Если выход последнего триггера соединить с входом первого

Если выход последнего триггера соединить с входом первого, то получится кольцевой регистр сдвига. Записанная в его разряды информация под воздействием сдвигающих импульсов будет циркулировать по замкнутому кольцу. Кольцевой регистр иначе называется кольцевым счетчиком. Его коэффициент пересчета ра-вен числу разрядов n последовательного кода. Единица, записанная в один из разрядов, периодически будет появляться в нем после того, как будут поданы п сдвигающих импульсов. Полупроводниковые запоминающие устройства. Для хранения больших массивов информации предназначены запоминающие устройства (ЗУ), выполненные в виде больших интегральных схем (БИС), в каждой из которых может храниться информация объемом в тысячи бит. ЗУ, допускающие независимое обращение к любой ячейке памяти, называется памятью с произвольным доступом, которая допускает только последовательное обра 1 щение к ячейкам памяти.

В последовательной форме хранится информация на магнитной ленте. Память на основе полупроводниковых микросхем является памятью с произвольным доступом. По выполняемым функциям различают следующие типы полупроводниковых ЗУ: - оперативные ЗУ (ОЗУ); - постоянные ЗУ 9 ПЗУ); - перепрограммируемые ЗУ (ППЗУ). Оперативные ЗУ (RAM) предназначены для использования в условиях, когда необходимо выбирать и обновлять хранимую информацию. В ОЗУ предусматривается три режима работы: режим хранения при отсутствии обращения к ЗУ, режим чтения информации и режим записи новой информации. При этом в режимах чтения и записи ОЗУ должны функционировать с высоким быстродействием. В цифровых вычислительных устройствах ОЗУ используется для хранения промежуточных и конечных результатов обработки данных. При отключении источ2 ника питания информация в ОЗУ теряется.

В качестве элементной базы для построения ОЗУ мо-гут быть использованы БИС как статического, так и динамического типов. В БИС статических ОЗУ (SRAM) каждая запоминающая ячейка построена на основе триггера, состояние которого определяется значением (нуль или единица) хранимого бита данных. В БИС динамических ОЗУ (DRAM) ячейка памяти выполнена на основе конденсатора, а значение бита данных определяется наличием или отсутствием на нем заряда. Запоминающие ячейки в БИС динамических ОЗУ занимают значитель-но меньшую площадь, чем в статических. Поэтому при одинаковой технологии изготовления в одной БИС динамического ОЗУ удается разместить значительно больше элементов, чем в БИС статического ОЗУ. Соотношение числа ячеек БИС динамического ОЗУ к числу ячеек БИС статического ОЗУ при равных объемах кристалла равно 16: 1 и более, т. е. БИС динамической памяти имеет в 16 раз большую информационную емкость, чем БИС 3 статической памяти.

Стоимость хранения одного бита информации в БИС ОЗУ динамического типа также меньше, чем в БИС ОЗУ статического типа. БИС динамических ОЗУ целесообразно использовать только при построении оперативной памяти с большой информационной емкостью. Постоянные ЗУ (ПЗУ или ROM) предназначены для хранения некоторой однажды записанной в них информации, не нарушаемой и при отключении источника питания. В ПЗУ предусматриваются два режима работы: режим хранения и режим чтения. Режим записи не предусматривается. Используется ПЗУ для хранения программ и констант, с которыми цифровое устройство функционирует длительное время, многократно выполняя действия по одному и тому же алгоритму при различных исходных данных. Перепрограммируемые ПЗУ (ППЗУ или EPROM) в процессе функционирования цифрового устройства используется как ПЗУ. 4

Оно отличается от ПЗУ тем, что допускает обновление однажды записанной информации, т. е. в нем предусмотрен режим записи. Однако в отличие от ОЗУ запись информации требует отключения ППЗУ от устройства, в котором оно функционирует, и производится с использованием специально предназначенных для записи устройств – программаторов. Кроме того, запись в ППЗУ занимает значительное время. ППЗУ дороже ПЗУ и их применяют в процессе отладки программного обеспечения цифрового вычислительного устройства, после чего их можно заменить более дешевыми ПЗУ. ЗУ содержит некоторое число N ячеек памяти, в каждой из которых может храниться слово с определенным числом разрядов п. Ячейки последовательно нумеруются двоичными числами. Номер ячейки называется адресом. Если для представления адресов используют комбинации m-разрядного двоичного кода, то число ячеек памяти в ЗУ может составить N=. 5

Количество информации, которое может храниться в ЗУ, определяет его емкость. Емкость М можно выразить числом ячеек N с указанием разрядности п хранимых в них слов в форме N х п, либо её можно определить произведением М = N x n бит. Разрядность ячеек выбирают кратной байту = 8 бит. Тогда и емкость удобно представлять в байтах. Большие значения емкости выражаются в единицах: Кбайт = 1024 х 8 бит; Мбайт – 1024 Кбайт = 1024 х 8 бит и Гбайт = 1024 Мбайт = 1024 х 1024 Кбайт = 1024 х8 бит. Быстродействие ЗУ (время обращения) характеризуется двумя величинами: - время выборки tв, представляющим собой интервал времени между моментом подачи сигнала выборки и появлением считываемых данных на выходе; - циклом записи tц. з, определяемым минимально допустимым временем между моментом подачи сигнала выборки при записи и моментом, когда допустимо последующее 6 обращение к памяти.

ЗУ строятся из набора однотипных микросхем ЗУ с определенным их соединением. Каждая микросхема ЗУ кроме времени обращения и емкости характеризуется потребляемой мощностью, набором питающих напряжений, током потребления. Микросхемы ППЗУ дополнительно характеризуются временем хранения записанной информации, по истечении которого хранящаяся в ячейках информация может самопроизвольно изменяться, а также допустимым количеством циклов перезаписи, после чего микросхема является непригодной для использования. Программируемые пользователем (ППЗУ) выпускаются в виде «чистой страницы» , где в каждой ячейке записаны только нули. Пользователю предоставляется возможность запрограммировать ППЗУ, т. е. записать логические единицы в любую ячейку. Возможность изменения содержимого ППЗУ ограничивается записью единиц в те ячейки, содержимое которых осталось равным нулю. Это объясняется необратимым характером записи, которая осуществляется пробоем перехода импульсом напряжения или разрушением плавкой перемычки импульсом тока. 7

ППЗУ представляет собой удобный материал для реализации широкого класса функциональных узлов на единой элементной и технологической основе, изменяется лишь программа записи. Существует класс ППЗУ, которые допускают неоднократное изменение содержимого (репрограммируемые ПЗУ – РПЗУ). Смена информации связана с извлечением модуля РПЗУ из устройства, помещение его в прибор для стирания записанной и записи новой информации. Стирание осуществляется либо ультрафиолетовым облучением кристалла (К 573 РФ), либо воздействием электрическими сигналами (КР 557 РР). Перепрограммирование может производиться несколько десятков раз, а записанная информация – храниться длительно при отключенном питании. Схемотехническая реализация ПЗУ иллюстрируется рисунком. Схема имеет адресные входы х1 х2, выходы содержимого ячеек памяти z 1 – z 4, вывод для подключе 8 ния источника питания Е и общий вывод.