Структура 2DM

Структура 3D

Структура 3D позволяет резко упростить дешифраторы адреса с помощью двухкоординатной выборки запоминающих элементов. Принцип двухкоор-динатной выборки поясняется (рис. 36) на примере ЗУ типа ROM, реализующего только операции чтения данных.

Рис. 36

Здесь код адреса разрядностью n делится на две половины, каждая из которых декодируется отдельно. Выбирается запоминающий элемент, находящийся на пересечении активных линий выходов обоих дешифраторов. Таких пересечений будет

2 ^{n /2} × 2 ^{n /2} = 2 ⁿ.

Суммарное число выходов обоих дешифраторов составляет

2 ^{n /2} + 2 ^{n /2} = 2 ^{n /2+1},

что гораздо меньше, чем 2 ⁿ при реальных значениях n. Уже для ЗУ небольшой емкости видна эта существенная разница: для структуры 2D при хранении 1К слов потребовался бы дешифратор с 1024 выходами, тогда как для структуры типа 3D нужны два дешифратора с 32 выходами каждый. Недостатком структуры 3D в первую очередь является усложнение элементов памяти, имеющих двухкоординатную выборку.

Структура типа 3D, показанная на рис. 36, а для ЗУ с одноразрядной организацией, может применяться и в ЗУ с многоразрядной организацией (рис. 37), приобретая при этом трехмерный характер. В этом случае несколько матриц управляются от двух дешифраторов, относительно которых они включены параллельно. Каждая матрица выдает один бит адресованного слова, а число матриц равно разрядности хранимых слов.

Рис. 37

ЗУ типа ROM (рис. 38) структуры 2DM для матрицы запоминающих эле­ментов с адресацией от дешифратора DC_x имеет характер структуры 2D: возбужденный выход дешифратора выбирает целую строку. Однако в отличие от структуры 2D, длина строки не равна разрядности хранимых слов, а многократно ее превышает. При этом число строк матрицы уменьшается и, соответственно, уменьшается число выходов дешифратора. Для выбора одной из строк служат не все разряды адресного кода, а их часть А _{n -1}...А _k. Остальные разряды адреса (от A _{k -1} до A₀) используются, чтобы выбрать необходимое слово из того множества слов, которое содержится в строке. Это выполняется с помощью мультиплексоров, на адресные входы которых подаются коды A _{k -1}... А₀. Длина строки равна m 2 ^k, где m – разрядность хранимых слов. Из каждого отрезка строки длиной 2 ^k мультиплексор выбирает один бит. На выходах мультиплексоров формируется выходное слово. По разрешению сигнала CS, поступающего на входы ОЕ управляемых буферов с тремя состояниями, выходное слово передается на внешнюю шину.

Рис. 38

На рис. 39 в более общем виде структура 2DM показана для ЗУ типа RAM с операциями чтения и записи. Из матрицы М по-прежнему считывается длинная строка. Данные в нужный отрезок этой строки записываются (или считываются из нее) управляемыми буферами данных BD, воспринимающими выходные сигналы второго дешифратора DC_y, и выполняющими не только функции мультиплексирования, но и функции изменения направления передачи данных под воздействием сигнала R/W.

Рис. 39