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  • ram存储单元

    2020-12-01 15:19:19
    按照数据存取的方式不同,ram的存储单元分为两种:静态存储单元一静态RAM(SRAM);动态存储单元—动态RAM(DRAM)。 1.静态存储单元(SRAM):它由电源来维持信息,如触发器,寄存器等。 静态存储单元(SRAM)的典型结构: ...

    按照数据存取的方式不同,ram中的存储单元分为两种:静态存储单元一静态RAM(SRAM);动态存储单元—动态RAM(DRAM)。

    1.静态存储单元(SRAM):它由电源来维持信息,如触发器,寄存器等。

    静态存储单元(SRAM)的典型结构:
    在这里插入图片描述

    T5、T6、T7、T8都是门控管,只要栅极高电平,这些管子就工作在可变电阻区当作开关。

    其中存储单元通过T5、T6和数据线(位线)相连;数据线又通过T7、T8和再经输入/输出缓冲电路和输入/输出线相连接,以实现信息的传递和交换。写入信息的操作过程,在第一次写入信息之前,存储单元中的信息是随机信息。

    假定要写入信息“1”:
    1)地址码加入,地址有效后,相对应的行选线X和列选线Ⅰ都为高电平,T5、T6、T7、T8导电;
    2)片选信号有效CS(低电平);
    3)写入信号有效,这时三态门G2、G3为工作态,G1输出高阻态,信息“1”经G2、T7、T5达到Q端;经G3反相后信息“O”经T8、T6达到Q。T4导电,T3截止,显然信息“1”已写入了存储单元。

    假定要读出信息“1”:
    1)访问该地址单元的地址码有效;
    2)片选有效CS=O;
    3)读操作有效R/W=1;此时:三态门G1工作态,G2、G3高阻态,存储单元中的信息“1”经T5、T7、G1三态门读出。

    除上述NMOS结构的静态SRAM以外,还有以下几种类型的SRAM。

    CMOS结构的SRAM:功耗更加低,存储容量更加大。

    双极型结构SRAM:功耗较大,存取速度更加快。

    2.动态存储单元(DRAM)
    静态存储单元存在静态功耗,集成度做不高,所以存储容量也做不大。动态存储单元,利用了栅源间的MOS电容存储信息。其静态功耗很小,因而存储容量可以做得很大。静态RAM功耗大和密度低,动态RAM功耗小和密度高。动态RAM需要定时刷新,使用较复杂。

    动态存储单元(DRAM)的典型结构:
    在这里插入图片描述

    门控管T3、T4、T5、T6、T7、T8 , C1、C2为MOS电容。

    DRAM的读/写操作过程:

    1. 访问该存储单元的地址有效;2)片选信号有(未画);3)发出读出信息或写入新信息的控制信号。

    读出操作时,令原信息Q=1,C2充有电荷,地址有效后,行、列选取线高电平;加片选信号后,送读出信号R=1,W=O;T4、T6、T8导电,经T4、T6、T8读出。写入操作时,假定原信息为“0”,要写入信息“1”,该存储单元的地址有效后,X、Y为高电平;在片选信号到达后,加写入命令W=1,R=0,即“1。信息经T7、T5、T3对C2充电。充至一定电压后,T2导电,C1放电,T1截止,所以,Q变为高电平,“1”信息写入到了该存储单元中。如果写入的信息是“o”则原电容上的电荷不变。

    动态RAM 的刷新:由于DRAM靠MOS电容存储信息。当该信息长时间不处理时,电容上的电荷将会因漏电等原因而逐渐的损失,从而造成存储数据的丢失。及时补充电荷是动态RAM中一个十分重要的问题。补充充电的过程称为“刷新”一Refresh,也称“再生”。

