проводов равно объему, или емкости, модуля ПЗУ (обычно несколько тысяч).

Предположим теперь, что на горизонтальный провод, помеченный на рис. 1.15 как Слово 2 , поДано положительное напряжение. На все остальные горизонтальные провода напряжение не подается. Аноды всех диодов, подсоединенных к горизонтальному проводу Слово 2>, окажутся под положительным напряжением. Значит, Эти диоды будут смещены в прямом направлении

и, следовательно, способны прово-

Слово i

Рис. 1.15. Схема ПЗУ

дить электрический ток. Поскольку сопротивление диода, смещенного в прямом направлении, очень мало, можно пренебречь падением напряжения на нем и считать, что на всех вертикальных проводах, соединенных диодами с горизонтальным проводом Слово 2 , установятся точно такие же значения напряжений, что и на Горизонтальном проводе. В случае, показанном на рис. 1.15, положительные напряжения установятся иа вертикальных проводах, помеченных цифрами 1, 2, 4 и 5. Если считать, что -положительное напряжение (напряжение высокого уровня) соответствует значению 1 в данном разряде слова, а нулевое (напряженне низкого уровня) - 0 в данном разряде слова, то, подавая положительное напряжение на адресный провод Слово 2 , в ПЗУ можно прочитать 8-разрядное слово 01101100.

Итак, подавая положительное напряжение на один из горизонтальных проводов, можно считать из ПЗУ связанное с этим проводом слово, причем распределение Нулей и единиц в этом слове задается диодами, подсоединенными между данными горизонтальными и вертикальными проводами. Когда иа каком-либо вертикальном проводе устанавливается положительное напряжение, катоды всех остальных диодов, подсоединенных к этому проводу, также оказываются под положительным напряжением. Следовательно, эти диоды будут смещены, в обратном направлении, они не проводят электрического тока и никак не участвуют в работе ПЗУ.

Как превратить схему ПЗУ, показанную на рис. 1.15, в реальную конструкцию? Для этого необходимо решить две проблемы. Во-первых, для считывания нужного слова надо выбрать один среди нескольких тысяч горизонтальных адресных проводов. Эта проблема нам хорошо знакома. Мы обсуждали ее при рассмотрении конструкций ОЗУ и знаем, как ее решить. Нужно использовать дешифраторы, точно такие же, как дешифратор, показанный на рис. 1.11. Единственное отличие в том, что в данном случае мы выбираем один из горизонтальных проводов, а таких горизонтальных проводов может быть очень много. Значит, и дешифратор должен иметь очень много (несколько тысяч) выходов. Схема подобного дешифратора будет иметь больше ярусов, чем на рис. 1.11, а число элементов в самом нижнем ярусе окажется очень большим (опять-таки есколько тысяч). Однако изготовление БИС, содержащей несколько десятков тысяч и даже несколько сотен тысяч транзисторов, не вызывает особых трудностей.

Вторая проблема не менее сложна. Как осуществить первоначальное распределение диодов? Тот же вопрос можно сформулировать по-другому. Как за-

писать первичную информацию в ПЗУ? Простейшее решение - записывать информацию в ПЗУ в процессе его изготовления. Другими словами, распределение отверстий в масках, которые используются прн изготовлении БИС ПЗУ, учитывает не только распределение горизонтальных н вертикальных проводов, но и наличие или отсутствие диодов, включенных между этими проводами. В настоящее время выпускают ПЗУ с уже записанной информацией. Можно привести много примеров, когда нужны именно такие ПЗУ, причем массовый выпуск их оказывается оправданным,

В ПЗУ могут быть записаны: рекомендации по выбору наилучших применительно к данным условиям режимов работы автомобильных и авиационные двигателей, программы работы станков с числовым управлением, ориентированные на изготовление стандартных деталей, всевозможные справочные данные и многое-многое другое. Однако не менее часто бывает необходимо дать возможность самому пользователю записать в ПЗУ определенную информацию. Это также можно выполнить различными способами. Мы ограничимся двумя.

Первый способ иллюстрирует схема, показанная на рис. 1.16. Диоды расположены во всех без исключения точках пересечения вертикальных и горизонтальных проводов. Последовательно с каждым диодом включена плавкая перемычка, т. е. участок материала с относительно большим удельным сопро-

Слобо 1-

Слово 2-

СловоЫ-

Плавкая перемычка

Слова г-

словак/-

Рис. !.!6. Схема ПЗУ с нлаакими перемычками

Рис. 1.17. Схема ПЗУ с цепочками из двуя

диодов

тивлением. Если создать достаточно большую разность напряжений между данными горизонтальным и вертикальным проводами, плавкая перемычка выгорает. Соответствующий диод окажется отключенным. Можно считать, что его нет в схеме. В ПЗУ с плавкими перемычками, записываются нули. Для этого между адресными проводом данного слова и вертикальным проводом того разряда, в котором в данном слове имеется нуль, прикладывается большая разность напряжений и выжигается плавкая перемычка. Диоды, оставшиеся подключенными, соответствуют единицам. Ясно, что подобная запись может производиться в ПЗУ лишь однократно.

Второй возможный способ записи иллюстрирует схема, показанная на рис. 1.17. Здесь также имеется система горизонтальных и вертикальных проводов, и во всех без исключения точках пересечения этих проводов включены пары диодов. В каждой паре диоды включены навстречу друг другу. Такая цепь

из двух диодов не проводит тока ни в одном из возможных направлений. Можно сказать, что в ПЗУ подобного типа в момент выпуска его с завода записаны одни нули. Для записи единицы в данный разряд данного слова между вертикальным проводом, соответствующим этому разряду, и горизонтальным, соответствующим этому слову, прикладывается большая разность напряжений. Тот из двух диодов, который оказывается при этом смещенным в обратном направлении, пробивается, и в дальнейшем ои представляет собой просто электрическое соединение.

Предлагались и другие варианты конструкции ПЗУ, но так или иначе все они сводятся к двум основным модификациям: либо к ПЗУ информация в котором записывается в момент изготовления, либо к ПЗУ, допускающем однократную запись информации путем приложения достаточно больших напряжений к соответствующим выводам.

Постоянные запоминающие устройства оформляются в виде стандартных микросхем БИС. Благодаря простоте ПЗУ объем памяти, приходящийся на одну микросхему, при прочих равных условиях оказывается выше объема памяти микросхем ОЗУ. Типовые значения для объема памяти ПЗУ - несколько тысяч слов по 8 или 16 разрядов в слове. Быстродействие ПЗУ, как правило, оказывается достаточно высоким, поскольку прн считывании информации не происходит никаких процессов в дешифраторе. Типовая длите.тьность считывания одного слова из ПЗУ составляет несколько десятков наносекунд. Длительность записи в ПЗУ (если таковая вообще возможна) значительно больше - она измеряется минутами (но записывается информация только один раз за все время существования данной мкиросхемы).

Кроме ПЗУ выпускают также ППЗУ, позволяющие многократно перезаписывать информацию. Пример подобного ППЗУ показан на рис. 1.18. Схема ППЗУ почти полностью совпадает с рассмотренной нами для ПЗУ е тем различием, что в точках пересечения горизонтальных и вертикальных проводов вместо диодов включены специальные МДП-транзисторы с так называемым пла-еающи.м затвором. Конструкция этого транзистора показана на рис. 1.19. Почти

С подо 1-

Словп 2-

Слово N-

а 1

Рис. I.I8. Схема ППЗУ

Рис I.I9. Структура МДП-транзистора с плавающим затвором;

/ - толстый слой двуокиси кремния; 2 - затвор из кремния; 3 - тонкий слой двуокиси кремния