 |
Структура элементарной ячейки ПЗУ
|
|
|
|
В зависимости от типа ПЗУ (ROM, PROM, EPROM, EEPROM) носителем информации (запоминающим элементом) являются различные элементы, но для понимания принципа построения и работы ПЗУ их упрощенную структуру элементарной ячейки можно представить сведя к двум структурам.
Для ПЗУ типа ROM и PROM носителем информации является «наличие или отсутствие связи». Структура такой 4-х разрядной ячейки приведена на Рис. 1.17.
Рис. 1.17 Структура элементарной ячейки ПЗУ типа ROM и PROM
Наличие связи (наличие диода) формирует логический ноль, отсутствие связи (отсутствие диода) – логическую единицу. Отличие ПЗУ типа ROM и PROM в такой структуре заключается только в том, что наличие или отсутствие связи для типа ROM определяется и формируется на стадии изготовления микросхем ПЗУ, а для типа PROM микросхема при изготовлении содержит связи во всех ячейках (все ячейки содержат «0»). Отсутствие связи в необходимых ячейках (запись в ячейки «1») осуществляется на стадии изготовления устройства с помощью специального программатора, который разрушает связи в необходимых ячейках памяти.
На данной структуре не показаны элементы, обеспечивающие запись (программирование памяти) информации в ячейку памяти.
Для ПЗУ типа EPROM и EEPROM носителем информации является «конденсатор», выполненный на КМОП структурах. Структура такой 4-х разрядной ячейки приведена на Рис. 1.18.
Рис. 1.18 Структура элементарной ячейки ПЗУ типа EPROM и EEPROM
Заряженный конденсатор приводит к формированию логического ноля, а разряженный – к формированию логической единицы. Для данных типов ПЗУ в исходном состоянии ячейки содержат «1» – конденсаторы разряжены. Заряд конденсаторов в необходимых ячейках (запись в ячейки «0») осуществляется на стадии изготовления устройства с помощью специального программатора. Отличие ПЗУ типа EPROM и EEPROM в такой структуре заключается только в способе стирания информации. В EPROM информация стирается путем ультрафиолетового излучения через специальное окно в корпусе микросхемы, а в EEPROM – с помощью электрического сигнала, формируемого специальным программатором.
|
|
|
В остальном нет никаких принципиальных отличий в структуре и работе этих типов ПЗУ. На выходе включен буферный элемент, который при подаче сигнала чтения RD выдает на линии данных информацию, содержащуюся в ячейке памяти.
Временная диаграмма процесса чтения информации из элементарной ячейки ПЗУ приведена на Рис. 1.19. Считываемая информация на линии данных присутствует в течении действия сигнала RD (с момента времени tRD1 до момента времени tRD2).
Рис. 1.19 Временная диаграмма чтения из элементарной ячейки ПЗУ
СТРУКТУРА ПЗУ
ПЗУ выпускаются с разрядностью 4, 8, 16, 32 и т.д. Структура ПЗУ по своей сути очень схожа структуре ОЗУ. Исключением является отсутствие вывода WR – запись. Структурные элементы, обеспечивающие программирование ПЗУ не рассматриваются, т.к. к нормальному режиму работы не имеют отношения.
Для примера на Рис. 1.20 представлена структура ПЗУ с организацией 4х4. В данной структуре непосредственно накопитель информации не раскрывается, т.к. тип ПЗУ (ROM, PROM, EPROM, EEPROM) не приводит к различию в структуре ПЗУ.
Рис. 1.20 Структура ПЗУ с организацией 4х8
Элементом, определяющим к какой ячейке памяти осуществляется обращение, является дешифратор. Фактически адресные сигналы A0 – A1 определяют ячейку памяти, к которой осуществляется обращение – дешифратор определяет прохождение сигнала запись RD к входу управления OE выходного буфера. Работа дешифратора разрешается сигналом CS – выборка кристалла (Chip Select).
Временная диаграмма процесса чтения информации из ячейки ПЗУ приведена на Рис. 1.21. Для обеспечения чтения на линии адреса выставляется адрес (номер) ячейки памяти (момент времени t0), формируется сигнал CS – выборка кристалла (момент времени t1), а также сигнал чтение RD. При этом информация с выхода соответствующей ячейки памяти передается на линию данных. Считываемая информация на линии данных присутствует в течение действия сигнала RD (с момента времени tRD1 до момента времени tRD2).
|
|
|
Рис. 1.21 Временная диаграмма чтения из ячейки ПЗУ
На Рис. 1.22 приведено условное графическое обозначение ПЗУ с организацией 2Кх8.
Рис. 1.22 Условное графическое обозначение ПЗУ емкостью 2Кх8
|
|
|
