მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება (ROM, ROM), რომელსაც ასევე უწოდებენ firmware, არის ინტეგრირებული წრე, რომელიც დაპროგრამებულია კონკრეტული მონაცემებით წარმოების დროს. ROM გამოიყენება არა მხოლოდ კომპიუტერებში, არამედ სხვა ელექტრონულ მოწყობილობებშიც.

სანამ თანამედროვე მეხსიერების ჩიპების კონკრეტულ ტიპებზე ვისაუბრებთ, ცოტა წარსული უნდა გავიხსენოთ და გავიგოთ ელექტრონული მეხსიერების ძირითადი პრინციპები და მისი მისამართის მახასიათებლები.

კომპიუტერები, ადამიანებისგან განსხვავებით, რომლებიც იყენებენ ათობითი რიცხვების სისტემას, იყენებენ ბინარულ არითმეტიკას, ანუ მანქანის რიცხვის ნებისმიერი ბიტი შეიძლება შეიცავდეს ან "0" - არა, ან "1" - დიახ. შესაბამისად, კომპიუტერის ელექტრონული მეხსიერების თითოეულ უჯრედს უნდა ახსოვდეს ორი მნიშვნელობიდან ერთი - 0 ან 1. უმარტივესი მეხსიერების მოწყობილობა არის გადამრთველების ან რელეების ნაკრები, რომლებიც ხურავს ან ხსნის ელექტრულ წრეს. თუ გახსოვთ, მაშინ ძველ კომპიუტერებს იყენებდნენ შემთხვევითი წვდომის მეხსიერებარელეები და ჩვეულებრივი გადართვის ჩამრთველები გამოიყენებოდა როგორც ROM (და ეს გასაკვირი არ არის, რადგან გასული საუკუნის 80-იანი წლების მინიკომპიუტერებსაც კი ჰქონდათ პანელი ბრძანებების შეყვანის გადამრთველების კომპლექტით).

ნახევარგამტარული ტექნოლოგიების განვითარებამ განაპირობა ის, რომ უმეტეს შემთხვევაში სილიკონის ინტეგრირებული სქემები გამოიყენება პერსონალური კომპიუტერის ელექტრონული მეხსიერებისთვის. ხოლო მიკროსქემში მინიმალური მეხსიერების უჯრედი არის ფლიპ-ფლოპი, რომელიც უმარტივეს შემთხვევაში აწყობილია ორ ტრანზისტორზე. მაგრამ რადგან ტრიგერის კონტროლი მოითხოვს საკონტროლო სქემებს, თანამედროვე სტატიკური მეხსიერების ელემენტარული შენახვის უჯრედი, რომელიც გამოიყენება, კერძოდ, ქეში მეხსიერებისთვის, ზოგჯერ შეიცავს ათეულამდე ტრანზისტორს. მაგალითად ნახ. 12 გვიჩვენებს CMOS ჩიპის მეხსიერების უჯრედის დიაგრამას. მასში ექვსი CMOS ტრანზისტორიდან მხოლოდ V3 და V5 ტრანზისტორია პასუხისმგებელი ინფორმაციის შენახვაზე, დანარჩენი კი სხვა მიზნებისთვის გამოიყენება.

ვინაიდან ასობით ათასი უჯრედის შემცველი მიკროსქემები გამოიყენება თანამედროვე კომპიუტერში, შენახვის უჯრედები დაჯგუფებულია კვადრატულ მატრიცებად, კონტროლის გასამარტივებლად. კონკრეტული მეხსიერების უჯრედზე წვდომისთვის გამოიყენება მისამართი, რომელიც ყალიბდება მწკრივისა და სვეტის ნომრიდან (ნახ. 13). როგორც კი სვეტისა და მწკრივის ავტობუსებზე დაისმება სასურველი უჯრედის სწორი მისამართი, მატრიცის გამოსავალზე გამოჩნდება მეხსიერების უჯრედში ჩაწერილი ინფორმაციის შესაბამისი ძაბვა. გაითვალისწინეთ, რომ მიმართვის ეს პრინციპი ასევე გამოიყენება RAM-ში ბაიტის წასაკითხად ან ჩასაწერად, მაგრამ ამავე დროს, ბაიტის ან სიტყვის თითოეული ბიტი პასუხისმგებელია საკუთარი შენახვის მატრიცაზე, რომელიც, ყველაზე ხშირად, განლაგებულია ცალკეულ მიკროსქემში.

მიკროსქემის კონკრეტულ უჯრედზე ინფორმაციის ჩასაწერად განკუთვნილია მხოლოდ ერთი გამომავალი. როდესაც მეხსიერების უჯრედის სწორი მისამართი დაყენებულია მისამართების ავტობუსზე, თუმცა ჩაწერის სიგნალი გამოყენებული იქნება ყველა უჯრედზე, ჩაიწერება მხოლოდ ამჟამად შერჩეული (მიმართული) უჯრედი.

სურათი 12. CMOS მეხსიერების უჯრედის დიაგრამა

მეხსიერების მატრიცაში მეხსიერების უჯრედების ჩაწერისა და წაკითხვის პრინციპი კარგად არის ილუსტრირებული ფერიტის მეხსიერების მაგალითით (ნახ. 14). კომპიუტერის ეპოქის გარიჟრაჟზე ეს იყო პატარა ფერიტის რგოლები, რომლებიც კვანძებში იყო განთავსებული მავთულის ბადე. წაკითხვისა და ჩაწერის სიგნალის შესაქმნელად, ყველა რგოლში ცალკე მავთული გაივლიდა. გაითვალისწინეთ, რომ "1" და "0"-ს დასაწერად ფერომაგნიტების თვისება გამოიყენებოდა ელექტრული დენის მოქმედებით ხელახლა მაგნიტიზაციისთვის. ყველაზე პატარა ფერიტის რგოლები მხოლოდ 1 მმ დიამეტრის იყო. ნახევარგამტარული მეხსიერების ჩიპების მოსვლასთან ერთად, ფერიტის მეხსიერება დიდი ხნის განმავლობაში დავიწყებული იყო, მაგრამ ახლახან გამოჩნდა FeRAM ჩიპები, რომლებიც აერთიანებს სილიკონის ჩიპების წარმოების ტექნოლოგიას და ფერომაგნიტური მასალების თვისებებს, შეცვალოს მათი წინააღმდეგობა გამოყენებული მაგნიტური ველის მიხედვით.

პროცესორებს აქვთ მონაცემთა ავტობუსი, რომელიც არის 8 ბიტის ნამრავლი, მაგალითად, 8, 16, 32 ან 64. ძველ პერსონალურ კომპიუტერებში ელექტრონული მეხსიერება იკრიბებოდა მიკროსქემებიდან, რომლებსაც ჰქონდათ, მაგალითად, 64, 128, 256 და ა.შ. უჯრედები. . ჩართულია დედაპლატები პერსონალური კომპიუტერები IBM PC-ს შეეძლო მეხსიერების ჩიპების რიგები, რომლებიც იქ ძალიან დიდ ადგილს იკავებს. მიკროსქემების რაოდენობის შესამცირებლად და ერთმანეთთან მათი ელექტრული კავშირების გამარტივების მიზნით, მეხსიერების უჯრედების რამდენიმე ცალკეული მასივის შექმნა დაიწყო ერთ სილიკონის ჩიპზე. ყველაზე პოპულარული ვარიანტები იყო, როდესაც მეხსიერების ჩიპს აქვს 4 და 8-ის ტოლი სიღრმე, რამაც შესაძლებელი გახადა დაფაზე შემთხვევების რაოდენობის შემცირება.

