Системы и принцип работы ОЗУ.

Оперативное ЗУ используется в условиях, когда необходимо выбирать и обновлять хранимую информацию в высоком темпе работы процессора цифрового устройства. Вследствие этого в ОЗУ предусматриваются три режима работы: режим хранения при отсутствии обращения к ЗУ, режим чтения хранимых слов и режим записи новых слов. При этом в режимах чтения и записи ОЗУ должно функционировать с высоким быстродействием. В цифровых устройствах ОЗУ используются для хранения и программ.

Информация хранится в накопителе. Он представляет собой матрицу, составленную из элементов памяти (ЭП=ЯП), расположенных вдоль строк и столбцов. Элемент памяти может хранить 1 бит информации (лог.0 либо лог.1). Кроме того, он снабжен управляющими цепями для установки элемента в любом из трех режимов: режиме хранения (в котором он отключается от входа и выхода микросхемы), режиме чтения (в котором содержащаяся в ЭП информация выдается на выход микросхемы), режиме записи (в котором в ЭП записывается новая поступающая со входа микросхемы информация).

Каждому ЭП приписан номер, называемый адресом элемента. Для поиска требуемого ЭП указывается строка и столбец, соответствующие положению ЭП в накопителе. Адрес ЭП в виде двоичного числа принимается по шине адреса в регистр адреса. Число разрядов адреса связано с емкостью накопителя. Число строк и число столбцов накопителя выбираются равными целой степени двух. И если число строк N_стр = 2ⁿ₁ и число столбцов N_ст = 2ⁿ₂, то общее число ЭП (емкость накопителя):

N = N_стр * N_ст = 2ⁿ₁ * 2ⁿ₂ = 2 ⁽ⁿ₁⁺ⁿ₂⁾ = 2ⁿ,

где n = n₁ + n₂ - число разрядов адреса, принимаемого в регистр адреса.

Например, при емкости N = 2¹⁰ = 1024 число разрядов адреса n = 10; при этом выбирается n₁ = n₂ = n/2 = 5, в этом случае число строк и число столбцов накопителя 2ⁿ₁ = 2ⁿ₂ = 32.

Каждаягруппа разрядов адреса подается на соответствующий дешифратор: дешифратор строк и дешифратор столбцов. При этом каждый из дешифраторов создает на одной из своих выходных цепей уровень лог.1, выбранный ЭП оказывается под воздействием уровня лог.1. При чтении содержимое ЭП выдается на усилитель чтения и с него на выходной триггер и выход микросхемы. Режим записи устанавливается подачей сигнала на вход разрешения записи (РЗ=WR). При уровне лог.0 на входе РЗ открывается усилитель записи и бит информации со входа данных поступает в выбранный ЭП и запоминается в нем. Эти процессы происходят в том случае, если на входе выбора кристалла (ВК=CS) активный уровень лог.0. При уровне лог.1 на этом входе на всех выходах дешифратора устанавливается уровень лог.0 и ЗУ оказывается в режиме чтения.