Тұрақты есте сақтау құрылғыларының интегралды микросхемалары

Тұрақты есте сақтау құрылғыларының интегралды микросхемалары

PhD мемуарлары

Тұрақты есте сақтау құрылғыларының (ТЕСҚ) интегралды микросхемалары тек оларға жазылған ақпаратты оқу режимінде ғана жұмыс істейді. Тұрақты есте сақтау құрылғыларынан ақпаратты оқу жылдамдығы әдетте жоғары, оны ЭЕМ процессорының жұмыс істеу жылдамдығымен салыстыруға болады. Тұрақты есте сақтау құрылғыларына ақпаратты жазу жұмыс істеу процесінде мүмкін емес немесе оны оқу жылдамдығымен салыстырғанда едәуір төмен жылдамдықпен жасалады.  
 
Есептеуіш жүйеде ТЕСҚ ақпаратты түрлендіру процесінде өзгермейтін (константалар, функциялар, нышандар кестелері, стандартты программалар мен ішкі программалар және т.б. ) бөлігін сақтау және оперативті оқуға арналған. ТЕСҚ микропроцессорды басқару құрылғысының операциялардың орындалу микропрограммаларын сақтайтын бөлігі ретінде де маңызы зор. 
 
Техникалық түрде ТЕСҚ ЖЕСҚ-мен салыстырғанда қарапайым дайындалады. ТЕСҚ-ның бір ұяшығы бір-үш элементтен (транзистор, диод) тұрады. Сондықтан ТЕСҚ интегралды схемасының тез әрекет етушілігі, элементтерінің орналасу тығыздығы және сенімділігі ЖЕСҚ интегралды схемасына қарағанда жоғарырақ. 
 
ТЕСҚ ИС құрылымдық схемасы мен оның жұмыс істеу диаграммасы суретте келтірілген.  
 
Ақпарат есте сақтау ұяшықтар матрицасында сақталады. Адрес кодын дешифратор қабылдап (АДш), әрі қарай адрестік токты қалыптастырушыға жібереді (АҚ), ол басқару блогына микросхеманы таңдау (МТ) сигналы келіп түскен кезде дешифрленген адрестік шина бойынша ток импульсін қалыптастырады. Оқылған ақпарат күшейткіштер блогы арқылы (КБ) шығыс регистріне келіп түседі (ШығРг). 
 
ТЕСҚ ИС түрлі физикалық принциптер мен элементтер негізінде жүзеге асырылуы мүмкін және оларға ақпаратты енгізу тәсілдері бойынша үш топқа бөлінеді: жасалу кезінде программаланатын (маскалық), бір мәрте электрлік программаланатын және жазылған ақпаратты өшіру мүмкіндігі бар көп мәрте электрлік қайта программаланатын (ҚТЕСҚ). 
 
Осылардың ішіндегі ең қарапайымы және кең қолданылатыны маскалық ТЕСҚ болып табылады. Оларға ақпарат жасалу кезінде белгілі бір фотоүлгіні (маска) қолдану арқылы енгізіледі. Осы фотоүлгіде тек тұрақты есте сақтау құрылғысына кодталған ақпаратты жазуға қажетті есте сақтау элементтері арасындағы байланыс қана қалыптастырылады. 
 
Маскалық ТЕСҚ-да есте сақтау элементтері ретінде жартылай өткізгіш диодтар немесе транзисторлар қолданылады. 
 
Жартылай өткізгішті транзисторлар матриацаларында транзисторлар базасының адрестік шиналармен байланысын қалыптастыратын фотоүлгі оларды «1» жазылуы керек жерлерде қалдырады. Транзистор базасы – адрестік шина байланысының болмауы берілген ұяшыққа «0» жазылғанын білдіреді. Қандай да бір адрестік шинаға сигнал берілген кезде базалары осы адрестік шинамен байланысқан транзисторлар ашылады, және жүктемелік кедергілерден сәйкес ақпарат оқылады. 
 
Жазылған ақпараты фотоүлгімен қалыптастырылған ТЕСҚ қажеттілігі жоғары және жазылатын программаға өзгерістер енгізу қажет емес жерлерде қолданылады. 
 
Ақпараты электрлік бір мәрте жазылатын ТЕСҚ ИС да жартылай өткізгішті диодтар немесе транзисторлар матрицалары негізінде жасалады. ТЕСҚ интегралды схемасын жадының барлық элементтерімен жасайды, оның үстіне әр диод тізбегінде немесе транзистор базасында баяу балқитын металлдан (мысалы, нихром) өткізгіш бөлігі орналасады. Жасалып, бақылаудан өткен соң ТЕСҚ интегралды микросхемасын программатор деп аталатын арнайы қондырғыға орнатылады. Ол автоматты режимде белгілі бір амплитудасы, ұзақтығы және жиілігі бар ток импульсін қиылысында «0» жазылуы керек адрестік және разрядтық шиналар бойымен тізбектей өткізеді. Балқымалы жалғастырғыш бүлініп, диод (немесе транзистор) сәйкес адрестік шинадан ажыратылады. 
 
ТЕСҚ-да ақпаратты электрлік жазудың келтірілген тәсілі ТЕСҚ-да жазылатын программаны өзгерту қажеттілігі туындаған жағдайда программатор жұмысын өзгертіп, өзгертілген программалы жаңа ТЕСҚ ИС алуға болатындығымен қарапайым және ыңғайлы. 
 
Маскалық және электрлік программаланатын ТЕСҚ ИС келесі параметрлермен сипатталады: ақпараттық сыйымдылық, адрестік және разрядтық шиналар саны (ұйымдастыру), ақпаратты оқу уақыты және тұтынатын қуат көлемі. 
 
Ең үлкен әмбебаптылыққа қайта программаланатын ТЕСҚ ИС ие. Олар тұрақты есте сақтау құрылғысына жазылған программаны жедел өзгерту қажет болған кезде микропроцессорлық жүйелердің программаларын отладкасы үшін қажет. 
 
ҚТЕСҚ интегралды схемасында ақпарат арнайы программаторларда токтардың сәйкес комбинацияларын беру арқылы жазылады және салыстырмалы көп уақыт алады. 
 
Программаланатын тұрақты есте сақтау құрылғыларының интегралды микросхемалары келесі параметрлермен сипатталады: ақпарат сыйымдылығы, ұйымдастырылуы (адрестік және разрядтық шиналар саны), to ақпаратты оқу уақыты, Рпот тұтынатын қуаты, қорек кернеуінің ажыратылған кезінде ақпаратты сақтау уақыты tс.сөн, қорек кернеуінің қосылған кезінде ақпаратты сақтау уақыты tс.қос, ҚТЕСҚ интегралды схемасындағы ақпарат микросхеманың жалпы параметрлерін бұзбай неше рет өзгертіле алатындығын көрсететін қайта программалаудың циклдар саны.