სურათი 13

მეხსიერების ჩიპების დოკუმენტაცია და ფასების სიები ყოველთვის მიუთითებს არა მხოლოდ მის მთლიან მოცულობაზე, არამედ იმაზე, თუ როგორ არის ორგანიზებული მეხსიერების უჯრედები. მაგალითად, ქვემოთ მოცემულია ხაზები ფასების სიიდან დინამიური მიკროსქემებისთვის DDR მეხსიერებადა SDRAM:

DDR 256Mb, 32Mx8, 266MHz;

DDR 128 Mb, 1bMx8, 266 MHz;

· SDRAM 256Mb, 32Mx8, 133MHz;

· SDRAM 128 Mb, 16Mx8, 133MHz.

სურათი 14. მეხსიერების უჯრედების ჩაწერისა და წაკითხვის პრინციპი შენახვის მატრიცაში

გაითვალისწინეთ, რომ დასაწყისში არის მიკროსქემის ტიპის სიმბოლო, ბოლოს კი მიუთითებს ავტობუსის მაქსიმალური საათის სიხშირეზე, რომელზეც მათ შეუძლიათ მუშაობა. ჩიპში მეხსიერების რაოდენობა მითითებულია ორ ვერსიაში: 256 მბ -- მეხსიერების უჯრედების საერთო რაოდენობა ჩიპში; 32Mx8 - ეს აღნიშვნა აჩვენებს, რომ თითოეულ ბიტს აქვს 32 მბ (ტერმინი "მისამართების სივრცის სიღრმე" ასევე გამოიყენება, ინგლისურიდან, მისამართის სიღრმე). თუ 32 მბ 8-ზე გაამრავლებთ, მიიღებთ 256 მბ-ს

მეხსიერება ყოველთვის ძალიან რთული სტრუქტურაა, რომელიც მოიცავს ბევრ ელემენტს. მართალია, მეხსიერების შიდა სტრუქტურა რეგულარულია, ელემენტების უმეტესობა იგივეა, ელემენტებს შორის კავშირები შედარებით მარტივია, ამიტომ მეხსიერების ჩიპების მიერ შესრულებული ფუნქციები არც თუ ისე რთულია.

მეხსიერება, როგორც მისი სახელი გულისხმობს, შექმნილია ინფორმაციის გარკვეული მასივების დასამახსოვრებლად, შესანახად, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კომპლექტი, ცხრილი, ციფრული კოდების ჯგუფები. თითოეული კოდი ინახება მეხსიერების ცალკეულ ელემენტში, რომელსაც ეწოდება მეხსიერების უჯრედი. ნებისმიერი მეხსიერების მთავარი ფუნქცია სწორედ ამ კოდების გაცემაა მიკროსქემის გამოსავალზე გარე მოთხოვნის საფუძველზე. და მეხსიერების მთავარი პარამეტრი არის მისი მოცულობა, ანუ კოდების რაოდენობა, რომელიც შეიძლება შეინახოს მასში და ამ კოდების მოცულობა.

შემდეგი სპეციალური ერთეულები გამოიყენება მეხსიერების უჯრედების რაოდენობის აღსანიშნავად:

• 1K არის 1024, ანუ 2 10 (წაიკითხეთ "კილო-" ან "კა-"), დაახლოებით ათასის ტოლია;
• 1M არის 1048576, ანუ 2 20 (წაიკითხეთ „მეგა-“), დაახლოებით ერთი მილიონის ტოლია;
• 1G არის 1073741824, ანუ 2 30 (გამოითქმის "გიგა-"), დაახლოებით მილიარდის ტოლია.

პრინციპი მეხსიერების ორგანიზაციაიწერება შემდეგნაირად: ჯერ იწერება უჯრედების რაოდენობა, შემდეგ კი გამრავლების ნიშნით (ირიბი ჯვარი) - ერთ უჯრედში შენახული კოდის მოცულობა. Მაგალითად, მეხსიერების ორგანიზაცია 64Kx8 ნიშნავს, რომ მეხსიერებას აქვს 64K (ანუ 65536) უჯრედი და თითოეული უჯრედი არის რვა ბიტიანი. ა მეხსიერების ორგანიზაცია 4M x 1 ნიშნავს, რომ მეხსიერებას აქვს 4M (ანუ 4194304) უჯრედი, თითოეულ უჯრედს აქვს მხოლოდ ერთი ბიტი. მეხსიერების მთლიანი რაოდენობა იზომება ბაიტებში (კილობაიტები - KB, მეგაბაიტები - MB, გიგაბაიტები - GB) ან ბიტებში (კილობიტები - Kbps, მეგაბიტები - Mbps, გიგაბიტები - Gbps).

ინფორმაციის შეყვანის (ჩაწერის) მეთოდისა და მისი შენახვის მეთოდის მიხედვით, მეხსიერების ჩიპები იყოფა შემდეგ ძირითად ტიპებად:

• მუდმივი მეხსიერება(ᲠᲝᲛᲘ - მუდმივი შენახვის მოწყობილობა, ROM - Read Only Memory - მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება), რომელშიც ინფორმაცია შედის ერთხელ მიკროსქემის დამზადების ეტაპზე. ასეთ მეხსიერებას ასევე უწოდებენ mask ROM. მეხსიერებაში ინფორმაცია არ ქრება დენის გამორთვისას, რის გამოც მას ასევე უწოდებენ არასტაბილურ მეხსიერებას.
• პროგრამირებადი მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება(PROM - პროგრამირებადი ROM, PROM - პროგრამირებადი ROM), რომელშიც მომხმარებლის მიერ ინფორმაციის შეტანა შესაძლებელია სპეციალური მეთოდების გამოყენებით (შეზღუდული რაოდენობა). ინფორმაცია PROM-ში ასევე არ ქრება მისი დენის გამორთვისას, ანუ ის ასევე არამდგრადია.
• ოპერატიული მეხსიერება(RAM - შემთხვევითი წვდომის მეხსიერება, RAM - შემთხვევითი წვდომის მეხსიერება - მეხსიერება შემთხვევითი წვდომით), ინფორმაციის ჩაწერა, რომელშიც ყველაზე მარტივია და მომხმარებელს შეუძლია ჩიპის სიცოცხლის მანძილზე რამდენჯერაც მოისურვოს. მეხსიერებაში ინფორმაცია იკარგება დენის გამორთვისას.

