硬件基础17 半导体存储器——随机存取存储器RAM

目录

一、异步SRAM

二、同步SRAM

三、DRAM

四、字长位数扩展

五、字数的扩展


        RAM是另一大类存储器,它与ROM的最大区别就是数据易失性,一旦失去电源供电,所存储的数据立即丢失。最大优点是可以随时快速地从其中任一指定地址读出(取出)或写入(存入)数据。RAM又分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。 

一、异步SRAM

        静态RAM常称为SRAM,它的基本结构与ROM类似,由存储阵列、地址译码器和输入/输出控制电路三部分组成。

        SRAM的存储单元由锁存器构成,因此其属于时序逻辑电路,且只要不断电,数据可以永久保存。

二、同步SRAM

        读写操作是在时钟脉冲节拍控制下完成的。 因此,同步SRAM最明显的标志是有时钟脉冲输入端 。

        除了输出使能控制信号OE外,其他所有输入均在时钟脉冲CP上升沿被取样存入寄存器。

        同步SRAM具有的另一个特点是丛发(Burst,也译为突发)读写操作模式0。在该工作模式下,只要外部给定读写存储单元的首地址,在时钟脉冲作用下,由内部地址计数器提供首地址后的 一 组连续地址,就可以连续读写接下来的若干个地址单元,而不再需要外部输入地址。同步SRAM 的这种丛发模式,在连续读/写多个字时,可以减少外部地址总线的占用时间,提高读写效率。

三、DRAM

        SRAM存储单元由6个MOS管构成,所用的管子数目多、功耗大,集成度受到限制,动态RAM克服了这些缺点。动态RAM也称为DRAM,其存储单元由一个MOS管和一个容量较小的电容器构成,它利用电容器的电荷存储效应来存储数据0或1

        当电容C充有电荷、呈现高电压时,相当于存有1值,反之为0值。MOS 管T相当于一个开关,当行选择线为高电平时,T导通,C与位线连通,反之则断开。由于电路中漏电流的存在,电容器上存储的数据 (电荷)不能长久保存,因此必须定期给电容补充电荷,以免存储数据丢失,这种操作称为刷新 ( Refresh ) 或再生

        改进型 DDR II (二代)和 DDR III (三代)同步 DRAM 已成为个人电脑的主流内存。

四、字长位数扩展

        利用芯片并联方式实现,输入输出及地址独立,共用控制、片选。

五、字数的扩展

        共用所有低位地址线,高位地址线用作片选,共用读写控制线。

        实际应用中,常将两种方法相互结合,以达到同时扩展字和位的要求。可见,无论需要多大容量的存储器系统,均可利用容报有限的存储器芯片,通过位数和字数的扩展来构成 。

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