电子技术电工学II武丽第11章节半导体存储器及其应用.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 常见存储器规格型号 电子技术（电工学Ⅱ） 第11章 半导体存储器及其应用 11.3.1 随机存取存储器的电路结构及工作原理 11.3.2 RAM的扩展 §11.3 随机存取存储器 * * 电子技术（电工学Ⅱ） 第11章 半导体存储器及其应用 11.3.1随机存取存储器的电路结构及工作原理 随机存取存储器简称RAM，也叫做读/写存储器，特点是可以在任意时刻对任意选中的存储单元进行信息的存入或读出操作，读写方便，使用灵活，但一旦停电，所存内容便全部丢失。 RAM由地址译码器、存储矩阵、读/写控制电路、输入/输出电路和片选控制电路等组成，RAM的电路结构示意图如图11-9所示。 * * 电子技术（电工学Ⅱ） 第11章 半导体存储器及其应用 11.3.1随机存取存储器的电路结构及工作原理 1．地址译码器 地址译码器与ROM一样，也是二进制译码器。址译码器的作用，是将寄存器地址所对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号，从而选中该存储单元。 * * 图11-9 RAM的电路结构示意图 电子技术（电工学Ⅱ） 第11章 半导体存储器及其应用 11.3.1随机存取存储器的电路结构及工作原理 2．存储矩阵 RAM的核心部分是一个寄存器矩阵，用来存储信息，称为存储矩阵。存储矩阵的结构与ROM相似，但交叉点上的元件不是简单的二极管或晶体管，而是具有记忆功能的触发器或存储电荷功能的MOS管栅极电容，且每个交叉点上都有存储元件。静态RAM采用触发器存储信息，信息存入后只要不断电可一直保留。动态RAM采用电容存储信息，由于漏电，信息易丢失，必须定期刷新。静态RAM集成度低，使用方便，用于小容量器件。动态RAM集成度高、功耗低、使用复杂和用于大容量器件。 * * 电子技术（电工学Ⅱ） 第11章 半导体存储器及其应用 11.3.1随机存取存储器的电路结构及工作原理 2．存储矩阵 RAM的核心部分是一个寄存器矩阵，用来存储信息，称为存储矩阵。存储矩阵的结构与ROM相似，但交叉点上的元件不是简单的二极管或晶体管，而是具有记忆功能的触发器或存储电荷功能的MOS管栅极电容，且每个交叉点上都有存储元件。静态RAM采用触发器存储信息，信息存入后只要不断电可一直保留。动态RAM采用电容存储信息，由于漏电，信息易丢失，必须定期刷新。静态RAM集成度低，使用方便，用于小容量器件。动态RAM集成度高、功耗低、使用复杂和用于大容量器件。 * * 电子技术（电工学Ⅱ） 第11章 半导体存储器及其应用 11.3.1随机存取存储器的电路结构及工作原理 3．读/写控制电路 访问RAM时，对被选中的寄存器，究竟是读还是写，通过读/写控制线进行控制。如果是读，则被选中单元存储的数据经数据线、输入/输出线传送给CPU；如果是写，则CPU将数据经过输入/输出线、数据线存入被选中单元。 一般RAM的读/写控制线高电平为读，低电平为写；也有的RAM读/写控制线是分开的，一根为读，另一根为写。 * * 电子技术（电工学Ⅱ） 第11章 半导体存储器及其应用 11.3.1随机存取存储器的电路结构及工作原理 4．输入/输出电路 RAM通过输入/输出端与计算机的中央处理单元（CPU）交换数据，读出时它是输出端，写入时它是输入端，一线二用，由读/写控制线控制。输入/输出端数据线的条数，与一个地址中所对应的寄存器位数相同，例如在1024×1位的RAM中，每个地址中只有1个存储单元（1位寄存器），因此只有1条输入/输出线；而在256×4位的RAM中，每个地址中有4个存储单元（4位寄存器），所以有4条输入/输出线。也有的RAM输入线和输出线是分开的。RAM的输出端一般都具有集电极开路或三态输出结构。 * * 电子技术（电工学Ⅱ） 第11章 半导体存储器及其应用 11.3.1随机存取存储器的电路结构及工作原理 5．片选控制电路 由于受RAM的集成度限制，一台计算机的存储器系统往往是由许多片RAM组合而成。CPU访问存储器时，一次只能访问RAM中的某一片（或几片），即存储器中只有一片（或几片）RAM中的一个地址接受CPU访问，与其交换信息，而其他片RAM与CPU不发生联系，片选就是用来实现这种控制的。通常一片RAM有一根或几根片选线，当某一片的偏选线接入有效电平时，该片被选中，地址译码器的输出信号控制该片某个地址的寄存器与CPU接通；当片选线接入无效电平时，则该片与CPU之间处于断开状态。 * * 电子技术（电工学Ⅱ） 第11章 半导体存储器及其应用 11.3.1随机存取存储器的电路结构及工作原理 6．RAM的输入/输出控制电路 一个简单的输入/输出控制电路图如图1