Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Джонс М.Х. -> "Электроника - практический курс" -> 157

Электроника - практический курс - Джонс М.Х.

Джонс М.Х. Электроника - практический курс — М.: Постмаркет, 1999. — 528 c.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка): elektronika1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 151 152 153 154 155 156 < 157 > 158 159 160 161 162 163 .. 195 >> Следующая

и землей (0 В) и резистора с сопротивлением 220 Ом между линией и шиной
питания (Vcc ).
14.5 Запоминающие устройства
14.5.1 Магнитные и оптические устройства для хранения данных
Хранение и извлечение чисел и символов крайне необходимы каждой
компьютерной системе. Как профессионалам, так и пользователям-любителям
хорошо знакомо долговременное хранение программ и данных на магнитной
ленте в виде катушек или кассет. Достоинством дисковой памяти, является
возможность произвольной выборки, то есть извлечение информации в
порядке, отличающемся от того, в каком они были записаны. Магнитная
запись применяется на популярных повсеместно флоппи-дисках емкостью от
360 Кбайт до 2 Мбайт, а также на винчестерах (жестких дисках), объем
которых достигает 3000 Мбайт (3 Гбайт). Оптическая запись позволяет
достичь емкости в несколько гигабайт и удобна тем, что носители являются
съемными в отличие от жестких дисков, которые, как правило, жестко зак-
Запоминающие устройства 441
реплены в компьютерной системе. (К середине 1998 года объем жестких
дисков стал доходить до 20 с лишним гигабайт и все большее
распространение стали получать съемные жесткие диски. - Прим. перев.)
Знакомой разновидностью оптической записи данных являются, конечно,
цифровые ком-пакт-диски звукового диапазона (Compact Disc, CD),
содержащие свыше 500 Мбайт цифровых данных и широко применяемые в
качестве носителей программного обеспечения для персональных компьютеров;
считывание с таких дисков осуществляется устройством, носящим название
CD-ROM.
14.5.2 Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
В параграфах 13.10 и 13.11 было рассказано о том, как применяются
триггеры для хранения битов и как можно триггеры объединить в регистр для
запоминания целых байтов. Роль запоминающего устройства может играть
регистр сдвига, сквозь который по цепочке триггеров можно проталкивать
данные, но он в своей обычной форме, является, по существу, памятью
последовательного действия, в которой реализуется принцип "первым вошел -
первым вышел" (First In First Out, FIFO). Обычно данные используются в
порядке, отличном от того, в каком они были запомнены; поэтому необходима
память с произвольной выборкой (Random Access Memory, RAM) (называемая
также оперативным запоминающим устройством, ОЗУ - Прим. перев.).
На одном кристалле можно изготовить в виде решетки миллионы триггеров,
обеспечив возможность прямого доступа к любому из них, то есть к ячейке
памяти, для записи или чтения. Это достигается присвоением каждой ячейке
ее индивидуального адреса точно так же, как мы обсуждали это в связи с
организацией шины данных. На рис. 14.9 показано, как можно использовать D
-триггер в качестве ячейки ОЗУ. Сигнал на общий выход данных поступает от
отдельных ячеек памяти через открытый коллектор или с выхода с тремя
состояниями. Каждая ячейка выбирается логической 1 с выхода ее
собственного дешифратора адреса, а логические элементы И и И-НЕ
обеспечивают выполнение команды записи или вывод состояния триггера
соответственно.
Самый распространенный тип памяти даже проще, чем только что описанное
статическое ОЗУ (Static RAM, SRAM) с триггерами в ячейках. В динамическом
ОЗУ (Dynamic RAM, DRAM) двоичное число хранится временно в виде заряда на
затворе МОП-транзистора, так что реальная схема оказывается в результате
очень компактной. Такая ячейка памяти представлена на рис. 14.10; 7j, Т2
и Тъ являются МОП-транзисторами с индуцируемым каналом. Когда сигнал на
соответствующей адресной линии принимает активное значение одновременно
со входным сигналом записи, высокий логический уровень с выхода схемы И
отпирает транзистор Гр в результате чего происходит заряд или разряд
емкости С согласно тому, каков уровень сигнала на входе данных - высокий
или низкий (обычно роль емкости С играет паразитная емкость затвора
транзистора Т2). Если емкость С заряжена, то транзистор Т2 открыт и его
сток имеет низкий потенциал. Когда про-
442 МикроЭВМ и их применения
Рис. 14.9. Статическое ОЗУ с однобитовыми ячейками.
исходит обращение к этой ячейке, транзистор Т} также открыт, соединяя
выходную шину, организованную по принципу "монтажное И", со стоком
транзистора Т2, и создавая на ней низкий уровень, когда С заряжен (когда
на входе данных высокий уровень). Правильная полярность восстанавливается
с помощью инвертора на выходе. Заряд на емкости С не может оставаться
бесконечно долго, поэтому необходим цикл регенерации , который состоит в
чтении из каждой ячейки и перезаписи, и который обычно осуществляется
каждые 2 мс. Как правило, эта процедура выполняется центральным
процессором, но иногда бывает встроена в саму ИС памяти. (В настоящее
время регенерация практически всегда происходит без участия центрального
процессора. - Прим. перев.). Несмотря на это дополнительное усложнение,
динамическое ОЗУ имеет меньшие размеры и дешевле, чем статическое ОЗУ; у
динамического ОЗУ степень интеграции составляет до 256 Мбит на кристалл.
Предыдущая << 1 .. 151 152 153 154 155 156 < 157 > 158 159 160 161 162 163 .. 195 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed