Лабораторна робота №12

Тема: ТРИСТАБІЛЬНІ ЕЛЕМЕНТИ. НАПІВПРОВІДНИКОВА ПАМ'ЯТЬ.

Ціль роботи: Вивчення способів організації тристабільних елементів і напівпровідникової пам'яті.

Теоретична частина

Інтегральні елементи сімейства ТТЛ (транзисторно-транзисторної логіки) використовуються дуже широко. Вихід звичайного пристрою ТТЛ може бути або логічної 1 або 0. Тому неможливо приєднувати виходи стандартних елементів ТТЛ на загальну шину мікро-ЕОМ (шину даних, наприклад). Були введені спеціальні елементи ТТЛ виходи, які можуть бути об'єднані на загальній шині. Ці елементи називаються тристабільними ( що мають три стани). Їм властиві стан на виході логічного 0, логічної 1 і особливий стан високого опору Z. Коли тристабільний елемент перебуває в стані високого опору Z, його вихід від'єднується від шини.

Дані

А Y

Е

Активізація

Рис. 1. Логічна схема елемента шинного буфера

Логічна схема елемента шинного буфера представлена на мал. 1. Цей буфер володіє тристабільними виходами, і його дія описується таблицею істинності (табл. 1). У шинного буфера є один L-активний вхід активізації, а минаючі через елемент дані не інвертуються. Коли елемент шинного буфера скинутий, його вихід перебуває в стані високого опору (плаває) і не робить на шини ніякого впливу. У цьому стані вихід елемента від'єднується від шини, тобто не видає на шину й не приймає від неї ніякої інформації.

Таблиця 1. Таблиця істинності, тристабільного шинного буферу

Функціональний стан	Входи		Виходи
	А		Y
Активізований	0 0	0 1	0 1
Скинутий	1 0 1 1

Вправи

1. Вихід елемента ТТЛ може бути або в стані логічного 0 , або в стані _______ (високого, низького) опору.

2. Елемент шинного буфера на рис 2. має один вхід активізації, що активізується _________ ( Н-, L-сигналом).

3. Див. рис 2. Перелічите виходи елементів шинного буфера, що відповідають кожної із семи груп імпульсів на вході.

1 0 0 1 0 1

f e d c b a Активізація

0 0 1 1 0 0

Рис. 2. До вправ 2-3.

Напівпровідникова пам'ять

Тригер (або засувка) є основним елементом пам'яті, що використовується у численних пристроях обчислювальної техніки. Пам'ять в основному ділиться на дві групи: постійну й оперативну. Самі назви показують різницю між цими двома типами пам'яті. У постійній пам'яті нулі й одиниці розташовуються відповідно до певної програми розроблювача. Оперативна пам'ять може бути просто запрограмована, знищена й перепрограмована користувачем.

Програмування означає процес запису у пам’ять. Копіювання даних з пам'яті без руйнування її змісту являє собою операцію зчитування з пам'яті. Пристрою постійної пам'яті називаються ПЗУ (постійні запам'ятовувальні пристрої), а оперативної — ОЗУ (оперативні запам'ятовувальні пристрої). Як правило, програми ОЗУ змінювані; це означає, що вони губляться, якщо переривається живлення ІС навіть на короткий час. Типовими є системи, що містять обидва типи пам'яті - ПЗУ й ОЗУ. Найбільше часто обидва типи пам'яті є вмістом різних ІС.

Існують чотири різновиди ПЗУ. Стандартні ПЗУ програмуються розроблювачем. Програмовані ПЗУ (ППЗУ) можуть бути запрограмовані постійно користувачем або заготівником на спеціальному устаткуванні, це програмування незворотне.

ППЗУ, що стираються (СППЗУ) можуть бути програмовані та стираємо користувачем. Дані, розташовані у СППЗУ можуть бути стерті ультрафіолетовим опроміненням великої інтенсивності. Стираємі електрично ПЗУ - це інший тип що стираються ППЗУ (СЕПЗУ), операція стирання здійснюється на спеціальному устаткуванні в змінному електричному полі без застосування ультрафіолетового опромінення. Розглянуті ПЗУ, ППЗУ, СППЗУ й СЕПЗУ є пристроями постійної пам'яті й не втрачають свого змісту при перериванні живлення ІС.

Група ОЗУ ділиться на дві підгрупи. Якщо ОЗУ містить як елементарні комірки пам'яті ланцюги типу тригерів, воно називається статичним ОЗУ (або статичною оперативною пам'яттю); динамічні ОЗУ будуються більш просто й засновані на властивостях електричної ємності, але вони повинні підтверджувати зміст комірок приблизно кілька сотень раз у секунду. Статичні ОЗУ не мають потреби ні в якому підтвердженні, і їх двійковий зміст зберігається доти, поки зберігається живлення ІС.

Оперативний запам'ятовувальний пристрій мікро-ЕОМ служить для розміщення на певний час програм і даних користувача. Постійний запам'ятовувальний пристрій використовується для розміщення команд машинною мовою, які являють собою програму-монітор (скорочено-монітор). Монітор містить у собі підпрограми ініціалізації, що не змінюються, введення/виводу та арифметичних алгоритмів.

Вправи

1. В обчислювальній техніці скорочення ПЗУ означає________

2. У практиці оперативна пам'ять позначається скороченням________ (ОЗУ, ПЗУ).

3. В обчислювальній техніці скорочення ОЗУ означає ___________

4. Скорочення ППЗУ означає ___________.

5. Оперативний запам'ятовувальний пристрій призначений для зберігання________________ даних ( що стираються, не стираються).

6. Скорочення СППЗУ означає____ .

7. Скорочення СЕПЗУ означає ____.

8. Стираємі електрично ПЗУ є пристроями розміщення ____ (змінних, постійних) даних.

9. Пристрої оперативної пам'яті діляться на статичні й ____ ОЗУ.

10. Елементарні комірки пам'яті ____ (статичних, динамічних) ОЗУ практично складаються зі стандартних тригерів.

11. _____________ (статичні, динамічні) ОЗУ мають потребу в регенерації пам'яті кілька сотень раз у секунду

12. Програмовані постійні запам'ятовувальні пристрої в мікро-ЕОМ можуть призначатися для розміщення ____ (програми монітора, тимчасової програми користувача).

ЛІТЕРАТУРА.

1. Описание «Микролаб». (с. 21-22, с. 47-49, с. 97-100).

2. Токхайм Р. Микропроцессоры. Курс и упражнения. (с. 161-168).

3. Гилмор Ч. Введение в микропроцессорную технику М., Мир, 1987, (с. 109-137).