Запоминающими элементами СОЗУ (SRAM) служат триггеры на КМОП и n-МОП транзисторах с цепями установки и сброса. СОЗУ сравнительно дороги, поэтому они применяются там, где требуется повышенное быстродействие при меньшей ёмкости.
Схема запоминающего элемента ЗЭ КМОП приведена на рисунке 2.1,а. ЗЭ содержит RS-триггер на транзисторах VТ3 и VТ5, нагрузка которых - транзисторы VТ2 и VТ4, и ключи выборки VТ1 и VТ6. ЗЭ образуют строку, которую называют запоминающей ячейкой ЗЯ или ячейкой памяти ЯП. Каждый ЗЭ через ключи VТ1 и VТ6 соединён с вертикальными линиями записи/считывания ЛЗС. Другое название ЛЗС – линии разрядов. Правая линия – ЛЗС в прямом коде, слева – в инверсном. Совокупность ЛЗС (линий разрядов) образуют многоразрядную шину записи/считы-вания, по числу ЗЭ в ЯП. Линия – «от ДШ строк» - линия выборки ЛВ.
Рисунок 5.2.1 – Запоминающие элементы: а) на КМОП; б) на n-МОП транзисторах
В режиме хранения на ЛВ поддерживается низкий потенциал, ключи VТ1 и VТ6 закрыты, RS-триггер сохраняет ранее установленное состояние.
При обращении к ЗУ ключи VТ1 и VТ6 открываются сигналом от дешифратора ДШ строк и выходы триггера подключаются к линиям разрядов(линиям записи/счи-тывания) через ключи на транзисторах VТ1 и VТ6.
В режиме считывания выходы триггера подключаются к линиям разрядов, по которым информация поступает на вход усилителя считывания и дальше.
В режиме записи усилитель записи формирует на разрядных шинах сигналы, ко-
торые через открытые ключи устанавливают триггер в соответствующее состояние.
При подаче «0» на правую ЛЗС Т3 запирается и открывается VТ5, который фик-сирует состояние триггера «0». При подаче «1» - на правой ЛЗС фиксируется «1».
Схема ЗЭ на n-МОП транзисторах приведена на рисунке 5.2.1, б. Такие ЗЭ занимают меньшую площадь поверхности кристалла.
На рисунке 5.2.2, а приведена структурная схема БИС СОЗУ с организацией 8К×8. В её состав входят: дешифраторы адреса столбцов и строк; входные формиро-ватели; накопитель (матрица), содержащий 256×256 ЗЭ; схема записи /считывания; вентили ввода/вывода GW и GR; логика управления. Вентили GW, GR обеспечивают три режима работы «чтение», «запись» и «отключено».
Назначение выводов и сигналов. А0…А12 – выводы шины адреса; IO0… IO7 – выводы шины данных; CS (или СЕ) – сигнал разрешения или запрета доступа к па-мяти; OE – сигнал разрешения чтения (считывания); WE – сигнал разрешения запи-си. На рисунке 2.4, б вместо выводов WE и OE указан вывод R/W – чтения/записи.
Другое изображение многоотводной ЦЛЗ приведено на рисунке 5.1.5. На рисунке обозначено: S(t) – код отсчёта сигнала в текущий момент времени, S(t-1), S(t-2), S(t-3), S(t-4) – коды отсчётов сигнала в предшествующие моменты времени.
Рисунок 5.1.5 – УГО многоотводной цифровой линии задержки
23) Циклические ЗУ
Циклические ЗУ с продвижением информации выполняются на многоразрядных сдвиговых регистрах, которые выполняются на триггерах. Слово данных переписы-вается из одного столбца триггеров в другой по каждому синхроимпульсу С.
Многоразрядный сдвиговый регистр является, в сущности, многоотводной цифро-вой линией задержки ЦЛЗ. На рисунке 5.1.4 ЦЛЗ обозначена набором элементов Z-1, каждый из которых – столбец триггеров. Многоотводная ЦЛЗ применяется в цифро-вых сигнальных процессорах (ЦСП, DSP) или цифровых процессорах обработки сиг-налов (ЦПОС), на основе которых выполняются цифровые фильтры (рисунок 5.1.4).
Цифровой фильтр ЦФ содержит: ЦЛЗ; устройства перемножения отсчётов сигнала на коэффициенты фильтра; сумматор 1. По отсчётам выходного сигнала у(tn) можно получить, в соответствии с теоремой Котельникова, выходной сигнал в аналоговой форме, применив цифро-аналоговый преобразователь ЦАП. Сигнал ошибки предска-зания e(tn) образуется на выходе сумматора 2, который вычисляет разность между отсчётами сигнала, пошедшими ЦЛЗ, и отсчётами выходного сигнала ЦФ. Фильтры предсказания применяются, например, в кодеках речи системы мобильной связи GSM-900 и системы транкинговой связи TETRA.
Рисунок 5.1.4 – Структурная схема цифрового фильтра предсказания с Конечной Импульсной Характеристикой КИХ четвертого порядка (подобные применены в ко-деках речи): а1, а2, а3 , a4 - коэффициенты фильтра (отсчёты Дискретной Импульсной Характеристики ДИХ); S(tn) - отсчёты входного сигнала; у(tn)- отcчёты выходного сигнала; e(tn) - остаток предсказания; Z-1 - задержка на один период дискретизации; - устройство перемножения отсчётов сигнала на коэффициенты фильтра
24) Постоянные ЗУ
ПЗУ предназначены для хранения данных, записываемых заранее и не изменяе-мых при работе микропрцессорных систем МПС. Они применяются также в микро-программных устройствах управления, преобразователях кодов, знакогенераторах.
Основные особенности ПЗУ: энергонезависимость, словарная организация и работа в режиме считывания. Различают следующие группы ИМС ПЗУ:
- RОМ – масочные ПЗУ - программируемые один раз при изготовлении;
- устройство перемножения отсчётов сигнала на коэффициенты фильтра