არსებობს მეხსიერების მრავალი შუალედური ტიპი, ისევე როგორც მრავალი ქვეტიპი, მაგრამ ეს არის ყველაზე მნიშვნელოვანი, ფუნდამენტურად განსხვავებული ერთმანეთისგან. თუმცა, განსხვავება ROM-სა და PROM-ს შორის ციფრული მოწყობილობების შემქმნელის თვალსაზრისით, როგორც წესი, არც ისე დიდია. მხოლოდ ზოგიერთ შემთხვევაში, მაგალითად, ეგრეთ წოდებული ფლეშ მეხსიერების (flash-memory) გამოყენებისას, რომელიც არის PROM განმეორებითი ელექტრული წაშლით და ინფორმაციის გადაწერით, ეს განსხვავება მართლაც ძალიან მნიშვნელოვანია. შეიძლება ჩაითვალოს, რომ ფლეშ მეხსიერება იკავებს შუალედურ ადგილს RAM-სა და ROM-ს შორის.

ზოგადად, მეხსიერების ნებისმიერ ჩიპს აქვს შემდეგი ინფორმაციის გამომავალი (ნახ. 11.1):

ბრინჯი. 11.1.

• მისამართის ქინძისთავები (შეყვანა), რომლებიც ქმნიან მეხსიერების მისამართების ავტობუსს. მისამართის ხაზების კოდი არის მეხსიერების უჯრედის ორობითი ნომერი, რომელზეც ამჟამად წვდომა ხდება. მისამართების ბიტების რაოდენობა განსაზღვრავს მეხსიერების უჯრედების რაოდენობას: მისამართის ბიტების რაოდენობა n, მეხსიერების უჯრედების რაოდენობაა 2 n.
• მონაცემთა ქინძისთავები (გამომავალი), რომლებიც ქმნიან მეხსიერების მონაცემთა ავტობუსს. მონაცემთა ხაზების კოდი წარმოადგენს მეხსიერების უჯრედის შიგთავსს, რომელზეც წვდომა ხდება ამ მომენტში. მონაცემთა ბიტების რაოდენობა განსაზღვრავს მეხსიერების ყველა უჯრედის ბიტების რაოდენობას (ჩვეულებრივ, ის უდრის 1, 4, 8, 16). როგორც წესი, მონაცემთა გამომავალი არის გამომავალი ეტაპის ტიპი OK ან 3C.
• შემთხვევითი წვდომის მეხსიერების შემთხვევაში, გამომავალი მონაცემთა ავტობუსის გარდა, შეიძლება არსებობდეს ცალკე შეყვანის მონაცემთა ავტობუსი, რომელსაც მიეწოდება კოდი, რომელიც იწერება არჩეულ მეხსიერების უჯრედში. კიდევ ერთი შესაძლო ვარიანტია შეყვანის და გამომავალი მონაცემთა ავტობუსების გაერთიანება, ანუ ორმხრივი ავტობუსები, რომელზედაც ინფორმაციის გადაცემის მიმართულება განისაზღვრება საკონტროლო სიგნალებით. ორმხრივი ავტობუსი ჩვეულებრივ გამოიყენება, როდესაც მონაცემთა ავტობუსის ბიტების რაოდენობა არის 4 ან მეტი.
• საკონტროლო ქინძისთავები (შეყვანა), რომლებიც განსაზღვრავენ მიკროსქემის მუშაობის რეჟიმს. უმეტეს შემთხვევაში, მეხსიერებას აქვს CS ჩიპის შერჩევის შეყვანა (შეიძლება იყოს რამდენიმე მათგანი, შერწყმული AND ფუნქციით). RAM-ს ასევე აქვს WR ჩაწერის შეყვანა, აქტიური სიგნალის დონერომელიც ჩიპს ჩაწერის რეჟიმში აყენებს.

ჩვენ, რა თქმა უნდა, არ შევისწავლით ყველა შესაძლო ტიპის მეხსიერების ჩიპს ამ ლექციაში; ამისთვის მთელი წიგნი საკმარისი არ არის. გარდა ამისა, ეს ინფორმაცია მოცემულია მრავალ საცნობარო წიგნში. მეხსიერების ჩიპებს აწარმოებს ათობით კომპანია მთელ მსოფლიოში, ამიტომ ყველა მათგანის ჩამოთვლა არც ისე ადვილია, რომ აღარაფერი ვთქვათ მათი მახასიათებლებისა და პარამეტრების დეტალურად გათვალისწინებაზე. ჩვენ უბრალოდ განვიხილავთ სხვადასხვა სქემებიტიპიური მეხსიერების ჩიპების ჩართვა ყველაზე გავრცელებული ამოცანების გადასაჭრელად, ასევე მეხსიერების ჩიპებზე დაფუძნებული ზოგიერთი კვანძისა და მოწყობილობის დიზაინის მეთოდები. ეს არის ის, რაც პირდაპირ კავშირშია ციფრულ წრედზე. და ეს არის მიკროსქემების ჩართვის მეთოდები, რომლებიც მცირედ არის დამოკიდებული კონკრეტული კომპანიის კონკრეტული მიკროსქემის დამახასიათებელ მახასიათებლებზე.

ამ განყოფილებაში ჩვენ არ ვისაუბრებთ ფლეშ მეხსიერებაზე, რადგან ეს ცალკე დიდი თემაა. ჩვენ შემოვიფარგლებით უმარტივესი ROM და PROM ჩიპებით, ინფორმაცია, რომელშიც ერთხელ და სამუდამოდ არის შეყვანილი (წარმოების ეტაპზე ან თავად მომხმარებლის მიერ). ჩვენ ასევე არ განვიხილავთ EPROM-ების პროგრამირების აღჭურვილობის მახასიათებლებს (ე.წ. პროგრამისტებს), მათი აგების და გამოყენების პრინციპებს - ეს ცალკე დიდი თემაა. ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ ჩვენთვის საჭირო ინფორმაცია შეიძლება ჩაიწეროს ROM-ში ან PROM-ში და როდის, როგორ, რა გზით ჩაიწერება, ჩვენთვის დიდი მნიშვნელობა არ აქვს. ყველა ეს ვარაუდი საშუალებას მოგვცემს კონკრეტულად გავამახვილოთ ყურადღება ROM-ზე და PROM-ზე დაფუძნებულ კვანძებისა და მოწყობილობების წრედებზე (სიმარტივისთვის მათ მომავალში უბრალოდ ROM-ს დავარქმევთ).

