Вопрос 12. Процесс считывания в динамических зу с произвольной выборкой. Принцип действия усилителя-регенератора.
Процесс считывания.
Сл – паразитная емкость линии
считывания;
Uлин.счит.
(VT1)
(VT2)
Имеется ввиду транзистор VT2
Подзарядка линии считывания проводится до самого считывания.
После считывания напряжениt надо вернуть до уровня Uп/2.
Так как при считывании информации паразитная емкость линии считывания много больше емкости конденсатора, на котором хранится информация, то при считывании, когда открывался бы транзистор VT1, конденсатор Сз заряжал бы паразитную емкость Сл, и до усилителя считывания просто ничего бы не доходило. Поэтому необходима подзарядка линии считывания, чтобы емкость Cл была заряжена и не отбирала бы информацию по пути до усилителя считывания (подзарядка осуществляется напряжением Uп, половина этого напряжения уходит на отпирание транзистора, а оставшаяся половина заряжает линию связи).
На самом деле Cл чаще выполняется в виде шунтирующей емкости (то есть реально ставится шунтирующий конденсатор) и считается, что если мы зарядили этот шунтирующий конденсатор, то паразитную емкость мы уж тем более зарядили.
П
ринцип
действия усилителя-регенератора.
В качестве усилителя-регенератора используется RS-триггер, включенный м/д двумя линиями записи/считывания.
В реальных схемах используется не просто усилитель, а т. н. усилитель-регенератор, который является триггерным элементом. В зависимости от предварительной подготовки он или принимает (считывает) информацию из запоминающей ячейки, устанавливаясь при этом в «0» или «1», или соответствующим образом заряжает ячейку (регенерирует ее), будучи предварительно установленным (из этой же ячейки) в «0» или «1».
Вопрос 13. Контроллер динамической памяти.
Сигналы:
HOLD – сигнал запроса на ПДП (сигнал захвата памяти);
RAS – row address strobe, сигнал выбора адреса строки;
CAS – column address strobe, сигнал выбора адреса столбца;
HLDA – сигнал, подтверждающий режим ПДП (подтверждение захвата памяти);
WE – write enable;
OE – output enable (выкл/вкл порты в Z-состояние)
Регенерация памяти нужна каждые 2 - 8 мс. Поэтому генератор G вырабатывает сигналы синхронизации определенной частоты так, чтобы вырабатывался сигнал запроса на ПДП HOLD, который идет в микропроцессор (период 2-8 мс таких запросов обеспечивается верхним счетчиком). МП, довыполнив команду, которая у него была в регистре команд во время прихода сигнала HOLD, приостанавливает свою работу и вырабатывает сигнал HLDA, подтверждающий ПДП. Сигнал HLDA мгновенно по синхросигналу из G фиксируется на триггере Т1. Теперь с памятью работает контроллер ПДП.
Единичное значение Т1 освобождает нижний счетчик от асинхронного сброса (по входу R) и этот счетчик начинает считать импульсы. С его выхода D (это многоразрядный выход) все разряды идут на вход 1 мультиплексора (здесь вход 1 – не для одного разряда, а для группы, вход 0 - аналогично), а так как на входе А мультиплексора стоит единица – она пришла с триггера Т1, то мультиплексор коммутирует на выход данные со входа 1, в данном случае D. В итоге все импульсы, которые считает нижний счетчик, попадают на адресный вход DRAM-памяти. Таким образом, номера импульсов (которые образуются на выходе D нижнего счетчика) – это адреса строк в DRAM-памяти. Адреса этих строк перебираются одна за другой.
О дновременно с формированием адреса (номера строки) на нижнем счетчике, работает формирователь NOT (RAS): когда триггер Т1 в единичном состоянии, то в качестве NOT (RAS) используются рабочие импульсы с генератора G и регенерируются все строки DRAM-памяти по очереди: в i-ый тик генератора происходит регенерация той строки, номер которой был выработан нижним счетчиком и был на адресном входе в момент прихода низкого уровня сигнала RAS. (Регенерация DRAM памяти проходит построчно, а не поячеечно – для повышения скорости регенерации.)
К огда счетчик досчитал до конца, то он формирует сигнал переполнения С, этот сигнал идет на асинхронный вход R сброса триггера Т2, в итоге сигнал HOLD сбрасывается, и микропроцессор заканчивает сеанс ПДП.
Когда триггер Т1 в нулевом состоянии, то это значит, что ПДП закончился, в данный момент память регенерировать не надо, и на ее вход пропускаются сигналы NOT(RAS) и NOT(CAS) , которые используются не для регенерации, а для конкретных операций взаимодействия с памятью (то есть уже для чтения/записи конкретных строк и столбцов памяти).
Сигнал CAS.
Выше было сказано, что регенерируется та строка, номер которой был на адресном входе памяти в момент прихода сигнала RAS. Но регенерация выполняется непосредственно усилителями-регенераторами, которые включаются по сигналу CAS (то есть когда на усилитель-регенератор приходит сигнал CAS, он регенерирует одну из ячеек, стоящих с ним в одном столбце). Именно поэтому в этой схеме и нужен сигнал CAS: чтобы регенерировать i-ую строку, последовательно запускаются усилители-регенераторы всех столбцов матрицы памяти (включаются они по сигналу CAS - стробу столбца): они регенерируют те запоминающие ячейки, которые находятся на пересечении текущего столбца и регенерируемой строки. Пусть в памяти стоит 100 столбцов, и тогда частота сигнала CAS должна быть в 100 раз выше частоты выработки номера следующей строки (это как раз обеспечивается нижним CTR).