    补充充电的过程:加预充电脉冲∅、预充电管T9、T10导电,CO1,C02很快充电至VDD,∅撤销后,CO1,CO2上的电荷保持。然而进行读出操作:地址有效,行、列选线X、Y高电平;R=1,W=0进行读出操作,如果原信息为Q=“1”,说明MOS电容C2有电荷,C1没有电荷(即T2导电,T1截止);这时CO1上的电荷将对C2补充充电,而CO2上的电荷经T2导电管放掉,结果对C2实现了补充充电。读出的数据仍为,
    在这里插入图片描述

    则 DO=1。

    实际在每进行一次读出操作之前,必须对DRAM安排一次刷新,即先加一个预充电脉冲,然后进行读出操作。同时在不进行任何操作时,CPU也应该每隔一定时间对动态RAM进行一次补充充电(一般是2mS时间),以弥补电荷损失。

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  • 要取任意存储单元中的地址,就要将这行置1,其他行全部置0,但是存储单元并不能自己控制这过程,这时候译码器就可以控制到底读取哪行地址。假设一共有8行存储单元,从0开始编号,则3二进制数就可以表示...

    这个问题已经困扰了了我好久了,终于又找到了教学视频看了才明白,这可能要怪我数字电路没有学好。下边放一张详细图解释下原理

    详细解释图

    右边是一行一行的存储单元,左下角是控制存储单元存取的译码器。要取任意一行存储单元中的地址,就要将这一行置1,其他行全部置0,但是存储单元并不能自己控制这个过程,这时候译码器就可以控制到底读取哪一行地址。假设一共有8行存储单元,从0开始编号,则3位二进制数就可以表示读取哪一行存储单元的地址(111(二进制)=7(十进制))。

    如有错误或者不当的地方,请多多指教!

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  • 关于存储单元、寻址范围的问题

    千次阅读 2020-01-02 08:57:48
    2.存储字:是指存放在一个存储单元中的二进制代码组合。 3.存储字长:一个存储单元存储一串二进制代码(存储字),这串二进制代码的位数称为存储字长。 存储字长可以是8、16、32等。 再结合存储单元的定义...

    存储单元、存储字长、存储容量的定义

    1.存储单元是CPU访问存储器的基本单位。
    一般以8位二进制作为一个存储单元,即一个字节。

    2.存储字:是指存放在一个存储单元中的二进制代码组合。

    3.存储字长:一个存储单元存储一串二进制代码(存储字),这串二进制代码的位数称为存储字长。
    存储字长可以是8位、16位、32位等。
    再结合存储单元的定义,存储字长一般是8位。

    4.地址线一次确定一个存储单元,地址线上值可能取的所有组合确定了存储单元的个数。
    所以,存储单元的个数= 2 地 址 线 的 条 数 2^{地址线的条数} 2线

    5.存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量,用存储器中存储地址寄存器MAR的编址数与存储字位数的乘积表示。
    存 储 容 量 = 地 址 寄 存 器 M A R 的 编 址 数 < 存 储 单 元 个 数 > ∗ 存 储 字 位 数 < 存 储 字 长 > 存储容量=地址寄存器MAR的编址数<存储单元个数>*存储字位数<存储字长> =MAR<><>----计算出来的是所能存储的二进制代码的总位数(不是字节)

    求寻址范围

    1.按字节寻址(将存储容量转换为字节): 按 字 节 寻 址 范 围 = 地 址 寄 存 器 M A R 的 编 址 数 ∗ 存 储 字 位 数 / 8 按字节寻址范围=地址寄存器MAR的编址数*存储字位数/8 =MAR/8

    2.按字寻址 一 个 存 储 字 包 含 的 字 节 数 L = 存 储 字 长 / 8 一个存储字包含的字节数L = 存储字长/8 L=/8 按 字 寻 址 范 围 = 按 字 节 寻 址 范 围 / L 按字寻址范围 = 按字节寻址范围/L =/L

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        8088数据总线为8位,无论何种情况下一次只能传送8位数据,因此,它所对应的1MB的存储空间是一个不分高位库和低位库的单一存储体。
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在一个7位的存储单元中