აქ მხოლოდ აღვნიშნავთ, რომ PROM იყოფა რეპროგრამირებად ან გადაპროგრამებად

ძალიან ხშირად, სხვადასხვა აპლიკაცია მოითხოვს ინფორმაციის შენახვას, რომელიც არ იცვლება მოწყობილობის მუშაობის დროს. ეს არის ისეთი ინფორმაცია, როგორიცაა პროგრამები მიკროკონტროლერებში, ჩამტვირთველები (BIOS) კომპიუტერებში, ციფრული ფილტრის კოეფიციენტების ცხრილები სიგნალის პროცესორებში და სინუსებისა და კოსინუსების ცხრილები NCO-სა და DDS-ში. თითქმის ყოველთვის, ეს ინფორმაცია ერთდროულად არ არის საჭირო, ამიტომ მუდმივი ინფორმაციის შესანახად უმარტივესი მოწყობილობები (ROM) შეიძლება აშენდეს მულტიპლექსერებზე. ზოგჯერ მთარგმნელობით ლიტერატურაში მხოლოდ წაკითხვადი მეხსიერების მოწყობილობას მოიხსენიებენ როგორც ROM (მხოლოდ წაკითხვის მეხსიერება). ასეთი მხოლოდ წაკითხული მეხსიერების დიაგრამა (ROM) ნაჩვენებია სურათზე 1.

სურათი 1. სქემატური მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება (ROM) აგებული მულტიპლექსერზე.

ამ სქემაში, მუდმივი შენახვის მოწყობილობა აგებულია რვა ერთბიტიანი უჯრედისთვის. კონკრეტული ბიტის შენახვა ერთბიტიან უჯრედში ხდება მავთულის დენის წყაროსთან შედუღებით (ერთის ჩაწერით) ან მავთულის კორპუსზე შედუღებით (ნულის ჩაწერა). ჩართულია მიკროსქემის დიაგრამებიასეთი მოწყობილობა მითითებულია, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2.

სურათი 2. მხოლოდ წაკითხვადი მეხსიერების მოწყობილობის აღნიშვნა მიკროსქემის დიაგრამებზე.

ROM მეხსიერების უჯრედის ტევადობის გაზრდის მიზნით, ეს მიკროსქემები შეიძლება პარალელურად იყოს დაკავშირებული (გამოსვლები და ჩაწერილი ინფორმაცია ბუნებრივად დამოუკიდებელი რჩება). ერთბიტიანი ROM-ების პარალელური კავშირის სქემა ნაჩვენებია სურათზე 3.

სურათი 3. მრავალბიტიანი ROM-ის (ROM) სქემა.

რეალურ ROM-ებში ინფორმაცია ჩაიწერება ჩიპის წარმოების ბოლო ოპერაციის - მეტალიზაციის გამოყენებით. მეტალიზება ხორციელდება ნიღბის გამოყენებით, ამიტომ ასეთ ROM-ებს უწოდებენ ნიღაბი ROM-ები. სხვა განსხვავება რეალურ მიკროსქემებსა და ზემოთ მოცემულ გამარტივებულ მოდელს შორის არის მულტიპლექსერის გარდა, ასევე. ეს გამოსავალი შესაძლებელს ხდის ერთგანზომილებიანი მეხსიერების სტრუქტურის ორგანზომილებიანად გარდაქმნას და, ამით, მნიშვნელოვნად შეამცირებს დეკოდერის მიკროსქემის მოცულობას, რომელიც საჭიროა ROM მიკროსქემის მუშაობისთვის. ეს სიტუაცია ილუსტრირებულია შემდეგი ფიგურით:

სურათი 4. ნიღბის მხოლოდ წაკითხული მეხსიერების (ROM) სქემა.

ნიღბიანი ROM-ები გამოსახულია მიკროსქემის დიაგრამებზე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 5. მეხსიერების უჯრედების მისამართები ამ მიკროცირკში მიეწოდება A0 ... A9 ქინძისთავებს. ჩიპი შეირჩევა CS სიგნალით. ამ სიგნალის გამოყენებით შეგიძლიათ გაზარდოთ ROM-ის რაოდენობა (დისკუსიაში მოცემულია CS სიგნალის გამოყენების მაგალითი). ჩიპი იკითხება RD სიგნალით.

სურათი 5. ნიღაბი ROM (ROM) სქემატურ დიაგრამებში.

ნიღაბი ROM დაპროგრამებულია ქარხანაში, რაც ძალიან მოუხერხებელია მცირე და საშუალო წარმოების გაშვებისთვის, რომ აღარაფერი ვთქვათ მოწყობილობის განვითარების ეტაპზე. ბუნებრივია, ფართომასშტაბიანი წარმოებისთვის, ნიღბების ROM არის ყველაზე იაფი ტიპის ROM და ამიტომ ფართოდ გამოიყენება ამჟამად. რადიოტექნიკის მცირე და საშუალო წარმოების სერიებისთვის შემუშავებულია მიკროსქემები, რომელთა დაპროგრამება შესაძლებელია სპეციალურ მოწყობილობებში - პროგრამისტებში. ამ ROM-ებში, მეხსიერების მატრიცაში გამტარების მუდმივი კავშირი იცვლება პოლიკრისტალური სილიკონისგან დამზადებული დნობის ბმულებით. ROM-ის წარმოებისას კეთდება ყველა ჯემპერი, რაც უდრის ROM მეხსიერების ყველა უჯრედზე ლოგიკური ერთეულების ჩაწერას. ROM-ის პროგრამირების პროცესში, გაზრდილი სიმძლავრე მიეწოდება მიკროსქემის დენის მილებს და გამოსავალს. ამ შემთხვევაში, თუ მიწოდების ძაბვა (ლოგიკური ერთეული) გამოიყენება ROM-ის გამომავალზე, მაშინ ჯუმპერის მეშვეობით დენი არ გაივლის და ჯემპერი ხელუხლებელი დარჩება. თუმცა, თუ დაბალი ძაბვის დონე გამოიყენება ROM-ის გამომავალზე (დაკავშირებულია კორპუსზე), მაშინ დენი მიედინება მეხსიერების მატრიცის ჯუმპერში, რომელიც აორთქლდება მას და როდესაც ინფორმაცია შემდგომში წაიკითხება ამ ROM უჯრედიდან, ლოგიკურია. ნული წაიკითხება.

ასეთ ჩიპებს ე.წ პროგრამირებადი ROM (PROM) ან PROM და გამოსახულია მიკროსქემის დიაგრამებზე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 6. როგორც PROM-ის მაგალითი შეიძლება ეწოდოს მიკროსქემები 155PE3, 556RT4, 556RT8 და სხვა.

სურათი 6. პროგრამირებადი მხოლოდ წაკითხული მეხსიერების (PROM) სიმბოლო მიკროსქემის დიაგრამებზე.

პროგრამირებადი ROM-ები ძალიან მოსახერხებელი აღმოჩნდა მცირე და საშუალო მასშტაბის წარმოებისთვის. თუმცა ელექტრონული მოწყობილობების შემუშავებისას ხშირად საჭიროა ROM-ზე დაწერილი პროგრამის შეცვლა. ამ შემთხვევაში, ROM-ის ხელახლა გამოყენება შეუძლებელია, ამიტომ ROM-ის დაწერის შემდეგ, მცდარი ან შუალედური პროგრამის შემთხვევაში, უნდა გადააგდოთ იგი, რაც ბუნებრივია ზრდის აღჭურვილობის შემუშავების ღირებულებას. ამ ხარვეზის აღმოსაფხვრელად შეიქმნა სხვა ტიპის ROM, რომლის წაშლა და რეპროგრამირება შესაძლებელი იყო.

