1. Особенности топологии и структуры современных динамических ОЗУ 6
1.1 Структура запоминающего элемента 6
1.2 Чтение динамической памяти 7
1.3 Усилители-регенераторы 10
1.4 Внешняя организация памяти 12
1.5 Схема динамического ОЗУ 15
2. Влияние факторов внешней среды на надёжность ИС ОЗУ 20
3. Контроль и исправление ошибок в оперативной памяти 24
3.1 Контроль технического состояния информационных систем 24
3.2 Цели и задачи контроля 24
3.3 Схема контроля ошибок 25
3.4 Контроль по модулю 2 27
3.5 Контроль с применением кодов Хэмминга 28
3.6 Задачи тестирования и функционального контроля памяти 32
3.7 Тесты для микросхем памяти 33
4. Модель динамической памяти в 81ти1шк 36
4.1 Описание модели памяти 36
4.2 Описание модели генератора ошибок 39
4.3 Описание управляющих сигналов модели 40
4.4 Схема для проведения эксперимента 41
4.5 Результаты моделирования 43
Заключение 44
Список использованной литературы 45
Реферат
В состав данной работы входит Рис. 20, Табл. 1, Библиогр. 12.
Ключевые слова: Оперативное запоминающее устройство, динамическая структура, надежность, радиационный фон, обнаружение ошибок, исправление одиночных ошибок, помехозащищенное кодирование, тестирование памяти, количественные показатели, моделирование, Matlab/Simulink, настройка блоков.
Целью выпускной квалификационной работы является изучение влияния внешних факторов на надежность хранения данных в микросхемах динамической оперативной памяти, а также разработка модели оперативного динамического запоминающего устройства, на которой будет возможным проводить моделирование испытаний и тестирования микросхем памяти.
Результатом исследования является построение модели ячейки динамической памяти (на базе программного комплекса Matlab/Simulink) на фоне влияния естественного радиационного излученияи и исследования влияния помехоустойчивого кодирования на надежность хранения информации.
Новизна работы состоит в том, что впервые в среде визуального моделирования МЛТБЛБ/81ши1шк построена модель ячейки динамической памяти.
Основой современных оперативных запоминающих устройств являются динамические микросхемы памяти. Быстродействие и надёжная работа вычислительной системы в значительной степени зависит от характеристик оперативной памяти. Особенно остро стоит вопрос помехозащищённости и надежности хранения данных в памяти при воздействии космических излучений.
Целью работы является изучение влияния внешних факторов на надежность хранения информации в микросхемах динамической внешней памяти (ДОЗУ), исследование способов контроля и защиты информации в ДОЗУ, а также разработка модели защищенной кодом Хемминга ячейки динамической памяти, испытывающей влияние естественного радиационного фона (альфа-частиц). Для достижения поставленной цели требуется:
• изучить топологию и структуры современных микросхем ДОЗУ;
• провести анализ факторов внешней среды, влияющих на надежность хранения информации в ДОЗУ;
• исследовать способы контроля и исправления ошибок в оперативной памяти;
• построить (на базе программного комплекса Matlab/Simulink) модель ячейки динамической памяти на фоне влияния естественного радиационного излученияи исследовать влияния помехоустойчивого кодирования на надежность хранения информации.
Практической значимостью работы является построение модели динамической ячейки ОЗУ средствами визуального моделирования Matlab/Simulink и исследование влияния помехозащищенного кодирования (используются коды Хемминга) на надежность хранения информации в условиях естественного радиационного фона.
В выпускной квалификационной работе получены следующие результаты:
1. Изучено влияние внешней среды на надежность ДОЗУ
2. Проанализированы способы контроля и исправления ошибок в оперативной памяти;
3. На базе программного комплекса Ма11аЬ/81шн11пк впервые построена модель ячейки динамической памяти на фоне влияния естественного радиационного излучения и исследовано влияние помехоустойчивого кодирования на надежность хранения информации.
Предлагаемая модель динамической памяти может быть использована для моделирования работы тестов и избыточного кодирования как методов защиты от одиночных ошибок, вызываемых пролётом альфа-частиц и тяжёлых ионов через массив запоминающих элементов. Имитацию облучения предполагается сделать в виде многоразрядного генератора ошибок.
