat ma'lum bir ma'lumotlar bloki yoki umuman butun mikrosxema uchun amalga oshiriladi. Undagi bitta elementni o'chirish mumkin emas. Va bu turdagi mikrosxemada yozish (NAND xotira turi uchun) yozilishi kerak bo'lgan ma'lumotlarga ega bo'lgan hujayraning joriy holatining elementli "VA" orqali amalga oshirilganligi sababli, to'g'ri ma'lumotlar hujayraga faqat yoziladi. unda faqat bitta birlik yozilgan. Yacheykaga birlik faqat oʻchirish funksiyasi orqali oʻrnatilishi mumkin. Buni ma'lumotlarni yozish orqali amalga oshirish mumkin emas. Shuning uchun, bitta xotira katakchasiga ma'lumotlarni yozish uchun uchinchi tomon xotirasiga o'chiriladigan butun blokni nusxalash, uni o'chirish kerak. Xotirada kerakli katakning qiymatini o'zgartiring va allaqachon o'zgartirilgan blokni qayta yozing.

Ko'rib turganingizdek, har safar butun ma'lumotlar blokini nusxalash va o'chirish zarurati tufayli alohida ma'lumotlar hujayralari bilan ishlash sekin. Ammo bir vaqtning o'zida butun blok bilan ishlash EEPROM-ga qaraganda ancha tezroq.

Bu. Flash-da kamdan-kam (yoki hech qachon) o'zgarmaydigan ma'lumotlarni saqlash mantiqan. Va EEPROM-da siz dastur sozlamalarini yozishingiz mumkin, ular qurilma quvvat manbaidan uzilganidan keyin saqlanishi kerak.

Flash xotira ikki xil bo'ladi - NOR va NAND. NOR (YOKI emas) xotira kataklariga tezkor tasodifiy kirish va bayt yozish qobiliyatiga ega. NAND (AND emas) ma'lumotlarni tez yozish va o'chirish imkonini beradi, lekin NOR bilan solishtirganda ma'lumotlarga tasodifiy kirish vaqti biroz uzoqroq.

Xotira tuzilmalarining tabiatiga asoslanib, NAND odatda video, musiqa va boshqalar kabi oqim tomonidan o'qiladigan ma'lumotlarni saqlash uchun ishlatiladi. NOR ixtiyoriy bayt ma'lumotlarni o'qishning yuqori tezligi tufayli dasturni saqlash uchun ishlatiladi.

ROM nisbatan sekin va tez kirishni talab qiladigan ma'lumotlarni, masalan, o'zgaruvchilarni saqlash uchun ishlatib bo'lmaydi.

Bootstrap xotirasi har doim ROMda ishlaydi. Aynan shu maydondan protsessor quvvatni yoqqandan so'ng va RESET signali yordamida uni qayta o'rnatgandan so'ng ishlay boshlaydi. Agar mikrokontrollerda bir necha turdagi ROM bo'lsa, ko'pincha ulardan qaysi biri bilan dasturni ishga tushirishni tanlash imkoniyati mavjud. Buning uchun u yoki bu ROMni aniqlaydigan signallarning kombinatsiyasi bir nechta oyoqlar chiqariladi.

NAND manzillash.

ROM bilan ishlash misoli uchun NAND xotira chipi misolida xotirani tashkil etish va unga kirishni ko'rib chiqing.

NAND xotirasining tuzilishi 8.2-rasmda ko'rsatilgan.

Mikrosxemadagi xotira bloklarga bo'linadi, ular o'z navbatida baytlardan iborat sahifalarga bo'linadi. Bu. bir bayt xotiraga to'liq murojaat qilish uchun siz ushbu sahifadagi blok raqamini, sahifa raqamini va baytning o'zi manzilini bilishingiz kerak.

Bu holda umumiy xotira sig'imi sahifa sig'imi blokdagi sahifalar soniga va xotira chipidagi bloklar soniga ko'paytiriladi. Agar bizda 8.2-rasmda ko'rsatilganidek, mikrosxema har biri 128 sahifadan iborat bo'lgan 2000 ta blokdan iborat. Sahifada 8192 bayt xotira mavjud. Natijada, biz olamiz: 8192 * 128 * 2000 = 2 GB xotira. Odatda xotira hajmi bitlarda ko'rsatiladi. Bular. ko'rib chiqilayotgan mikrosxemaning o'lchami 16 Gbit, bu uning hujjatlarida ko'rsatiladi.

Shunga ko'ra, o'qish va yozish uchun mas'ul bo'lgan R / W pinida bir bayt ma'lumotni olish uchun o'qish bo'lishini bildiruvchi signal o'rnatiladi. Ma'lumotlarning o'qilgan baytini so'rash uchun buyruq yuboriladi. Keyin 8.3-rasmda ko'rsatilganidek, formaning paketi hosil bo'ladi.

Ushbu paketda A13-A0 sahifadagi bayt manzili, A20-A14 sahifa raqami, A32-A21 blok raqami.

Ushbu so'rovga javoban mikrosxema so'ralgan baytni berishi kerak. Bunday holda, agar siz ketma-ket bir necha baytni o'qishingiz kerak bo'lsa, unda manzilni yangilamasdan ma'lumotlarni o'qishni davom ettirish kifoya. Mikrosxema har safar o'qilganda manzilni avtomatik ravishda bir marta oshiradi. Bular. ushbu mikrosxemadan foydalanganda ma'lumotlarni bir vaqtning o'zida sahifalarda o'qish foydalidir (bizning misolimizda, 8192 bayt).

O'qish uchun maqolalar:

ROM - faqat o'qiladigan xotira

Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning

Bilimlar bazasidan o‘z o‘qish va faoliyatida foydalanayotgan talabalar, aspirantlar, yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘ladi.

E'lon qilingan http://www.allbest.ru/

E'lon qilingan http://www.allbest.ru/

Novgorod davlat universiteti I. Dono

mavhum

“Doimiy saqlash qurilmalari” mavzusida. Asosiy xususiyatlar, qamrovi "

Tugallangan: 1-kurs talabasi gr. 5261

Bronina Kseniya

Tekshirildi: Arxipova Gelirya Asxatovna

Velikiy Novgorod, 2016 yil

1. Doimiy saqlash tushunchasi

1.1 ROMning asosiy xarakteristikalari

1.2 ROMning tasnifi

1.2.1 Bajarish turlari bo'yicha

1.2.2 ROM chiplarining turlari bo'yicha

1.2.3 Mikrosxemalarni dasturlash usuli bilan (ularga proshivka yozish)

2. Ilova

3. ROMning tarixiy turlari

Adabiyot

1. Doimiy saqlash tushunchasi

Faqat o'qiladigan xotira (ROM, yoki ROM - Faqat o'qiladigan xotira, faqat o'qiladigan xotira) ham anakartga o'rnatilgan modullar (kassetalar) asosida qurilgan va o'zgarmagan ma'lumotlarni saqlash uchun ishlatiladi: operatsion tizimni yuklash dasturlari, kompyuter qurilmalarini sinovdan o'tkazish dasturlari va ba'zi drayverlar Asosiy kirish / chiqish tizimi (BIOS) va boshqalar.