ROM UV წაშლითაგებულია მეხსიერების უჯრედებზე აგებული მეხსიერების მატრიცის საფუძველზე, რომლის შიდა სტრუქტურა ნაჩვენებია შემდეგ სურათზე:

სურათი 7. ROM მეხსიერების უჯრედი ულტრაიისფერი და ელექტრული წაშლით.

უჯრედი არის MOS ტრანზისტორი პოლიკრისტალური სილიკონის კარიბჭით. შემდეგ, მიკროსქემის წარმოების პროცესში, ეს კარიბჭე იჟანგება და შედეგად იგი გარშემორტყმული იქნება სილიციუმის ოქსიდით - დიელექტრიკით, შესანიშნავი საიზოლაციო თვისებებით. აღწერილ უჯრედში, ROM-ით მთლიანად წაშლილი, მცურავი კარიბჭეში მუხტი არ არის და, შესაბამისად, ტრანზისტორი არ ატარებს დენს. ROM-ის დაპროგრამებისას მაღალი ძაბვა გამოიყენება მეორე კარიბჭეზე, რომელიც მდებარეობს მცურავი კარიბჭის ზემოთ და მცურავ კარიბჭეში გვირაბის ეფექტის გამო ხდება მუხტები. პროგრამირების ძაბვის მოხსნის შემდეგ, ინდუცირებული მუხტი რჩება მცურავ კარიბჭეზე და, შესაბამისად, ტრანზისტორი რჩება გამტარ მდგომარეობაში. ასეთი უჯრედის მცურავი კარიბჭის მუხტი შეიძლება ინახებოდეს ათწლეულების განმავლობაში.

სტრუქტურული სქემააღწერილი მხოლოდ წაკითხვის მეხსიერება არ განსხვავდება ადრე აღწერილი ნიღბის ROM-ისგან. ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ ზემოთ აღწერილი უჯრედი გამოიყენება დნობის ბმულის ნაცვლად. ამ ტიპის ROM-ს ეწოდება გადაპროგრამირებადი მხოლოდ წაკითხვის მეხსიერება (EPROM) ან EPROM. EPROM-ში ადრე ჩაწერილი ინფორმაციის წაშლა ხორციელდება ულტრაიისფერი გამოსხივებით. იმისათვის, რომ ეს შუქი შეუფერხებლად გადავიდეს ნახევარგამტარულ კრისტალზე, ROM ჩიპის კორპუსში ჩაშენებულია კვარცის მინის ფანჯარა.

EPROM ჩიპის დასხივებისას, სილიციუმის ოქსიდის საიზოლაციო თვისებები იკარგება, მცურავი კარიბჭედან დაგროვილი მუხტი მიედინება ნახევარგამტარის მოცულობაში და შენახვის უჯრედის ტრანზისტორი გადადის დახურულ მდგომარეობაში. RPZU ჩიპის წაშლის დრო 10-დან 30 წუთამდეა.

EPROM ჩიპების ჩაწერის წაშლის ციკლების რაოდენობა არის 10-დან 100-ჯერ დიაპაზონში, რის შემდეგაც RPZU ჩიპი იშლება. ეს გამოწვეულია ულტრაიისფერი გამოსხივების დესტრუქციული ეფექტით სილიციუმის ოქსიდზე. EPROM მიკროსქემების მაგალითად შეიძლება დავასახელოთ რუსული წარმოების 573 სერიის მიკროსქემები, უცხოური წარმოების 27sXXX სერიის მიკროსქემები. EPROM ყველაზე ხშირად ინახავს ძირითადი კომპიუტერების BIOS პროგრამებს. RPZU გამოსახულია მიკროსქემის დიაგრამებზე, როგორც ნაჩვენებია 8-ში.

სურათი 8. RPZU-ის (EPROM) ჩვეულებრივი გრაფიკული აღნიშვნა მიკროსქემის დიაგრამებზე.

ასე რომ, კვარცის ფანჯრის შემთხვევები ძალიან ძვირია, ისევე როგორც ჩაწერის წაშლის ციკლების მცირე რაოდენობამ, რამაც გამოიწვია EPROM-დან ინფორმაციის ელექტრონულად წაშლის გზების ძიება. გზაში ბევრი სირთულე შეგვხვდა, რომლებიც ახლა პრაქტიკულად მოგვარებულია. ახლა საკმაოდ გავრცელებულია მიკროსქემები ინფორმაციის ელექტრული წაშლით. როგორც მეხსიერების უჯრედი, ისინი იყენებენ იგივე უჯრედებს, როგორც EPROM-ში, მაგრამ ისინი წაშლილია ელექტრული პოტენციალით, ამიტომ ამ მიკროსქემების ჩაწერის წაშლის ციკლების რაოდენობა 1,000,000-ჯერ აღწევს. ასეთ ROM-ებში მეხსიერების უჯრედის წაშლის დრო მცირდება 10 ms-მდე. ელექტრული წაშლილი პროგრამირებადი ROM-ის საკონტროლო წრე რთული აღმოჩნდა, ამიტომ გამოიკვეთა ამ მიკროსქემების განვითარების ორი მიმართულება:

1. EEPROM (EEPROM) - ელექტრული წაშლა, პროგრამირებადი მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება
2. FLASH ROM

ელექტრულად წაშლილი EPROM-ები (EEPROM) უფრო ძვირი და მცირე ზომისაა, მაგრამ ისინი საშუალებას გაძლევთ ცალკე გადაწეროთ მეხსიერების თითოეული უჯრედი. შედეგად, ამ მიკროსქემებს აქვთ ჩაწერის წაშლის ციკლების მაქსიმალური რაოდენობა. ელექტრული წაშლილი ROM-ის ფარგლები არის მონაცემების შენახვა, რომელიც არ უნდა წაიშალოს დენის გამორთვისას. ამ მიკროსქემებში შედის შიდა მიკროსქემები 573РР3, 558РР3 და 28cXX სერიის უცხოური EEPROM მიკროსქემები. EEPROM-ები მითითებულია მიკროსქემის დიაგრამებზე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 9.

სურათი 9. ელექტრული წაშლა მხოლოდ წაკითხული მეხსიერების (EEPROM) სიმბოლო მიკროსქემის დიაგრამებზე.

ბოლო დროს გამოიკვეთა EEPROM-ის ზომის შემცირების ტენდენცია გარე მიკროსქემის ქინძისთავების რაოდენობის შემცირებით. ამისათვის მისამართი და მონაცემები გადაეცემა ჩიპს და იქიდან სერიული პორტის საშუალებით. ამ შემთხვევაში გამოიყენება ორი ტიპის სერიული პორტი - SPI პორტი და I2C პორტი (მიკროცირკულაციები 93cXX და 24cXX სერიები, შესაბამისად). უცხოური სერია 24cXX შეესაბამება მიკროსქემების შიდა სერიას 558РРX.

