Ολοκληρωμένα κυκλώματα

Αυτή η στατική μνήμη κατασκευάζεται από την SGS-THOMSON και έχει χωρητικότητα 2048 λέξεων, των 8 bits η κάθε λέξη (2Κx 8 bits). Το συγκεκριμένο ολοκληρωμένο κύκλωμα έχει συνολικά 24 ακροδέκτες: 11 γραμμές διεύθυνσης (Α0-Α10), 8 γραμμές εισόδου/εξόδου δεδομένων (DQ0-DQ7), τρεις γραμμές ελέγχου E,W,G και δύο ακροδέκτες για την τροφοδοσία του (Vcc για τη σύνδεση στα +5 volts και Vss για τη σύνδεση στη γείωση).

Οι ακροδέκτες Α0-Α10 είναι οι είσοδοι επιλογής διεύθυνσης και επειδή είναι 11, συμπεραίνουμε ότι μπορούμε να επιλέξουμε 211=2048=2Κ θέσεις μνήμης. 

Οι ακροδέκτες DQ0-DQ7 είναι οι είσοδοι/έξοδοι των δεδομένων και επειδή είναι 8, συμπεραίνουμε ότι το μήκος της λέξης είναι 8 bits ή ισοδύναμα ένα byte.

Ο ακροδέκτης E ενεργοποιεί το ολοκληρωμένο κύκλωμα της μνήμης, όταν βρίσκεται σε κατάσταση LOW. Όταν ο ακροδέκτης αυτός βρίσκεται σε κατάσταση HIGH, τότε οι είσοδοι/έξοδοι των δεδομένων βρίσκονται σε κατάσταση υψηλής σύνθετης αντίστασης (Hi-Z). (Αντιστοιχεί στον ακροδέκτη CS που έχουμε αναφέρει).

Ο ακροδέκτης G ελέγχει το αν οι ακροδέκτες DQ0-DQ7 θα είναι είσοδοι ή έξοδοι. Όταν είναι σε κατάσταση LOW, τότε θα είναι έξοδοι, ενώ όταν είναι σε κατάσταση HIGH, θα είναι είσοδοι.

Ο ακροδέκτης W καθορίζει το αν θα διαβάσουμε από τη μνήμη (κύκλος ανάγνωσης), όταν βρίσκεται σε κατάσταση HIGH, ή θα γράψουμε στη μνήμη (κύκλος εγγραφής), όταν βρίσκεται σε κατάσταση LOW.

Κύκλος ανάγνωσης

Για να διαβάσουμε τα δεδομένα μιας θέσης μνήμης με συγκεκριμένη διεύθυνση αρχικά τοποθετούμε την πληροφορία της διεύθυνσης στις γραμμές εισόδου Α0-Α10. Στην συνέχεια (ή ταυτόχρονα με την τοποθέτηση της διεύθυνσης) θα πρέπει να ενεργοποιήσουμε το Ο.Κ. τοποθετώντας την είσοδο E σε κατάσταση LOW. Η είσοδος G πρέπει να πάρει την κατάσταση LOW ώστε οι ακροδέκτες των δεδομένων να είναι έξοδοι. Η είσοδος W θα πρέπει να βρίσκεται σε κατάσταση HIGH ώστε να επιλεγεί κύκλος ανάγνωσης για τη μνήμη. Το αποτέλεσμα των παραπάνω λογικών καταστάσεων των εισόδων ελέγχου και διεύθυνσης είναι η εμφάνιση έγκυρων (valid) δεδομένων στις εξόδους
δεδομένων της μνήμης και τα οποία αντιστοιχούν σ’ αυτά που είναι αποθηκευμένα στην διεύθυνση που τοποθετήσαμε. Η εμφάνιση των δεδομένων γίνεται μετά από ένα χρονικό διάστημα tELQV το οποίο ορίζεται από την χρονική στιγμή που το σήμα ελέγχου E πάρει την κατάσταση LOW έως ότου η μνήμη εμφανίσει έγκυρα δεδομένα στις εξόδους της. (Τα αρχικά του δείκτη ELQV αντιστοιχούν στις λέξεις Ε Low Q Valid).