Doimiy xotiraga faqat oʻqish uchun moʻljallangan xotira, ROM (ingliz adabiyotida – Read Only Memory, ROM, soʻzma-soʻz “faqat oʻqish uchun xotira” deb tarjima qilingan), dasturlashtiriladigan ROM, EPROM (ingliz adabiyotida – Programmable Read Only Memory, PROM) va flesh xotira. ROMning nomi o'zi uchun gapiradi. ROMdagi ma'lumotlar xotira mikrosxemalarini ishlab chiqaruvchi zavodda qayd etiladi va kelajakda uning qiymatini o'zgartirib bo'lmaydi. ROM operatsion tizimni tanlashga bog'liq bo'lmagan kompyuter uchun muhim bo'lgan ma'lumotlarni saqlaydi. Dasturlashtiriladigan ROM odatdagidan farq qiladi, chunki ushbu mikrosxemadagi ma'lumotlar maxsus usullar bilan (masalan, ultrabinafsha nurlar) o'chirilishi mumkin, shundan so'ng foydalanuvchi unga ma'lumotni qayta yozishi mumkin. Ushbu ma'lumotni keyingi o'chirish operatsiyasigacha o'chirib bo'lmaydi.

ROMni o'zgaruvchan bo'lmagan doimiy va "yarim doimiy" saqlash qurilmalari deb atash odat tusiga kirgan bo'lib, ulardan siz faqat tezkor ma'lumotlarni o'qishingiz mumkin, ROMda ma'lumotlarni yozib olish kompyuterdan tashqarida laboratoriya sharoitida yoki mavjud bo'lganda amalga oshiriladi. maxsus dasturchi va kompyuterda. Axborotni yozish texnologiyasiga ko'ra, quyidagi turdagi ROMlarni ajratish mumkin:

§ faqat ishlab chiqarish jarayonida dasturlashtiriladigan mikrosxemalar - klassik yoki niqoblangan ROMlar yoki ROMlar;

§ laboratoriyada bir marta dasturlashtiriladigan mikrosxemalar - dasturlashtiriladigan ROM (EPROM) yoki dasturlashtiriladigan ROM (PROM);

§ qayta-qayta dasturlashtiriladigan mikrosxemalar, - qayta dasturlanadigan ROM yoki o'chiriladigan PROM (EPROM). Ular orasida elektr bilan qayta dasturlashtiriladigan EEPROM (Electrical Erasable PROM) mikrosxemalarini, shu jumladan flesh xotirani ta'kidlash kerak.

1.1 ROMning asosiy xarakteristikalari

Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotirada (ROM) ma'lumotlar doimiy ravishda saqlanadi. Doimiy saqlanadigan ma'lumotlar uchuvchan bo'lmagan deb nomlanadi, ya'ni quvvat o'chirilgan bo'lsa ham ROMda qoladi. Ma'lumotlar ROMga yozilgach, uni boshqa qurilmalar o'qishi mumkin, ammo yangi ma'lumotlarni ROMga yozib bo'lmaydi.

ROM ko'pincha "monitor dasturi" deb ataladigan narsalarni saqlash uchun ishlatiladi. Monitor dasturi - bu mikrokompyuter tizimi foydalanuvchisiga tizimning barcha funktsiyalarini, shu jumladan xotirani ko'rish va o'zgartirish imkonini beruvchi mashina dasturi. ROMning yana bir keng tarqalgan qo'llanilishi bu hech qachon o'zgarmaydigan matematik funktsiyalar kabi ma'lumotlarning sobit jadvallarini saqlashdir.

Raqamli kompyuter tizimlari tomonidan to'rt turdagi ROM keng qo'llaniladi: niqob bilan dasturlashtirilgan ROM, dasturlashtiriladigan ROM (EPROM), o'chiriladigan programlanadigan ROM (EPROM) va elektr bilan dasturlashtiriladigan ROM (EEPROM).

1.2 ROMning tasnifi

1.2.1 Bajarish turlari bo'yicha

Ma'lumotlar massivi namuna olish moslamasi bilan birlashtirilgan(o'quvchi), bu holda ma'lumotlar massivi ko'pincha suhbatda "proshivka" deb ataladi:

§ ROM chipi;

§ Bir chipli mikrokompyuterning (mikrokontroller) ichki resurslaridan biri, odatda FlashROM.

Ma'lumotlar to'plami o'z-o'zidan mavjud:

§ kompakt disk;

§ perfokarta;

§ teshilgan lenta;

§ shtrix kodlari;

§ o'rnatish "1" va o'rnatish "0".

1.2.2 ROM chiplarining turlari bo'yicha

Kristal ishlab chiqarish texnologiyasi bo'yicha:

§ RO M eng. faqat o'qish uchun xotira - faqat o'qish uchun xotira, maskalangan ROM, zavod usulida ishlab chiqarilgan. Kelajakda yozilgan ma'lumotlarni o'zgartirishning hech qanday usuli yo'q.

Shakl 1. Maska ROM

§ PRO M eng. dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun xotira - foydalanuvchi tomonidan bir marta o'chirilishi mumkin bo'lgan dasturlashtiriladigan ROM.

Shakl 2. Dasturlashtiriladigan ROM

§ EPROM eng. o'chiriladigan dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira - qayta dasturlanadigan / qayta dasturlanadigan ROM (EPROM / EPROM)). Masalan, K573RF1 mikrosxemasining tarkibi ultrabinafsha chiroq yordamida o'chirildi. Ultrabinafsha nurlarning kristallga o'tishi uchun mikrosxema qutisida kvarts oynali oyna mavjud.

3-rasm. Flash ROM

§ EEPROM eng. elektr o'chiriladigan dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun xotira). Ushbu turdagi xotira o'n minglab marta o'chirilishi va ma'lumotlar bilan to'ldirilishi mumkin. Qattiq holatdagi drayvlarda qo'llaniladi. EEPROM turlaridan biri flesh-xotiradir.

4-rasm. O'chiriladigan ROM

§ magnit domenlar bo'yicha ROM, masalan, K1602RTs5, murakkab namuna olish qurilmasiga ega edi va harakatlanuvchi qismlarga ega bo'lmagan holda, kristalning magnitlangan hududlari shaklida juda katta miqdordagi ma'lumotlarni saqlagan (qarang. Kompyuter xotirasi). Cheksiz miqdordagi qayta yozish tsikllari taqdim etildi.

