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In-Depth Information
1 1 1 1
G1 G2 G3 G4
& & &
&
1
0
T
P1
=1,6ns
G5 G6 G7 G8
1
& & &
&
0
T
P2
=2,2ns
Abb. 4.42. Ringinverter zu Aufgabe 4.7
4.3 Speicherzellen, Latches und Register
Speicherzellen, Latches und Register sind Grundschaltungen zur Abtastung
und Datenaufbewahrung.
4.3.1 Dynamische Speicherzellen
Eine kurzzeitige Speicherwirkung hat praktisch jeder Gatterausgang in Form
der Umladezeit der Lastkapazität. Die Umladezeit lässt sich durch Deaktivie-
rung des Gatters (hochohmig schalten) erheblich verlängern.
Abbildung 4.43 zeigt einen deaktivierbaren Treiber mit eingezeichneter
Lastkapazität. Wenn der Treiber aktiviert ist, folgt der Signalverlauf am Aus-
gang dem Eingabesignalverlauf mit einer geringen Verzögerung t
d
. Wenn der
Treiber deaktiviert ist, ändert sich das Potenzial der signalführenden Leitung
nur noch langsam. Der Signalwert bleibt für eine längere Haltezeit - typisch
mehrere Millisekunden - gespeichert. Die Änderungsgeschwindigkeit und der
stationäre Fall, gegen den das Potenzial einer Leitung mit deaktiviertem Trei-
ber strebt, ist in der Regel nicht genau bekannt. Nach der garantierbaren Hal-
tezeit t
hZ
ist das Signal als ungültig zu betrachten. Dynamische Speicherzellen
benötigen von allen Speicherzellen die wenigsten Transistoren und die gerings-
te Chipfläche. Sie werden hauptsächlich in Schreib-Lese-Speichern für große
Datenmengen eingesetzt, in denen der Vorteil der geringen Größe gegenüber
x
1
x
y
&
0
1
0
E
C
L
E
a)
1
X
0
ϕ(y)
Sicherheits- bereich
xE y
00 Z
01 Z
0
1
y
1
0
X
1
1
0
1
b)
c)
t
d
t
d
t
hZ
Abb. 4.43. Dynamische Speicherzelle a) Leitung mit deaktivierbarem Treiber b)
Wertetabelle des Treibers c) Beispielsignalverläufe