FLASH-ROM-ები განსხვავდებიან EEPROM-ებისგან იმით, რომ წაშლა ხდება არა თითოეულ უჯრედზე ცალ-ცალკე, არამედ მთლიან მიკროსქემზე ან ამ მიკროსქემის მეხსიერების მატრიცის ბლოკზე, როგორც ეს გაკეთდა EPROM-ში.

სურათი 10. FLASH მეხსიერების ჩვეულებრივი გრაფიკული აღნიშვნა მიკროსქემის დიაგრამებზე.

მუდმივი შენახვის მოწყობილობაზე წვდომისას ჯერ უნდა დააყენოთ მეხსიერების უჯრედის მისამართი მისამართების ავტობუსზე და შემდეგ შეასრულოთ წაკითხვის ოპერაცია მიკროსქემიდან. ეს დროის დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე 11.

სურათი 11. სიგნალების დროის დიაგრამები ROM-დან ინფორმაციის წასაკითხად.

სურათზე 11, ისრები აჩვენებს თანმიმდევრობას, რომლითაც უნდა წარმოიქმნას საკონტროლო სიგნალები. ამ ფიგურაში, RD არის წაკითხვის სიგნალი, A არის უჯრედის მისამართის შერჩევის სიგნალები (რადგან ინდივიდუალური ბიტების მიღება შესაძლებელია მისამართების ავტობუსში სხვადასხვა მნიშვნელობა, შემდეგ გადასვლის ბილიკები ნაჩვენებია როგორც ერთ, ასევე ნულოვან მდგომარეობაში), D არის გამომავალი ინფორმაცია წაკითხული არჩეული ROM უჯრედიდან.

ლიტერატურა:

სტატიასთან ერთად "მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება (ROM)" წაიკითხეთ:

http://website/digital/SintSxem.php

თუ არსებობს RISC პროცესორები, მაშინ ისინი ახლოს არიან ერთი ინსტრუქციის შესრულებასთან ყოველ საათის ციკლში.

ასევე, CPU-ს გამარტივებასთან ერთად მცირდება მისი განხორციელებისთვის საჭირო ტრანზისტორების რაოდენობა, შესაბამისად მცირდება ბროლის ფართობი. ეს იწვევს ხარჯების და ენერგიის მოხმარების შემცირებას.

გასათვალისწინებელია ისიც, რომ მათი სიმარტივის გამო, RISC პროცესორები არ არის დაპატენტებული. ეს ასევე ხელს უწყობს მათ სწრაფ განვითარებას და ფართო წარმოებას. იმავდროულად, RISC-ის შემცირებული ნაკრები მოიცავდა მხოლოდ ყველაზე ხშირად გამოყენებულ ბრძანებებს. რიგი იშვიათი CISC პროცესორის ინსტრუქციები შესრულებულია RISC პროცესორის ინსტრუქციის თანმიმდევრობით.

მოგვიანებით გაჩნდა MISC პროცესორების კონცეფცია გრძელი ინსტრუქციების მინიმალური ნაკრების გამოყენებით. მათ შემდეგ გამოჩნდა VLIW პროცესორები, რომლებიც მუშაობდნენ ძალიან გრძელი ინსტრუქციებით. პროცესორების სიჩქარე განისაზღვრება მილიონობით ოპერაცია წამში MIPS.

მეხსიერება მიკროპროცესორულ მოწყობილობებში

IN მიკროპროცესორულ მოწყობილობებში მეხსიერება გამოიყენება შუალედური და საბოლოო გაანგარიშების შედეგების ინფორმაციის დამუშავების პროგრამების საწყისი მონაცემების შესანახად.

მეხსიერების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს:

∙RAM არის შემთხვევითი წვდომის მეხსიერება, რომელიც გამოიყენება მონაცემთა შესანახად, ამიტომ ამ მეხსიერებას ასევე უწოდებენ მონაცემთა მეხსიერებას. RAM-ში წაკითხვისა და ჩაწერის ციკლების რაოდენობა შეზღუდული არ არის, მაგრამ როდესაც მიწოდების ძაბვა გამორთულია, ყველა ინფორმაცია იკარგება;

IN თანამედროვე მიკროპროცესორებში RAM მეხსიერება არის მრავალ დონის სისტემა, რომელშიც არის სუპერ სწრაფი მეხსიერების (SRAM), RAM, ბუფერული მეხსიერების (BZU) და გარე მეხსიერების (VZU) დონეები.

ყოველი მომდევნო დონე განსხვავდება წინადან ტევადობითა და სიჩქარით.

სიმძლავრე ე.წ მაქსიმალური თანხაინფორმაცია, რომელიც შეიძლება შეინახოს მეხსიერებაში.

შესრულება ხასიათდება წაკითხვისა და ჩაწერის ოპერაციების ხანგრძლივობით, მეხსიერების მიერ შესრულებული ორი ძირითადი ოპერაცია.

მითითებული მეხსიერების დონეებისთვის, მოცულობა იზრდება SRAM-დან OVC-მდე მიმართულებით, ხოლო შესრულება საპირისპირო მიმართულებით.

∙ROM არის მხოლოდ წაკითხვადი მეხსიერების მოწყობილობა, რომელიც შექმნილია პროგრამების შესანახად, ამიტომ ამ მეხსიერებას ხშირად უწოდებენ კოდს ან პროგრამის მეხსიერებას. ROM ჩიპებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ ინფორმაცია, როდესაც დენი გამორთულია, მაგრამ მათი დაპროგრამება შესაძლებელია მხოლოდ ერთხელ ან ძალიან შეზღუდული რაოდენობით.

ნახევარგამტარული მეხსიერების ძირითადი მახასიათებლები

მეხსიერების ძირითადი მახასიათებლები, რომლებიც გასათვალისწინებელია სისტემების დიზაინის დროს, არის:

∙მეხსიერების მოცულობა განისაზღვრება შენახული ინფორმაციის ბიტების რაოდენობით. ჩიპის სიმძლავრე ჩვეულებრივ ასევე გამოიხატება ბიტებში. მნიშვნელოვანი მახასიათებელიკრისტალი არის მეხსიერების კრისტალის MxN ინფორმაციის ორგანიზაცია, სადაც M არის სიტყვების რაოდენობა, N არის სიტყვის სიგრძე. იმავე წვდომის დროისთვის, უფრო დიდი ნიმუშის სიგანის მქონე მეხსიერებას აქვს მეტი ინფორმაციის მოცულობა.

∙მეხსიერების დროის მახასიათებლები.

1.1 წვდომის დრო - დროის ინტერვალი, რომელიც განისაზღვრება იმ მომენტიდან, როდესაც ცენტრალურმა პროცესორმა მოათავსა საჭირო მეხსიერების უჯრედის მისამართი მისამართების ავტობუსზე და გაგზავნა ბრძანება მონაცემების წაკითხვის ან ჩაწერის შესახებ საკონტროლო ავტობუსით, სანამ მისამართიანი უჯრედი დაუკავშირდება მონაცემთა ავტობუსს. .