§ NVRAM, uchuvchan bo'lmagan xotira - "uchuvchan bo'lmagan" xotira, qat'iy aytganda, ROM emas. Bu tizimli ravishda batareya bilan birlashtirilgan kichik hajmdagi RAM. SSSRda bunday qurilmalar ko'pincha ularni bozorga chiqargan kompaniya nomidan "Dallas" deb nomlangan. Zamonaviy kompyuterlarning NVRAM-da batareya endi operativ xotiraga tizimli ravishda ulanmagan va uni almashtirish mumkin.

Kirish turi bo'yicha:

§ Parallel kirish bilan (parallel rejim yoki tasodifiy kirish): bunday ROMga tizimda operativ xotiraning manzil maydonida kirish mumkin. Masalan, K573RF5;

§ Ketma-ket kirish bilan: bunday ROMlar ko'pincha protsessor yoki FPGA-ga doimiy yoki proshivkani bir martalik yuklash uchun ishlatiladi, TV kanal sozlamalarini saqlash uchun ishlatiladi va hokazo. Masalan, 93C46, AT17LV512A.

1.2.3 Mikrosxemalarni dasturlash usuli bilan (ularga proshivka yozish)

§ dasturlashtirilmaydigan ROM;

§ ROM, faqat maxsus qurilma - ROM dasturchisi yordamida dasturlashtiriladi (ikkalasi ham bir marta va qayta-qayta yonib turadi). Dasturchidan foydalanish, xususan, maxsus chiqishlarga nostandart va nisbatan yuqori kuchlanishni (+/- 27 V gacha) etkazib berish uchun zarur.

§ O'chirilgan (qayta) dasturlashtiriladigan ROM (ISP, tizim ichidagi dasturlash) - bunday mikrosxemalar ichida barcha kerakli yuqori kuchlanishlarning generatori mavjud va ular dasturchisiz va hatto bosma platadan lehimsiz, dasturiy ta'minot yordamida porlashi mumkin. .

xotira chipini dasturlash monoskopi

2. Ilova

Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira ko'pincha texnik qurilmani boshqarish uchun dasturiy ta'minot bilan yoziladi: televizor, mobil telefon, turli kontrollerlar yoki kompyuter (BIOS yoki SPARC mashinalarida OpenBoot).

BootROM - bu proshivka bo'lib, agar u tarmoq kartasiga o'rnatilgan mos ROM chipiga yozilgan bo'lsa, operatsion tizimni mahalliy tarmoqning uzoq tugunidan kompyuterga yuklash mumkin bo'ladi. O'rnatilgan tarmoq kartalari uchun BootROM BIOS orqali faollashtirilishi mumkin.

IBM PC-ga mos keladigan kompyuterlardagi ROM F600: 0000 dan FD00: 0FFF gacha bo'lgan manzil maydonida joylashgan.

3. ROMning tarixiy turlari

Doimiy saqlash qurilmalari kompyuterlar va elektron qurilmalar paydo bo'lishidan ancha oldin texnologiyada qo'llanila boshlandi. Xususan, ROMning birinchi turlaridan biri bochka organlari, musiqa qutilari va zarbali soatlarda ishlatilgan kamerali rolik edi.

Elektron texnologiya va kompyuterlarning rivojlanishi bilan yuqori tezlikda ishlaydigan ROMlarga ehtiyoj paydo bo'ldi. Vakuumli elektronika davrida potensioskoplar, monoskoplar va nurli lampalarga asoslangan ROMlar ishlatilgan. Transistorlar asosidagi kompyuterlarda kichik sig'imli ROMlar sifatida plagin matritsalari keng qo'llanilgan. Agar katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash kerak bo'lsa (birinchi avlod kompyuterlari uchun - bir necha o'n kilobayt), ferrit halqalarga asoslangan ROMlar ishlatilgan (ularni shu kabi operativ xotira turlari bilan aralashtirib yubormaslik kerak). Aynan shu turdagi ROMlardan "proshivka" atamasi kelib chiqadi - hujayraning mantiqiy holati halqani qoplaydigan simni o'rash yo'nalishi bo'yicha o'rnatildi. Ferrit halqalari zanjiri orqali yupqa simni tortib olish kerak bo'lganligi sababli, bu operatsiyani bajarish uchun tikuvchilikka o'xshash metall ignalar ishlatilgan. Va ROMni ma'lumot bilan to'ldirishning o'zi tikuv jarayoniga o'xshardi.

Adabiyot

Ugryumov E.P. Raqamli sxema BHV-Peterburg (2005) 5-bob.

Allbest.ru saytida e'lon qilingan

Shunga o'xshash hujjatlar

Kompyuterni saqlash qurilmalari ierarxiyasi. Mikrosxemalar va xotira tizimlari. Tasodifiy kirish xotira qurilmalari. Xotira qurilmasining ishlash printsipi. Maksimal ruxsat etilgan ish rejimlari. Xotira hajmini, bit chuqurligini va saqlangan so'zlar sonini oshirish.

muddatli ish 12/14/2012 qo'shilgan


Saqlash qurilmalari: qattiq disklar, floppi disklar, strimerlar, flesh-xotira kartalari, MO-disklar, optik: CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW va eng yangi xotira qurilmalari. Ma'lumot kuchlanish mavjudligiga bog'liq bo'lmagan ommaviy axborot vositalarida saqlanishi kerak.

referat, 03/01/2006 qo'shilgan


Axborot tushunchasi, uning o'lchovi, axborotning miqdori va sifati. Saqlash qurilmalari: tasnifi, ishlash printsipi, asosiy xususiyatlari. Inson-mashina interfeysining tashkil etilishi va vositalari, multimedia va gipermedia. Elektron jadvallar.

amaliyot hisoboti, qo'shilgan 09/09/2014


AT17C010 mikrosxemalari uchun dasturchini loyihalash, mikrokontroller tugunlarining ishlash rejimlarini, apparat vositalarini, dasturiy resurslarning yetarliligini asoslash. Qurilmaning sxematik diagrammasi, diagnostika vositalarini ishlab chiqish bo'yicha tavsiyalar.

muddatli ish, 12/19/2010 qo'shilgan


MS Visio 2010 ilovasi yordamida ROM va RAM mikrosxemalar elementlarini loyihalash.Manzil maydonini bo'lish va kengaytirish. Qo'shimcha tasodifiy kirish xotirasini hisoblash va tizim komponentlarini elektr o'zaro ta'sirini tekshirish.

