江西师范大学数字电子技术课件第七章 第二节 随机存储器.ppt

一、静态随机存储器（SRAM） 二、动态随机存储器（DRAM） 第二节 随机存储器 第二节 随机存储器 静态随机存储器 动态随机存储器 下页 总目录 推出 返回 下页 上页 1. SRAM的结构 片选输入端 读/写控制端 行地址译码器 存储矩阵 读写控制电路 A0 列地址译码器 Ai Ai+1 An-1 … … 下页 返回 上页 行地址译码器 从存储矩阵中选中一行存储单元； 列地址译码器 从字线选中的一行存储单元中再选1位（或几位）， 使这些被选中的单元经读/写控制电路， 与输入/输出端接通， 以便对这些单元进行读/写操作。 各部分功能 下页 返回 上页 用于对电路的工作状态进行控制。 当读/写控制信号为1时，执行读操作， 将存储单元里的数据送到输入/输出端上。 当读/写控制信号为0时，执行写操作， 加到输入/输出端上的数据被写到存储单元中。 读/写控制电路： 片选输入端： 片选输入信号为0时，RAM为正常工作状态。 片选输入信号为1时，不能对RAM进行读/写操作。 下页 返回 上页 2. SRAM的静态存储单元 静态存储单元是在静态触发器的基础上 附加门控管而构成的 存储单元 位线 字线 VDD Yj Xi B j B j T1 T2 T4 T3 T6 T5 T8 T7 A2 A3 六管NMOS静态存储单元 下页 返回 上页 VDD Yj Xi B j B j T1 T2 T4 T3 T6 T5 T8 T7 A2 A3 基本RS触发器 T5和T6是门控管，作模拟开关（Xi决定开关状态）， 用以控制触发器的输出和位线之间的关系。 Xi = 1时T5、T6导通，触发器与位线接通。 Xi = 0时T5、T6截止，触发器与位线断开。 位线 下页 返回 上页 T7、T8是每一列存储单元公用的门控管， 用于和读/写缓冲放大器之间的连接。 Yj = 1时T7、T8导通，Yj = 0时T7、T8截止。 列地址译码器输出 VDD Yj Xi B j B j T1 T2 T4 T3 T6 T5 T8 T7 A3 A2 下页 返回 上页 结构形式和工作原理， 与六管NMOS存储单元相仿， T2、T4是P沟道MOS管， VDD Yj Xi B j T1 T2 T4 T3 T6 T5 T8 T7 D D 六管CMOS静态存储单元 采用CMOS工艺的SRAM正常工作时功耗很低， 能在降低电源电压的状态下保存数据。 下页 返回 上页 RAM的动态存储单元是利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理制成的。 存储单元的结构能做得非常简单，普遍应用于大容量、高集成度的RAM中。由于栅极电容的容量很小（通常仅为几皮法），而漏电流又不可能绝对等于零，所以电荷保存的时间有限。 为了及时补充漏掉的电荷以避免存储的信号丢失，必须定时给栅极电容补充电荷，通常将这种操作称为刷新或再生。因此，DRAM工作时必须辅以必要的刷新控制电路，同时也使操作复杂化了。 1. DRAM的动态存储单元 下页 返回 上页 早期采用的动态存储单元为四管电路或三管电路。这两种电路的优点是外围控制电路比较简单，读出信号也比较大。 缺点是电路结构仍不够简单，不利于提高集成度。 单管动态存储单元是所有存储单元中电路结构最简单的一种。是目前所有大容量DRAM首选的存储单元。 字 线 位 线 单管动态MOS存储单元 在进行写操作时，字线给出高电平，使T导通，位线上的数据便通过T被存入CS中。 在进行读操作时，字线同样给出高电平，使T导通， CS经T向位线上的电容CB提供电荷，使位线获得读出的信号电平。 下页 返回 上页 DRAM中的单管动态存储单元也是按行、列排成矩阵式结构， 并且在每根位线上接有灵敏度恢复/读出放大器。 DRAM中的灵敏度恢复/读出放大器 2. 灵敏度恢复/读出放大器