ო აღდგენის დრო არის დრო, რომელიც საჭიროა მეხსიერების პირვანდელ მდგომარეობაში აღსადგენად, მას შემდეგ, რაც პროცესორი ამოიღებს მისამართს SHA-დან, "წაკითხვის" ან "ჩაწერის" სიგნალს SHA-დან და მონაცემებს SDS-დან.

∙ შენახვის მოწყობილობის ერთეულის ღირებულება განისაზღვრება მისი ღირებულების თანაფარდობით ინფორმაციის მოცულობა, ე.ი. განისაზღვრება ცოტა შენახული ინფორმაციის ღირებულებით.

∙ენერგიის მოხმარება (ან დენის გაფრქვევა) მოცემულია კრისტალის მუშაობის ორი რეჟიმისთვის: პასიური შენახვის რეჟიმი და აქტიური რეჟიმი, როდესაც ჩაწერისა და წაკითხვის ოპერაციები შესრულებულია ნომინალური სიჩქარით.

∙შეფუთვის სიმკვრივე განისაზღვრება მეხსიერების ელემენტის ფართობით და დამოკიდებულია ელემენტის წრეში ტრანზისტორების რაოდენობაზე და გამოყენებულ ტექნოლოგიაზე. შეფუთვის ყველაზე მაღალი სიმკვრივე მიღწეულია დინამიური მეხსიერების კრისტალებში.

∙დასაშვები ატმოსფერული ტემპერატურა ჩვეულებრივ მითითებულია ცალკე აქტიური მუშაობისთვის, პასიური შენახვისთვის და გამორთვის გამორთვისთვის. საცხოვრებლის ტიპი მითითებულია, თუ ის სტანდარტულია, ან კორპუსის ნახაზი, სადაც მითითებულია ყველა განზომილება, მარკირება და კონტაქტების ნუმერაცია, თუ კორპუსი ახალია. ასევე მოცემულია სამუშაო პირობები: სამუშაო პოზიცია, მექანიკური ზემოქმედება, დასაშვები ტენიანობა და სხვა.

მხოლოდ წაკითხვადი მეხსიერების (ROM) ჩიპების ტიპები

არსებობს ROM-ის შემდეგი ძირითადი ტიპები:

∙ნიღბის ROM-ები - მათი დაპროგრამების დროს ხდება დახურული (მაღალი დონის) და ღია ჯემპერის (დაბალი დონის) ნიღბის გამოყენებით, ამ ტიპის ROM არის ყველაზე იაფი, მაგრამ დიდი რაოდენობით წარმოებისას;

∙ ROM დნებადი ჯემპერებით ან ელექტრული პროგრამირებადი (EPROM) - ეს მიკროსქემები პროგრამირდება მომხმარებლის მიერ დენის იმპულსების გავლის გზით, სანამ არ განადგურდება ბიტების შესაბამისი ჯუმპერები, რომლებიც უნდა გახდეს ნული;

∙ გადაპროგრამირებადი ROM ინფორმაციის ელექტრული ჩაწერით და წაშლით ულტრაიისფერი გამოსხივებით (UFPROM) - მიკროსქემის მეხსიერების უჯრედის საფუძველი ამ ტიპის- MOSFET სრულად იზოლირებული "მცურავი" კარიბჭით, დაპროგრამების დროს ოქსიდი იშლება და ჭიშკარზე გროვდება მუხტი, რომელიც იქ რჩება მანამ, სანამ მიკროცირკულა არ დაექვემდებარება UV დასხივებას, მისი მოქმედებით ოქსიდი ხდება გამტარი; ტრანზისტორი არხის წინააღმდეგობა დამოკიდებულია კარიბჭის მუხტზე და განსაზღვრავს უჯრედში ჩაწერილ ბიტს;

∙ ელექტროგადასაშლელი ROM-ები (EEPROM) შექმნილია UFPROM-ის მსგავსად, მაგრამ წაშლა ხდება, როგორც ჩაწერა, ძაბვის იმპულსების გამოყენებისას; ეს არის ყველაზე ძვირი, მაგრამ ასევე ყველაზე მოსახერხებელი ტიპის ROM.

∙FLASH მეხსიერება ამჟამად ყველაზე პოპულარულია. მისი მთავარი უპირატესობა ისაა, რომ აგებულია ელექტრული გადაპროგრამადობის პრინციპზე, ანუ იძლევა პროგრამისტების გამოყენებით ინფორმაციის მრავალჯერად წაშლისა და ჩაწერის საშუალებას. ჩაწერის/წაშლის ციკლების მინიმალური გარანტირებული რაოდენობა ჩვეულებრივ აღემატება რამდენიმე ათასს. ეს მნიშვნელოვნად ზრდის სასიცოცხლო ციკლს და ზრდის მიკროპროცესორული სისტემების მოქნილობას, რადგან ის საშუალებას გაძლევთ შეიტანოთ ცვლილებები მიკროპროცესორულ პროგრამაში, როგორც სისტემის განვითარების ეტაპზე, ასევე მისი მუშაობის დროს რეალურ მოწყობილობაში.

ოპერატიული მეხსიერების ჩიპების ტიპები

არსებობს ორი ტიპის ოპერატიული მეხსიერება:

∙სტატიკური ოპერატიული მეხსიერება, რომელშიც ტრიგერი არის შენახვის უჯრედის საფუძველი;

RAM (ინგლისური RAM) და ROM (ინგლისური ROM) არის ციფრული შენახვის მედია. ისინი გამოიყენება იმ შემთხვევაში, თუ MK-ის შიდა რესურსები არასაკმარისია ამა თუ იმ მიზეზით. შედარებისთვის, MK მონაცემთა მეხსიერების ზომაა 0.5…8 კბაიტი, პროგრამის მეხსიერების ზომაა 2…256 კბაიტი. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაუკავშირდეთ MK-ს ერთი ან მეტი გარე ოპერატიული მეხსიერების ჩიპი 32 ... 512 კბ ტევადობით ან ფლეშ ROM 0,5 ... 128 მბ ტევადობით. გამოთვლითი რესურსების ზრდა აშკარაა.

RAM-ისა და ROM-ის განზოგადებული ბლოკ-სქემები ძირითადად ერთნაირია (ნახ. 3.8). ბაზა არის მეხსიერების უჯრედების მართკუთხა მატრიცა, რომელზედაც წვდომა ხდება მისამართის ხაზების AO…An და წაკითხვა/ჩაწერა I/OO…I/Ok მონაცემთა ორმხრივი ავტობუსის მეშვეობით. RAM და ROM-ის მრავალი სახეობა განსხვავდება ერთმანეთისგან CS, WR, RD საკონტროლო სიგნალების წარმოქმნის ლოგიკით, ასევე მისამართის ხაზის მულტიპლექსირების არსებობით ან არარსებობით.

ბრინჯი. 3.8. RAM-ის (ROM) სტრუქტურული დიაგრამა.

გარე ROM-ები უკეთესია გამოიყენონ "დაბალი ძაბვის" ელექტრო ჩასაწერი ( საკვანძო სიტყვაფლეშ). მათი პროგრამირების ძაბვა არის 5 V, განსხვავებით 12 ... 27 V ძველ "მაღალი ძაბვის" ROM-ებში 27C256, KR573RF6A, რომელთა გამოყენებას ახლა აზრი არ აქვს MK-თან ერთად.