11/08/2014 da qo'shilgan kurs ishi


Kompyuterni saqlash qurilmalari. Xotira tizimini yaratish. Dinamik xotira mikrosxemalarining xarakteristikalari. Arifmetik, mantiqiy yoki xizmat operatsiyalarini bajarish. Algoritmning qatlamli-parallel shakli. Parallellik darajasi va darajalari.

taqdimot 2015-03-28 qo'shildi


KR580 seriyali mikroprotsessorlar to'plami - mikrosxemalar to'plami. KR580VM80A ning asosiy elementlari 8-bitli mikroprotsessor bo'lib, Intel i8080 mikroprotsessorining to'liq analogidir. Slot mashinalarida mikroprotsessorlardan foydalanish. Mikrosxemalarni chiqarish versiyalari va ularni qo'llash.

referat, 18.02.2010 qo'shilgan


Ikki eng muhim xususiyatni taqqoslash - xotira hajmi va uning ishlashi. Umumiy maqsadli registrlar. Tasodifiy xotiraning funksiyalari. Tashqi xotiraning eng keng tarqalgan shakli qattiq diskdir. Optik vositalarning uchta asosiy turi.

referat 15.01.2015 da qoʻshilgan


Tizim blokining asosiy komponentlari. Anakartning maqsadi. Asosiy kirish-chiqarish tizimi Bios hisoblanadi. Periferik qurilma tushunchasi. Saqlash qurilmalari va ularning turlari. Kompyuter qurilmasida ochiq arxitektura. Ma'lumotlarni kiritish va chiqarish uchun qurilmalar.

referat, 12/18/2009 qo'shilgan


Tasodifiy xotira va saqlashning statik modulini hisoblash. Tasodifiy xotira modulining sxematik diagrammasini va vaqt diagrammasini qurish. Ruxsat etilgan nuqta bilan raqamlarni bo'lish uchun arifmetik mantiq birligini loyihalash.

ROM bu xotira bo'lib, unda yozilgan ma'lumotni o'zgartirib bo'lmaydi. Masalan, tashqi xotiradan mikroprotsessorli tizimning operativ xotirasiga axborotni yuklash dasturi. ROMning barcha turlari bir xil sxemani loyihalash printsipidan foydalanadi. ROMdagi ma'lumotlar manzil va ma'lumotlar avtobuslari o'rtasida aloqa mavjudligi yoki yo'qligi sifatida ifodalanadi.

ROMning an'anaviy grafik belgilanishi 26.10-rasmda ko'rsatilgan.

26.10-rasm. ROMning shartli grafik belgilanishi

Guruch. 26.11. ROM sxemasi

Shaklda. 26.11 eng oddiy ROM diagrammasini ko'rsatadi. ROMni amalga oshirish uchun dekoder, diodlar, rezistorlar to'plami va avtobus drayverlaridan foydalanish kifoya. Ko'rib chiqilgan ROM bit so'zlarni o'z ichiga oladi, ya'ni. uning umumiy hajmi 32 bit. Ustunlar soni so'z uzunligini, qatorlar soni esa 8 bitli so'zlarning sonini aniqlaydi. Diodlar "0" mantiqiy qiymatiga ega bo'lgan bitlar saqlanishi kerak bo'lgan joylarda o'rnatiladi (dekoder tanlangan chiziqqa 0 ni beradi). Hozirgi vaqtda diodlar o'rniga MOSFETlar qo'llaniladi.

Jadval 26.1 ROMning holatini ko'rsatadi, uning diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 26.11.

26.1-jadval

Oddiy ROM holati

Qoidaga ko'ra, ROMlar 2 ta tuzilishga ega bo'lgan ko'p bitli tashkilotga ega DM... Ishlab chiqarish texnologiyalari juda xilma-xildir - CMOS, n-MOS, TTL (W) va diodli massivlar.

Barcha ROMlarni quyidagi guruhlarga bo'lish mumkin: zavod tomonidan dasturlashtiriladigan (maskalangan), bir martalik dasturlashtiriladigan va qayta dasturlashtiriladigan.

Dasturlashtiriladigan xotiralarni ishlab chiqarishda(ROM yoki ROM), ma'lumotlar texnologik jarayonning yakuniy bosqichida niqob deb ataladigan fotomaska ​​yordamida ularni ishlab chiqarish jarayonida bevosita yozib olinadi. Maskali ROMlar deb ataladigan bunday ROMlar diodlar, bipolyar yoki MOS tranzistorlari asosida qurilgan.

Maskali ROMlardan foydalanish sohasi standart ma'lumotlarni saqlashdir, masalan, belgilar generatorlari (lotin va rus alifbosi harflari kodlari), tipik funktsiyalar jadvallari (sinuslar, kvadratik funktsiyalar), standart dasturiy ta'minot.

Faqat o'qish uchun dasturlashtiriladigan xotira(EPROM yoki BITIRUV KECHASI) - bir martalik elektr dasturlash imkoniyatiga ega ROM. Ushbu turdagi xotira foydalanuvchiga dasturchilar yordamida bir marta xotira chipini dasturlash imkonini beradi.

EPROM mikrosxemalari eriydigan aloqalari bo'lgan xotira hujayralarida qurilgan. Dasturlash jarayoni etarli amplituda va davomiylikdagi oqim impulslari yordamida sug'urta aloqalarini tanlab yoqishdan iborat. Eriydigan aloqalar diodlar yoki tranzistorlar elektrodlariga kiritilgan.

Shaklda. 26.12 EPROM sxemasini erituvchi o'tish moslamalari bilan ko'rsatadi. U barcha diodlar va jumperlar bilan ishlab chiqariladi, ya'ni. matritsada barchasi "0" ga teng va dasturlash paytida bu jumperlar yondiriladi, ularning kataklarida mantiqiy "1" bo'lishi kerak.

Guruch. 26.12. EPROM sxemasining bo'lagi

Qayta dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun xotira(EPROM va EPROM UV) - bir nechta elektr dasturlash imkoniyatiga ega ROM. IC EPROM UV da ( EPROM) eski ma'lumotlar ultrabinafsha nurlar yordamida o'chiriladi, buning uchun mikrosxemada shaffof oyna mavjud; EPROM da ( EEPROM) - elektr signallari yordamida.

EPROM xotira kataklari ustiga qurilgan n-MOS yoki CMOS tranzistorlari. ZE qurish uchun ikkita dielektrik muhit yoki o'tkazuvchan va dielektrik muhit o'rtasidagi interfeysda zaryadni saqlashning turli fizik hodisalari qo'llaniladi.

Birinchi versiyada MOS tranzistorining eshigi ostidagi dielektrik ikki qatlamdan iborat: silikon nitridi va silikon dioksidi. Ushbu tranzistor MNOS deb ataladi: metall - kremniy nitridi - oksid - yarim o'tkazgich. Zaryadni ushlab turish markazlari dielektrik qatlamlar chegarasida paydo bo'ladi. Tunnel effekti tufayli zaryad tashuvchilar yupqa oksidli plyonkadan o'tib, qatlamlar orasidagi interfeysda to'planishi mumkin. MOSFET tomonidan saqlanadigan ma'lumotlarning tashuvchisi bo'lgan ushbu zaryad tranzistorning pol kuchlanishining o'zgarishiga olib keladi. Bunday holda, chegara kuchlanishi shunchalik ko'tariladiki, tranzistorning eshigidagi ish kuchlanishi uni ochishga qodir emas. Hech qanday zaryad bo'lmagan tranzistorni ochish oson. Holatlardan biri mantiqiy birlik sifatida aniqlanadi, ikkinchisi nolga teng.

