4.2 Оперативные запоминающие устройства динамического типа

Динамические ОЗУ строятся по n-МОП технологии и характеризуются отсутствием транзисторов, работающих в качестве нагрузочных резисторов.

Простейшая динамическая ячейка показана на рисунке 4.5 а). Во время записи управляющий импульс шины адреса открывает транзисторы Т1 и Т2.

При этом емкости затворов С1 и С2 заряжаются током разрядных шин. Для регенерации содержимого ячейки необходимо повторять запись или считывание через определенные интервалы времени. Регенерация может производиться также с помощью общего тактирующего устройства через каждые 1..20 мс (в зависимости от уровня интеграции компонент накопителя) одновременно во всех элементах одной из строк матрицы. Для этого необходимо, чтобы выполнялись два условия:

- схемы дешифрации адреса и выбора ячеек должны позволять одновременную выборку всех элементов одной из строк матрицы накопителя;

- схемы, связанные с разрядными шинами, должны рассчитываться на достаточно большие токи, чтобы обеспечить потенциал на этих шинах близкий к нулевому.

В динамической ячейке ЗУ, схема которой приведена на рисунке 4.5б), информация хранится на конденсаторе С. Схема, показанная на рисунке 4.5в), выполнена аналогичным образом, но имеет раздельные шины для записи и считывания информации. Роль "хранилища" информации во всех схемах играет емкость затвор-исток транзистора Т1.

В схеме рисунок 4.5в) при записи 1 эта емкость заряжается в течении действия импульса "запись", поступающего на затвор Т2. Считывание информации производится через транзистор Т3, отпираемый сигналом "считывание", при этом потенциал на выходе ячейки зависит от напряжения на емкости С. При высоком уровне напряжения на емкости транзистор Т1 открыт и на выходе будет напряжение, близкое к нулю. При отсутствии заряда на емкости будет считываться сигнал 1. Схема динамической ячейки памяти на рисунке 4.5г) характеризуется наличием раздельных шин разрешения записи и считывания при общей информационной шине "записи-считывания". Применение таких ячеек позволяет значительно упростить топологию БИС-ЗУ и повысить плотность компоновки ячеек на кристалле.

D_зап - линия записи шины данных i – разряда;

D_счит - линия считывания i – разряда шины данных;

А – адресная шина записи – считывания i – разряда;

А_зап – адресная шина записи;

А_счит – адресная шина считывания;

D_{счит/зап} – линия считывания и записи i – разряда шины данных.

Рисунок 4.5 – Схемы ячеек памяти динамических ЗУ

D_i – вход данных для записи информации;

D_о – выход данных для считывания информации;

W/R – вход разрешения записи/считывания;

ras – вход сигнала выбора строк;

cas - вход сигнала выбора столбцов.

Рисунок 4.6 – Условно – графическое обозначение и структурная схема микросхемы КР565РУ5Г

Условное обозначение и блок-схема ОЗУ динамического типа КР565РУ5Г емкостью в 65536*1 бит приведены на рисунке 4.6. В микросхеме применено мультиплексирование адресных шин. При этом адрес выбираемой ячейки памяти загружается в микросхему через адресный интерфейс побайтно последовательно во времени и запоминается в регистре адреса. Микросхема работает в трех режимах: записи, считывания и хранения данных. Режим хранения характеризуется пониженным энергопотреблением.