ფლეშ ROM-ში შენახვის ტიპიური დრო აღწევს 10...40 წელს 0.1...1 მილიონი გადაწერის ციკლით. განასხვავებენ სერიულ და პარალელურ ფლეშ ROM-ებს. პირველი მათგანი არის მცირე ზომის, დაბალი გამომავალი, მაგრამ მათ აქვთ დაბალი წვდომის სიჩქარე და დაბალი სიმძლავრე. მაგალითი - სერია 24Cxxx, 93Cxx. ასეთი ROM-ების MK-თან დასაკავშირებლად გამოიყენება ორი ან სამი მავთულის კომპიუტერი, SPI ინტერფეისები. ამის საპირისპიროდ, პარალელურ ფლეშ ROM-ებს აქვთ დიდი რაოდენობით მეხსიერება, კარგი შესრულება, მაგრამ საჭიროებენ უამრავ პინს (ორი ან სამი უფასო 8-ბიტიანი პორტი) MK-თან ინტერფეისისთვის. მაგალითი - სერია 28Fxxx, 29Cxxx.

გარე RAM-ებს აქვთ ჩაწერისა და წაკითხვის მაღალი სიჩქარე, მაგრამ მათში არსებული ინფორმაცია იკარგება დენის გამორთვისას. პორტების ორივე ხაზი გამოიყენება ოპერატიული მეხსიერების MK-თან ინტერფეისისთვის. ზოგჯერ უფრო მომგებიანია მათი გადატანა სპეციალურ "გარე RAM" რეჟიმში, რომელშიც გარე RAM ზონა შედის საერთო მეხსიერების ბარათში. მხარს უჭერს თუ არა კონკრეტული MK ამ რეჟიმს, შეიძლება განისაზღვროს მისი ნაწილის ნომერში მოცემული პორტის ხაზის კონკრეტული სახელებით. მაგალითად, ნახ. 3.9 არის "AP0" ... "AP7" (მონაცემების / მისამართების ავტობუსი), "A8" ... "A15" (მისამართის ავტობუსის მაღალი ბიტები), "ALE", "WR", "RD" (საკონტროლო სიგნალები ).

ნახ. 3.10, ... და დიაგრამები გარე მეხსიერების MK-სთან დასაკავშირებლად მოცემულია.

ა) DS1 ჩიპი (Samsung) არის "ინტელექტუალური" ფლეშ ROM საკუთარი ბრძანების სისტემით. იგი გამოიყენება, კერძოდ, USB დისკებში;

ბრინჯი. 3.9. Pin განლაგება და სიგნალის სახელები MK Atmel ATmega8515-ში.

ბ) 16-ბიტიანი ინფორმაცია დინამიურ RAM-ში DS1 (OKI) გადაიცემა/მიიღება პინების „1/01“ ... „1/04“ თანმიმდევრობით ოთხი ბლოკით;

ბრინჯი. ბოროტი. გარე მეხსიერების MK-თან დაკავშირების დიაგრამები (გაგრძელება):

გ) მისამართების ავტობუსი "A0" ... "A18" და მონაცემთა ავტობუსი "U0" ... "U7" სტატიკური ოპერატიული მეხსიერების DS1 (Samsung) მულტიპლექსირებულია რეგისტრებით DD1, DD2. რეგისტრებში F1, F2 სიგნალების კიდეებზე, უჯრედის სრული მისამართი ორჯერ იკეტება. დაკარგული მისამართები ყალიბდება პირდაპირ MK-დან ("R0" ... "R2"). RAM-ის კითხვის/წერისას ("*RD" / "*WR"), მუშაობს 8 ზედა MK ხაზი;

დ) DS1 არის FRAM (Ramtron) ფეროელექტრული სერიული RAM/ROM, რომელიც დაკავშირებულია MK-თან PC ავტობუსის მეშვეობით. ჩართვისას, FRAM უდრის RAM-ს, ხოლო გამორთვისას, ROM-ის ექვივალენტურია. გადაწერების რაოდენობა შეზღუდული არ არის (!), ინფორმაციის შენახვის ვადა 45 წელია;

ე) სერიული ოპერატიული მეხსიერების DS1 (64Kx8) შეერთება MK-თან სამსადენიანი ინტერფეისით და ზარის საწინააღმდეგო რეზისტორებით R2…R4;

ბრინჯი. 3.10. გარე მეხსიერების MK-თან დაკავშირების დიაგრამები (გაგრძელება):

ვ) მისამართის ავტობუსის ქვედა 8 ბიტი ინახება DD1 რეესტრში. ზედა 7 ბიტი მიეწოდება MK-დან პირდაპირ Hitachi DS1 RAM-ში. MK მუშაობს "გარე RAM" რეჟიმში. საერთო მავთულის ნაცვლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ჩართვის სიგნალი თავისუფალი გამომავალი MK-დან DS1 ოპერატიული მეხსიერების "CE" შეყვანაზე. ეს ამცირებს ენერგიის მთლიან მოხმარებას ელექტრომომარაგებიდან, რადგან როდესაც CE შეყვანა მაღალია, DS1 ჩიპი გადადის მონაცემთა შენახვის ეკონომიურ რეჟიმში;

ზ) კავშირი MK სერიულ ფლეშ RAM DS1-თან Atmel-ისგან. თუ გადამრთველი S1 დახურულია, მაშინ RAM-ში მონაცემების ჩაწერა შეუძლებელია, ეს არის დაცვის რეჟიმი. რეზისტორები R3, R4 აკლია ზოგიერთ წრეში. DS1 ჩანაცვლება - ნებისმიერი უფრო მაღალი/დაბალი სიმძლავრის ოპერატიული მეხსიერება Atmel's DataFlash AT45DB ოჯახიდან, მათ შორის მოძველებული AT45DB081B-CNU მოდელები;

ბრინჯი. 3.10. გარე მეხსიერების MK-თან დაკავშირების დიაგრამები (ბოლო):

თ) საჭიროა DS1 Flash ROM-ის (AMD) პირდაპირი კავშირი MK-თან დიდი რიცხვიპორტების უფასო ხაზები. ზოგიერთი MK გამომავალი ხაზი, მაგალითად, "A7", შეიძლება ერთდროულად იქნას გამოყენებული სხვა კვანძების გასაკონტროლებლად, თუმცა ეს დასაშვებია მხოლოდ მაშინ, როდესაც არ არის წვდომა ROM-ზე, ე.ი. "OE" სიგნალის მაღალ დონეზე;

ი) ოპერატიული მეხსიერების სიმძლავრის გაზრდა DSl ... DSn მიკროსქემების პარალელური შეერთების გამო. თითოეულ დაკავშირებულ RAM-ს აქვს საკუთარი ქსელის პროგრამის მისამართი, რომელიც განისაზღვრება სხვადასხვა ლოგიკური დონეებით "AO", "A1", "A2".