Ikkinchi versiyada MOS tranzistorining eshigi suzuvchi holga keltiriladi, ya'ni. sxemaning boshqa elementlari bilan bog'liq emas. Bunday eshik tranzistorning drenajiga yuqori kuchlanish qo'llanilganda ko'chki qarshi oqimi bilan zaryadlanadi. Natijada, suzuvchi eshikdagi zaryad, MNOS tranzistorli oldingi versiyada bo'lgani kabi, ma'lumotni o'qishda ishlatiladigan drenaj oqimiga ta'sir qiladi. Bunday tranzistorlar LISMOS (ko'chki zaryadini in'ektsiyali MOSFET) deb ataladi. Transistorning eshigi izolyator bilan o'ralganligi sababli, oqish oqimi juda kichik va ma'lumot uzoq vaqt (o'nlab yillar) saqlanishi mumkin.

Elektr o'chirishga ega EPROMda ikkinchi boshqaruv eshigi tranzistorning suzuvchi eshigi ustida joylashgan. Unga kuchlanish qo'llash tunnel effekti tufayli suzuvchi eshikda zaryadning tarqalishiga olib keladi. EPROM EPROM UVga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega, chunki ular qayta dasturlash uchun ultrabinafsha nurlarning maxsus manbalarini talab qilmaydi. Elektr bilan o'chiriladigan zaryadlash qurilmalari ultrabinafsha nurlari bilan o'chiriladigan zaryadlovchilarni deyarli almashtirdi.

LIZMOS tipidagi ikki eshikli tranzistorlar yordamida EPROM sxemasining bir qismi rasmda ko'rsatilgan. 26.13. Mantiqiy nol suzuvchi eshik zaryadi yordamida dasturlash rejimida yoziladi. Ma'lumotni o'chirish, ya'ni. suzuvchi eshikli deşarj, mantiqiy birlikni yozishni anglatadi. Bunday holda, namuna chizig'i bo'ylab signal qo'llanilganda, so'ralgan tranzistorlar ochiladi va kuchlanishni uzatadi U PIT o'qish qatorida.

Zamonaviy EPROMlar 80 MGts gacha bo'lgan takt chastotasida 4 Mbitgacha bo'lgan ma'lumotlar sig'imiga ega.

26.5. Flash-xotira

Ishning asosiy tamoyillari va saqlash elementlarining turi Flash-xotiralar suzuvchi eshikli tranzistorlar ustiga qurilgan ma'lumotni elektr ro'yxatga olish va o'chirishga ega EPROM-larga o'xshaydi. Qoida tariqasida, uning o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, Flash- xotira alohida sinfga ajratilgan. U bir vaqtning o'zida barcha yozilgan ma'lumotlarni yoki alohida so'zlarni o'chirishni emas, balki katta ma'lumotlar bloklarini o'chiradi. Bu alohida baytlarni yozish va o'chirish uchun boshqaruv sxemalarini istisno qilish imkonini beradi, bu esa xotira sxemasini sezilarli darajada soddalashtirish va xarajatlarni kamaytirish bilan birga yuqori darajadagi integratsiya va ishlashga erishish imkonini beradi.

26.13-rasm. EPROM sxemasining bo'lagi

Elektron qurilmalarni rivojlantirishning zamonaviy tendentsiyalari foydalaniladigan xotira hajmini doimiy ravishda oshirishni talab qiladi. Bugungi kunda muhandis o'zgaruvchan xotira sifatida mikrosxemalarga kirish huquqiga ega DRAM bir bit uchun nihoyatda past narx va yuqori darajadagi integratsiya, shuningdek, o'zgarmasligi bilan tavsiflanadi Flash-xotira, uning narxi doimiy ravishda pasayib, darajaga intiladi DRAM.

O'zgaruvchan bo'lmagan ehtiyoj Flash-xotira kompyuter tizimlarining mobil ilovalar sohasiga rivojlanishiga mutanosib ravishda o'sib boradi. Ishonchlilik, kam quvvat iste'moli, kichik o'lcham va past og'irlik - bu ommaviy axborot vositalarining aniq afzalliklari Flash-xotiraga nisbatan disk yurituvchilar. Axborot birligini saqlash narxining doimiy pasayishini hisobga olgan holda Flash-xotira, unga asoslangan tashuvchilar mobil platformalar va bunday xotiradan foydalanadigan portativ uskunalarga tobora ko'proq afzallik va funksiyalarni taqdim etmoqda. Xotiraning xilma-xil turlari orasida, Flash-hujayralarga asoslangan xotira NAND katta hajmdagi ma'lumotlar uchun uchuvchan bo'lmagan saqlash qurilmalarini qurish uchun eng mos asosdir.

Hozirgi vaqtda flesh-xotirani qurish uchun ikkita asosiy tuzilma mavjud: hujayra asosidagi xotira NOR(YOKI YO'Q) va NAND(VA-YO'Q). Tuzilishi NOR(26.14-rasm, a) axborotni saqlash uchun parallel ulangan elementar kataklardan iborat. Hujayralarning bunday tashkil etilishi ma'lumotlarga tasodifiy kirish va axborotni bayt yozish imkoniyatini beradi. Strukturaning markazida NAND(26.14-rasm, b) elementar kataklarning ketma-ket ulanishi printsipi bo'lib, guruhlarni tashkil etuvchi (16 hujayradan iborat bitta guruhda), ular sahifalarga, sahifalar esa bloklarga birlashtiriladi. Xotira massivining bunday konstruktsiyasi bilan alohida hujayralarga kirish mumkin emas. Dasturlash bir vaqtning o'zida faqat bitta sahifada amalga oshiriladi va o'chirishda bloklar yoki bloklar guruhlariga kirish mumkin.

26.14-rasm. Asoslangan tuzilmalar NOR(a) va NAND(b)

Xotira o'rtasidagi strukturaning tashkil etilishidagi farqlar natijasida NOR va NAND xususiyatlarida namoyon bo‘ladi. Nisbatan katta ma'lumotlar massivlari bilan ishlashda xotiradagi jarayonlarni yozish/o'chirish NAND xotiradan sezilarli darajada tezroq ishlaydi NOR... 16 qo'shni xotira hujayralaridan beri NAND bir-biriga hech qanday aloqa bo'shliqlarisiz ketma-ket ulangan bo'lsa, chipdagi hujayralarni joylashtirishning yuqori maydoniga erishiladi, bu sizga bir xil texnologik standartlarda katta quvvatni olish imkonini beradi. Flash dasturlashning markazida NAND elektron tunnellash jarayonidir. Va u dasturlash va o'chirish uchun ishlatilganligi sababli, xotira chipining kam quvvat sarfiga erishiladi. Hujayralarni tashkil etishning ketma-ket tuzilishi yuqori darajada miqyoslilikni ta'minlaydi, bu esa amalga oshiradi NAND-Flash xotirani kengaytirish poygasida yetakchi. Elektron tunnellanish hujayra kanalining butun maydoni bo'ylab sodir bo'lganligi sababli, y birlik maydoni uchun zaryadni ushlash intensivligi. NAND-Flash boshqa texnologiyalarga qaraganda pastroq Flash-xotira, buning natijasida u ko'proq dasturlash / o'chirish davrlariga ega. Dasturlash va o'qish disklarning umumiy sektor o'lchamiga taqlid qilish uchun sektorlar yoki sahifalar bo'yicha 512 bayt bloklarda amalga oshiriladi.