Υπάρχουν πολλά σύμβολα στο διάγραμμα χρονισμού. Το πλήθος αυτών των παραμέτρων οφείλεται στους διαφορετικούς συνδυασμούς που μπορούμε να έχουμε για την τοποθέτηση των πληροφοριών της διεύθυνσης και των σημάτων ελέγχου. Για παράδειγμα εμφανίζονται δύο κύκλοι ανάγνωσης: στον πρώτο ακολουθούνται τα βήματα που περιγράψαμε (το W βρίσκεται ήδη σε κατάσταση HIGH, τοποθετείται η διεύθυνση, έπειτα το E, έπειτα το G), ενώ στον δεύτερο κύκλο αλλάζει μόνο η διεύθυνση, ενώ όλα τα άλλα σήματα ελέγχου παραμένουν σταθερά. Οι κατασκευαστές δίνουν τις ελάχιστες και μέγιστες τιμές αυτών των παραμέτρων σε πίνακες (συνήθως οι μονάδες είναι σε nsec). Ο χρόνος tAVAV ορίζει το χρόνο του κύκλου ανάγνωσης και ταυτόχρονα το χρόνο για τον οποίο παραμένουν σταθερά τα δεδομένα της διεύθυνσης. Ο χρόνος tAVQV ορίζεται σαν το χρονικό διάστημα που αρχίζει με την τοποθέτηση της διεύθυνσης (και με την προϋπόθεση τα E, G να βρίσκονται ήδη σε λογική κατάσταση LOW, ενώ το Wνα είναι HIGH) και τελειώνει, όταν υπάρχουν έγκυρα δεδομένα στις εξόδους του. Οι σπουδαιότερες από τις παραμέτρους χρονισμού είναι ο χρόνος προσπέλασης (access time), ο οποίος στο διάγραμμα δεδομένων του ΜΚ6116 συμβολίζεται σαν tAVQV και ο χρόνος του κύκλου ανάγνωσης (read cycle time), ο οποίος στο διάγραμμα δεδομένων του ΜΚ6116 συμβολίζεται σαν tAVAV και αντιπροσωπεύει το χρόνο μεταξύ της εκκίνησης ενός κύκλου ανάγνωσης και του επόμενου κύκλου.

Κύκλος εγγραφής

Για να γράψουμε δεδομένα σε μια θέση μνήμης με συγκεκριμένη διεύθυνση αρχικά τοποθετούμε την πληροφορία της διεύθυνσης στις γραμμές εισόδου Α0-Α10. Στη συνέχεια (ή ταυτόχρονα με την τοποθέτηση της διεύθυνσης) θα πρέπει να ενεργοποιήσουμε το Ο.Κ. τοποθετώντας την είσοδο E σε κατάσταση LOW. Έπειτα πρέπει η είσοδος G να πάρει την κατάσταση HIGH, ώστε οι ακροδέκτες των δεδομένων να είναι είσοδοι. Η είσοδος W θα πρέπει να πάρει την κατάσταση LOW ώστε να επιλεγεί ο κύκλος εγγραφής για τη μνήμη. Ο κύκλος εγγραφής ξεκινά, όταν οι είσοδοι ελέγχου E και W γίνουν LOW. Για να αποφευχθεί η εγγραφή λανθασμένων δεδομένων ένα από τα σήματα αυτά (ή και τα δύο) θα πρέπει να γίνουν HIGH, όταν θα έχουν εμφανισθεί τα δεδομένα στις εισόδους δεδομένων και πριν αλλάξει η διεύθυνση. Συνήθως, όταν το σήμα W αλλάξει κατάσταση από LOW σε HIGH (δηλαδή με το θετικό μέτωπο), τότε
τα δεδομένα που βρίσκονται στις εισόδους δεδομένων καταχωρούνται στη θέση μνήμης που επιλέχθηκε. Από όλες τις παραμέτρους χρονισμού που φαίνονται στο διάγραμμα, οι σπουδαιότερες είναι ο χρόνος τοποθέτησης των δεδομένων tDVWH για τον οποίο τα δεδομένα που θα εγγραφούν θα πρέπει να εμφανισθούν στις εισόδους πριν το θετικό μέτωπο του W και ο χρόνος διατήρησης των δεδομένων tWHDX για τον οποίο τα δεδομένα που θα εγγραφούν θα πρέπει να διατηρηθούν σταθερά στις εισόδους μετά το θετικό μέτωπο του W. Για τους χρόνους αυτούς υποθέτουμε ότι το σήμα ελέγχου E βρίσκεται συνεχώς σε κατάσταση LOW. Επίσης σημαντική παράμετρος είναι ο χρόνος του κύκλου εγγραφής (write cycle time) ο οποίος στο διάγραμμα δεδομένων του ΜΚ6116 συμβολίζεται σαν tAVAV και αντιπροσωπεύει το χρόνο μεταξύ της εκκίνησης ενός κύκλου εγγραφής και του επόμενου κύκλου.