И В. С. Ямпольсний о основы автоматики и электронно- вычислительной техники нститутов

Организация блоков. ЗУ. В таблице 5.3 приведены основные справочные сведения по полупроводниковым интегральным схемам запоминающих устройств. Эти схемы находят широкое применение как в различных устройствах цифровой автоматики, так р при построении блоков памяти вычислительных машин различного клас­са. Все перечисленные в таблице ИМС (за исключением К500) имеют уровни входных и выходных сигналов, совместимые с наи­более распространенными цифровыми схемами ТТЛ. Кроме того, все они (за исключением К500РУ415 и К565РУ1) нуждаются в одном источнике питания напряжением 5 В. По таблице можно просле­дить, как совершенствование технологии иаготовления интегральных схем привело к резкому улучшению их качественных показате­лей. В пределах одной серии (например, К565, К541 или К132) микросхемы более позднего выпуска и!иеют большее быстродей­ствие и меньшую удельную мощность потребления. Пользуясь таблицей, можно определить возможность использования различных типов микросхем для построения разнообразных запоминающих устройств. Так, по быстродействию для СОЗУ пригодны только ЭСЛ и ТТЛ микросхемы, для ОЗУ выгоднее использовать И²Л и'ли МОП схемы (при необходимом быстродействии имеют значительно меньшее энергопотребление) и т. п.
Практически все интегральные схемы, пригодные для использо­вания в ОЗУ, имеют одноразрядную организацию памяти: 1КХ1, 4КХ1, 16КХ1 и 64КХ1- В то же время для работы автомати­ческих устройств и ЭВМ нужны блоки ОЗУ, запоминающие слова большой разрядности (обычно от 4 до 64 бит). Так, персональ­ные ЭВМ включают в себя блоки ОЗУ с байтовой (8 бит) или двухбайтовой (16 бит) организацией памяти и объемом в 32 К слов, (минимум), 64 К слов (большинство ПЭВМ) и не менее 512 К слов (профессиональные ПЭВМ). Требованиям к блокам ПЗУ, как пра­вило, удовлетворить проще; их объем обычно равен 4...8 Кбайт

имс	Структура	Емкость, словХ бнт	Время цикла, не	Потребляемая мощность, мкВт/бит
				хранения	обращения
		Статические ОЗУ		-
К500РУ410	ЭСЛ	256X1	40	3000
К155РУ5	ТТЛ	256X1	60	2750
РУ7		1024Х 1	45	680
К541РУ1	ИУ1	4096X1	280	130
■ РУ2		1024X4	200	100
РУЗ		16384Х 1	225		35
К132РУ1	мдп	1024Х1	400	340
РУ4		1024X1	55	220	450
РУ5		4096X1	85	40	220
РУ6		16384Х1	75	0,06	10
К1809РУ1		1024X16	400		• 24
К561РУ1	КМДП	256X1	1500	0,4	50
К537РУ6	КМДП	4096X1	530(340)	0,04	10
РУ9		2048X8	580(400)	0,06	10
РУ14		4096X1	180	0,13	60
		Динамические ОЗУ
К565РУ1	МДП	1024X1	400	5	175
РУЗ		16384X1	400	5	40
РУ5-—		65536X1	230	0,3	3,5
РУ6		16384Х 1	230	1,2	8,3
		Программируемые ПЗУ
К155РЕЗ	ТТЛ	32X8	50	2150
К556РТ4	ТТЛШ	256X4	70	660
РТ5		512X8	70	240
К565РТ1	мдп	1024	300		30
		Репрограммируемые ПЗУ
К573РФ1	мдп	1024X8	450	100
РФ2		2048X8	450		80

и редко доходит до 32 Кбайт. Однако по мере снижения стоимости производства ИМС постоянной памяти наблюдается тенденция увеличения ее объема в ПЭВМ.
Для создания элементарных блоков ЗУ так называемых стра­ниц памяти, которые могут запоминать слова с необходимой раз­рядностью в п бит,— производят объединение п микросхем с одно­разрядной организацией памяти (рис. 5.9, а). При этом адресные входы (/40,...,у4п) и входы управления (3/С, ВМ) всех микросхем

• 
  соединяются параллельно, а из самостоятельных информационных входов D и выходов Q составляют шины входных (D0,...,D7) и вы­ходных (Q0,...,Q7) данных.
  

Если количество слов на одной странице ЗУ оказывается не­достаточным, производят наращивание емкости ЗУ, объединяя т : страниц в единое устройство — блок ЗУ. Для этого адресные входы, входы управления записью/считыванием, информационные входы и выходы всех страниц соединяют параллельно. Выборку (перелисты­вание) страниц осуществляют мультиплексированием (коммутацией)

5 Блок ОЗУ на 32 Кбайт

ИПС	д штук	Рп.Вт	U.HC	Тип
К541РУЗ	16	0,25	225	И^2/1
К132РУ6	16	2.0/0,02	75	НЛП стат
К565РУ6	16	2.2/0.32	' 230	МДП дин

сигнала ВМ (выбор микросхемы), подаваемым одновременно на все микросхемы выбранной страницы (рис. 5.9, б). Микросхемы отключенных страниц не должны влиять на выходные уровни сиг­налов рабочей страницы. Для этого выходные усилители микро­схем памяти выполняют по схемам, позволяющим переводить усили­тель в состояние с высоким выходным сопротивлением. В это состояние они переходят при отсутствии сигнала ВМ.
Страничная организация памяти осуществляется не только на уровне блоков ЗУ, но уже и на уровне микросхем высокой степени интеграции. В частности, ИМС К565РУ6 имеет двухстраничную организацию и содержит две матрицы (64X128) накопителей на

7. 
   Кбайт каждая, а ИМС К.565РУ5 — четыре страницы по 16 Кбайт (матрица 128X128).
   

Организация блоков динамических ОЗУ значительно сложнее. Так как доступ к микросхемам динамических ОЗУ (для записи и чтения) прерывается на время регенерации, то на информа­ционные шины (входную и выходную) приходится ставить про­межуточные регистры. Они могут взаимодействовать с внешними устройствами в любой момент времени, а затем передают или принимают информацию из микросхем ОЗУ в те моменты, когда нет регенерации. Кроме регистров, необходимы специальные схемы (счетчики и мультиплексоры), с помощью которых организуют перебор адресов всех ячеек во время регенерации и доступ к опре­деленной ячейке (по конкретному адресу) при обращении к памяти со стороны внешних устройств.