Mikrosxemalarning batafsil xususiyatlari Flash-xotirani qator kristallari misolida ko'rib chiqish mumkin HY 27xx (08/16) 1 G 1M firmalar Hynix... Shaklda. 26.15 da ushbu qurilmalarning ichki tuzilishi va pin tayinlanishi ko'rsatilgan.

Mikrosxema quyidagi xulosalarga ega:

I / O 8-15- x16 qurilmalari uchun ma'lumotlarni kiritish / chiqarish

I / O 0-7- x8 va x16 qurilmalari uchun ma'lumotlarni kiritish / chiqarish, manzilni kiritish yoki buyruq kiritish;

Ale- manzil qulfini yoqish;

CLE- buyruq mandalini yoqish;

- kristallni tanlash;

- o'qishga ruxsat;

- o'qish / band (ochiq drenaj bilan chiqish);

- yozib olish uchun ruxsat;

- yozish himoyasi

V CC- ta'minot kuchlanishi;

V SS- umumiy xulosa.

26.15-rasm. Tashqi terminal diagrammasi (a), terminalning tayinlanishi (b) va strukturaviy diagrammasi (c) Flash-xotira

Manzil satrlari 8 yoki 16 bitli kirish/chiqarish shinasidagi ma'lumotlar kiritish-chiqarish liniyalari bilan ko'paytiriladi. Ushbu interfeys ishlatiladigan pinlar sonini kamaytiradi va tenglikni o'zgartirmasdan kattaroq ICga o'tish imkonini beradi. Har bir blokni 100 000 marta dasturlash va o'chirish mumkin. Mikrosxemalar nazoratchi faoliyatini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ochiq drenajli o'qish / band chiqishiga ega PER (Dastur / O'chirish / O'qish). Chiqish ochiq drenaj bilan amalga oshirilganligi sababli, turli xil xotira chiplaridagi ushbu chiqishlarning bir nechtasini bitta tortish rezistori orqali quvvat manbaining musbat terminaliga ulash mumkin.

26.16-rasm. Xotira massivini tashkil qilish NAND- tuzilmalar

Xotira massivi NAND-tuzilma har biri 32 sahifadan iborat bloklarda tuzilgan. Massiv ikki sohaga bo'linadi: asosiy va zaxira (26.16-rasm).

Massivning asosiy maydoni ma'lumotlarni saqlash uchun ishlatiladi, zaxira maydoni esa odatda xatolarni tuzatish kodlarini saqlash uchun ishlatiladi ( ECC), dastur bayroqlari va noto'g'ri blok identifikatorlari ( Yomon blok) asosiy hudud. 8-bitli qurilmalarda asosiy sohadagi sahifalar har biri 256 baytdan iborat ikkita yarim sahifaga va 16 bayt zaxira maydonga bo'lingan. 16-bitli qurilmalarda sahifalar 256 so'zdan iborat asosiy maydonga va 8 so'zli zaxira maydonga bo'lingan.

Hujayraga asoslangan xotira NOR nisbatan uzoq oʻchirish va yozish vaqtlariga ega, lekin har bir bitni oʻqishga ruxsati bor. Ushbu holat tez-tez qayta yozishni talab qilmaydigan dastur kodini yozish va saqlash uchun bunday mikrosxemalardan foydalanishga imkon beradi. Bunday ilovalar, masalan, BIOS o'rnatilgan kompyuterlar yoki pristavkalar uchun dasturiy ta'minot uchun.

Xususiyatlari NAND-Flash uni qo'llash sohasini aniqladi: xotira kartalari va boshqa ma'lumotlarni saqlash qurilmalari. Endi bu turdagi xotira deyarli hamma joyda mobil qurilmalarda, foto va video kameralarda va hokazolarda qo'llaniladi. NAND-Flash Deyarli barcha turdagi xotira kartalari asosida: SmartMedia, MMC, SecureDigital, MemoryStick

Hozir erishilgan axborot sig'imi Flash-Xotira 8 Gb ga etadi, odatiy yig'ilgan dasturlash va o'chirish tezligi 70 MGts gacha bo'lgan soat tezligida 33,6 ms / 64 kB gacha.

Samarali foydalanishning ikkita asosiy yo'nalishi Flash-Xotiralar - kamdan-kam o'zgartiriladigan ma'lumotlarni saqlash va magnit disklardagi xotirani almashtirish. Birinchi yo'nalish uchun foydalaning Flash- manzilga kirish imkoniyatiga ega xotira, ikkinchisi uchun - fayl xotirasi.

26.6. RAM turi FRAM

FRAM- tezkor xotiraga xos bo'lgan yuqori unumdorlik va kam quvvat iste'molini birlashtirgan, qo'llaniladigan kuchlanish bo'lmaganda ma'lumotlarni saqlash xususiyatiga ega operativ o'zgarmas xotira.

Ga solishtirganda EEPROM va Flash- xotira bilan ushbu turdagi xotiraga ma'lumotlarni yozish vaqti va quvvat sarfi ancha kam (bir necha millisekundlarga nisbatan 70 ns dan kam) va yozish tsikllari uchun resurs ancha yuqori (kamida 10 11 ga nisbatan 10 5 .. uchun 10 6 tsikl EEPROM).

FRAM yaqin kelajakda raqamli qurilmalardagi eng mashhur xotiraga aylanishi kerak. FRAM darajasidagi ishlashi bilangina farq qilmaydi DRAM, shuningdek, elektr uzilishi paytida ma'lumotlarni saqlash qobiliyati. Bir so'z bilan aytganda, FRAM nafaqat sekinlikni siqib chiqarishi mumkin Flash, lekin odatiy operativ xotira turi ham DRAM... Bugungi kunda ferroelektrik xotira cheklangan foydalanishni topadi, masalan RFID- teglar. Etakchi kompaniyalar, shu jumladan Ramtron, Samsung, NEC, Toshiba faol rivojlanadi FRAM... Taxminan 2015 yilga kelib, bozor bo'lishi kerak n- gigabayt modullari FRAM.

Belgilangan xususiyatlar FRAM xotira xujayrasining saqlash kondensatorining dielektri sifatida ishlatiladigan ferroelektrik (perovskit) beradi. Bunday holda, ferroelektrik xotira ma'lumotlarni nafaqat kondansatör zaryadi shaklida (an'anaviy RAMda bo'lgani kabi), balki ferroelektrikning kristall strukturasining elektr polarizatsiyasi shaklida ham saqlaydi. Ferroelektrik kristall mantiqiy 0 va 1 ga mos keladigan ikkita holatga ega.

Muddati FRAM hali hal etilmagan. Birinchi FRAM nomini oldi - ferrodinamik RAM. Biroq, hozirgi vaqtda ferroelektrik saqlash xujayralari sifatida ishlatiladi va hozir FRAM ko'pincha ferroelektrik RAM deb ataladi.

Birinchi FRAM 2 bor edi T/2BILAN-arxitektura (26.17-rasm, a), uning asosida eng zamonaviy ferroelektrik xotira mikrosxemalari bajariladi. Har bir bit alohida mos yozuvlar bitiga ega bo'lgan bunday turdagi hujayra zaryaddagi farqni yuqori aniqlik bilan aniqlash imkonini beradi. Va differensial signalni o'qish tufayli hujayra kondansatkichlari parametrlarining tarqalishining ta'siri istisno qilinadi. Keyinchalik paydo bo'ldi FRAM arxitektura bilan 1 T/1BILAN(26.17-rasm, b). Bunday arxitekturaga ega bo'lgan mikrosxemalarning afzalligi shundaki, hujayra maydoni an'anaviy sxemalarga qaraganda kichikroq va shuning uchun ma'lumot sig'imi birligi uchun mikrosxemaning arzonligi.

26.18-rasmda temir elektr RAMning blok diagrammasi ko'rsatilgan ( FRAM) 1 Mbit hajmli va parallel kirish interfeysi bilan FM 20L 08 ta kompaniya Ramtron... 26.1-jadval. mikrosxemaning pinlari ko'rsatilgan.

FM 20L 08 - standart statik RAM kabi o'qiladigan va yoziladigan 128K × 8 tashkiliy o'zgaruvchan xotira. Ma'lumotlar xavfsizligi 10 yil davomida ta'minlanadi, shu bilan birga ma'lumotlarni saqlashning ishonchliligi (cheksiz chidamlilik) haqida o'ylashning hojati yo'q, tizim dizayni soddalashtirilgan va akkumulyatorli statik RAMga asoslangan muqobil o'zgarmas xotira yechimining bir qator kamchiliklari mavjud. bartaraf qilinadi. Yozib olish tezligi va cheksiz qayta yozish davrlarini yaratadi FRAM o'zgaruvchan xotiraning boshqa turlariga nisbatan etakchi.

26.17-rasm. Xotira hujayrasi 2-tur T/2BILAN(a) va 1 T/1BILAN(b)

26.18-rasm. Strukturaviy sxema FRAM FM 20L 08

Kompyuterlar va har qanday elektronika murakkab qurilmalar bo'lib, ularning printsiplari ko'pchilik oddiy odamlar uchun har doim ham tushunarli emas. ROM nima va qurilma nima uchun kerak? Ko'pchilik bu savolga javob bera olmaydi. Keling, bu tushunmovchilikni tuzatishga harakat qilaylik.

ROM nima?

Ular nima va ular qayerda ishlatiladi? Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (ROM) doimiy xotiradir. Texnologik jihatdan ular mikrosxema sifatida amalga oshiriladi. Shu bilan birga, biz ROMning qisqartmasi nima ekanligini bilib oldik. Qurilmalar foydalanuvchi tomonidan kiritilgan ma'lumotlarni va o'rnatilgan dasturlarni saqlash uchun mo'ljallangan. Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotirada siz hujjatlar, ohanglar, rasmlarni topishingiz mumkin - ya'ni. oylar yoki hatto yillar davomida saqlanishi kerak bo'lgan har qanday narsa. Amaldagi qurilmaga qarab xotira hajmi bir necha kilobaytdan (bir kremniy kristalli eng oddiy qurilmalarda, mikrokontrollerlar misolida) terabaytgacha o'zgarishi mumkin. ROM hajmi qanchalik katta bo'lsa, shuncha ko'p ob'ektlarni saqlash mumkin. Hajmi ma'lumotlar miqdori bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Agar siz ROM nima degan savolga javobni qisqartirsangiz, javob shunday bo'lishi kerak: bu doimiy kuchlanishga bog'liq emas.

Qattiq disklar faqat o'qish uchun asosiy saqlash qurilmalari sifatida

ROM nima degan savolga allaqachon javob berilgan. Endi ular nima ekanligi haqida gapirishimiz kerak. Faqat o'qish uchun mo'ljallangan asosiy xotira qattiq disklardir. Ular har bir zamonaviy kompyuterda mavjud. Ular axborotni to'plashning keng imkoniyatlari tufayli qo'llaniladi. Ammo ayni paytda multipleksorlar, yuklash moslamalari va boshqa shunga o'xshash elektron mexanizmlardan foydalanadigan bir qator ROMlar mavjud). Batafsil o'rganish bilan nafaqat ROMning ma'nosini tushunish kerak bo'ladi. Mavzuni chuqur o'rganish uchun boshqa atamalarni ochish ham zarur.

Flash texnologiyalari tufayli ROM imkoniyatlarini kengaytirish va qo'shish

Agar standart foydalanuvchi etarli bo'lmasa, siz ma'lumotlarni saqlash sohasida taqdim etilgan ROMni qo'shimcha kengaytirishdan foydalanishingiz mumkin. Bu xotira kartalari va USB flesh-disklarida joriy qilingan zamonaviy texnologiyalar orqali amalga oshiriladi. Ular qayta foydalanish tamoyiliga asoslanadi. Boshqacha aytganda, ulardagi ma'lumotlar o'nlab, yuz minglab marta o'chirilishi va yozilishi mumkin.

Faqat o'qish uchun xotira nima

ROM ikkita qismdan iborat bo'lib, ular ROM-A (dasturlarni saqlash uchun) va ROM-E (dasturlarni chiqarish uchun) sifatida belgilangan. Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira turi A diod-transformator matritsasi bo'lib, u manzil simlari bilan tikilgan. ROMning ushbu bo'limi asosiy funktsiyani bajaradi. To'ldirish ROM tayyorlangan materialga bog'liq (perforatsiya va magnit lentalar, perforatsiya kartalari, magnit disklar, barabanlar, ferrit uchlari, dielektriklar va ularning elektrostatik zaryadlarni to'plash xususiyatidan foydalanish mumkin).

ROMning sxematik tuzilishi

Ushbu elektron ob'ekt tashqi ko'rinishida ma'lum miqdordagi bir bitli hujayralarning ulanishiga o'xshash qurilma sifatida tasvirlangan. ROM chipi, uning potentsial murakkabligi va sezilarli darajada ko'rinadigan imkoniyatlariga qaramay, kichik o'lchamga ega. Muayyan bit yodlanganda, u korpusga (nol yozilsa) yoki quvvat manbaiga (bir yozilsa) muhrlanadi. Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira qurilmalaridagi xotira kataklarining sig'imini oshirish uchun mikrosxemalarni parallel ravishda ulash mumkin. Ishlab chiqaruvchilar zamonaviy mahsulotni olish uchun shunday qiladilar, chunki yuqori samarali ROM chipi ularga bozorda raqobatbardosh bo'lish imkonini beradi.

Turli jihozlarda foydalanilganda xotira hajmlari

Xotira miqdori ROM turi va maqsadiga qarab farqlanadi. Shunday qilib, kir yuvish mashinalari yoki muzlatgichlar kabi oddiy maishiy texnikada o'rnatilgan mikrokontrollerlar etarli bo'lishi mumkin (bir necha o'nlab kilobayt zahiralaridan) va kamdan-kam hollarda murakkabroq narsa o'rnatiladi. Bu erda katta hajmdagi ROMdan foydalanish mantiqiy emas, chunki elektronika miqdori kichik va texnologiyadan murakkab hisob-kitoblar talab qilinmaydi. Zamonaviy televizorlar uchun allaqachon mukammalroq narsa talab qilinadi. Va murakkablikning eng yuqori cho'qqisi - kompyuterlar va serverlar kabi hisoblash uskunalari, ROMlar uchun kamida bir necha gigabaytdan (15 yil oldin chiqarilganlar uchun) o'nlab va yuzlab terabaytlargacha ma'lumot sig'ishi mumkin.

Maska ROM

Yozuv metallizatsiya jarayoni yordamida amalga oshirilgan va niqob ishlatilgan hollarda, bunday faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira niqob deb ataladi. Ulardagi xotira kataklarining manzillari 10 pinga beriladi va maxsus CS signali yordamida ma'lum bir mikrosxema tanlanadi. Ushbu turdagi ROMni dasturlash zavodlarda amalga oshiriladi, buning natijasida kichik va o'rta hajmlarda ishlab chiqarish foydasiz va juda noqulay. Ammo keng ko'lamli ishlab chiqarish bilan ular barcha doimiy saqlash qurilmalari orasida eng arzoni bo'lib, bu ularning mashhurligini ta'minladi.

Sxematik jihatdan ular umumiy massadan farq qiladi, chunki saqlash matritsasida o'tkazgich ulanishlari polikristalli kremniydan tayyorlangan erituvchi jumperlar bilan almashtiriladi. Ishlab chiqarish bosqichida barcha jumperlar yaratiladi va kompyuter mantiqiy birliklar hamma joyda yozilgan deb hisoblaydi. Ammo tayyorgarlik dasturlash paytida kuchlanish kuchayadi, uning yordamida mantiqiy birliklar qoldiriladi. Past kuchlanish qo'llanilganda, jumperlar bug'lanadi va kompyuter mantiqiy nol borligini o'qiydi. Bu dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira qurilmalarining printsipi.

Faqat o'qish uchun dasturlashtiriladigan xotira

EPROMlar texnologik ishlab chiqarish jarayonida etarlicha qulay bo'lib chiqdi, shuning uchun ular o'rta va kichik partiyalarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin edi. Ammo bunday qurilmalarning ham o'z cheklovlari bor - shuning uchun siz dasturni faqat bir marta yozishingiz mumkin (jumperlar bir marta va butunlay bug'langanligi sababli). Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotiradan qayta foydalanishning imkoni yo'qligi sababli, noto'g'ri yozib olingan taqdirda uni yo'q qilish kerak. Natijada, ishlab chiqarilgan barcha asbob-uskunalar narxi oshadi. Ishlab chiqarish tsiklining nomukammalligi tufayli bu muammo xotira qurilmalari dizaynerlarining ongini juda qattiq egalladi. Ushbu vaziyatdan chiqish yo'li ko'p marta yangidan dasturlashtirilishi mumkin bo'lgan ROMni ishlab chiqish edi.

UV yoki elektr o'chiriladigan ROM

Va bunday qurilmalar "ultrabinafsha yoki elektr o'chirish bilan faqat o'qish uchun xotira" deb nomlangan. Ular xotira matritsasi asosida yaratilgan bo'lib, unda xotira hujayralari maxsus tuzilishga ega. Shunday qilib, har bir hujayra MOS tranzistoridir, unda eshik polikristalli kremniydan qilingan. Oldingi variantga o'xshash, shunday emasmi? Ammo bu ROMlarning o'ziga xosligi shundaki, kremniy qo'shimcha ravishda ajoyib izolyatsion xususiyatlarga ega dielektrik - kremniy dioksidi bilan o'ralgan. Bu erda ishlash printsipi o'nlab yillar davomida saqlanishi mumkin bo'lgan indüksiyon zaryadining mazmuniga asoslanadi. Bu erda o'chirish xususiyatlari mavjud. Shunday qilib, ultrabinafsha ROM qurilmasi uchun tashqi tomondan keladigan ultrabinafsha nurlarga (ultrabinafsha chiroq va boshqalar) kirish kerak. Shubhasiz, oddiylik nuqtai nazaridan, elektr o'chirish bilan faqat o'qiladigan xotiralarning ishlashi maqbuldir, chunki ularni faollashtirish uchun siz shunchaki kuchlanishni qo'llashingiz kerak. Elektr o'chirish printsipi ko'pchilikda ko'rish mumkin bo'lgan flesh-disklar kabi ROM-larda muvaffaqiyatli amalga oshirildi.

Ammo bunday ROM sxemasi, hujayra konstruktsiyasidan tashqari, an'anaviy maskalangan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotiradan tizimli ravishda farq qilmaydi. Ba'zan bunday qurilmalar qayta dasturlashtiriladigan deb ham ataladi. Ammo barcha afzalliklari bilan ma'lumotni o'chirish tezligi uchun ma'lum cheklovlar mavjud: bu harakat odatda 10-30 daqiqa davom etadi.

Qayta yozish imkoniyatiga qaramay, qayta dasturlashtiriladigan qurilmalar ulardan foydalanishda cheklovlarga ega. Misol uchun, ultrabinafsha nurlari bilan o'chiriladigan elektronika 10 dan 100 gacha qayta yozish tsiklidan omon qolishi mumkin. Keyin radiatsiyaning halokatli ta'siri shunchalik sezilarli bo'ladiki, ular ishlashni to'xtatadi. BIOS dasturlari, video va ovoz kartalari, qo'shimcha portlar uchun saqlash kabi elementlardan foydalanishni ko'rishingiz mumkin. Ammo elektrni o'chirish printsipi qayta yozish uchun maqbuldir. Shunday qilib, oddiy qurilmalarda qayta yozishlar soni 100 000 dan 500 000 gacha! Ko'proq ishlashi mumkin bo'lgan alohida ROMlar mavjud, ammo ko'pchilik foydalanuvchilarga ularga kerak emas.