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电工考证知识 随机存取存储器(RAM)
一、RAM的一般构造和读写进程 1.RAM的一般构造它由三有些电路构成： 1)行、列地址译码器：它是一个二进制译码器，将地址码翻译成部队对应的详细地址，然后去选通该地址的存储单元，对该单元中的信息进行读出操作或进行写入新的信息操作。 例如：一个十位的地址码A4A3A2A1A0=00十1，B4B3B2B1B0=00011时，则将对应于第5行第3列的存储单元被选中。 2)存储体：它是寄存许多二进制信息的“库房”，该库房由不计其数个存储单元构成。而每个存储单元寄存着一个二进制字信息，二进制字或许是一位的，也或许多位。 存储体或RAM的容量：存储单元的个数*每个存储单元中数据的位数。 例如，一个十位地址的RAM，共有2十个存储单元，若每个存储单元寄存一位二进制信息，则该RAM的容量便是2十(字)×1(位)=十24字位，一般称1K字位(容量)。 3)I/O及读/写操控电路：该有些电路挑选着存储器是进行读出信息操作仍是写入新信息操作。输入/输出缓冲器起数据的锁存效果，一般选用三态输出的电路构造。因而，RAM能够与其它的外面电路相联接，完毕信息的双向传输(即可输入，也可输出)，使信息的沟通和传递非常便当。 2.RAM的读出信息和写入新信息进程(读/写进程)：时序 拜访某地址单元的地址码有用，假定你想去拜访的详细地址：如A9～A0=0D3H=001十十011B，片选有用 二、RAM中的存储单元 依照数据存取的办法纷歧样，RAM中的存储单元分为两种：静态存储单元—静态RAM(SRAM)；动态存储单元—动态RAM(DRAM)。 1.静态存储单元(SRAM)：它由电源来坚持信息，如触发器，寄存器等。 静态存储单元(SRAM)的典型构造： T5、T6、T7、T8都是门控管，只需栅极高电平，这些管子就作业在可变电阻区，当作开关。 其间，存储单元经过T5、T6和数据线(位线)相连；数据线又经过T7、T8和再经输入/输出缓冲电路和输入/输出线相联接，以完毕信息的传递和沟通。写入信息的操作进程，在初度写入信息之前，存储单元中的信息是随机信息。 假定要写入信息“1”： 1)地址码参加，地址有用后，相对应的行选线X和列选线Y都为高电平，T5、T6、T7、T8导电； 2)片选信号 3)写入信号有用，这时三态门G2、G3为作业态，G1输出高阻态，信息“1”经G2、T7、T5抵达Q端；经G3反相后信息“0”经T8、T6抵达 假定要读出信息“1”： 1)拜访该地址单元的地址码有用； 2)片选有用 3)读操作有用R/ 除上述NMOS构造的静态SRAM以外，还有以下几种类型的SRAM。 CMOS构造的SRAM：功耗愈加低，存储容量愈加大。 双极型构造SRAM：功耗较大，存取速度愈加速。 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，运用了栅源间的MOS电容存储信息。其静态功耗很小，因而存储容量能够做得很大。静态RAM功耗大，密度低，动态RAM功耗小，密度高。动态RAM需求守时改写，运用较凌乱。 动态存储单元(DRAM)的典型构造： 门控管T3、T4、T5、T6、T7、T8 ，C1、C2为MOS电容。 DRAM的读/写操作进程： 1)拜访该存储单元的地址有用；2)片选信号有(未画)；3)宣告读出信息或写入新信息的操控信号。 读出操作时，令原信息Q=1，C2充有电荷，地址有用后，行、列挑选线高电平；加片选信号后，送读出信号R=1，W=0；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用后，X、Y为高电平；在片选信号抵达后，加写入指令W=1，R=0，即“1。信息经T7、T5、T3对C2充电。充至必定电压后，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。假定写入的信息是“0”，则原电容上的电荷不变。 动态RAM的改写：因为DRAM靠MOS电容存储信息。当该信息长时刻不处理时，电容上的电荷将会因漏电等要素而逐步的丢掉，然后构成存储数据的丢掉。及时抵偿电荷是动态RAM中一个非常首要的疑问。弥抵偿电的进程称为“改写”—Refresh,也称“再生”。 弥抵偿电的进程：加预充电脉冲 实习上，在每进行一次读出操作之前，有必要对DRAM按排一次改写，即先加一个预充电脉冲，然后进行读出操作。一同在不进行任何操作时，CPU也应当每隔必守时刻对动态RAM进行一次弥抵偿电(一般是2mS时刻)，以抵偿电荷丢掉。 三、静态RAM的容量拓宽(SRAM) 一般微处理器的数据总线为8位、16位或32位，而地址总线为16位或24位不等。当静态RAM的地址线和数据线不能与微机相匹配时，可用地址线拓宽、数据线拓宽或地址和数据线一同进行拓宽的办法加以处理。 1.RAM容量的拓宽---位数拓宽 数据线拓宽 如SRAM 2114：十位地址，4位数据线，其容量=2十×4=十24 ×4=4096字位(4K)。 例：用4K容量的RAM2114，完毕一个容量为十24×8 (≈8K字位)字位容量的RAM。 解：十24×8字位容量，其地址仍是十位，故只需进行数据位拓宽即可，选用RAM2114两片，将两片的地址线，读/写线及片选线并联，两片的位线别离作为高4位数据和低4位数据，构成8位的数据线即可。拓宽后的电路如图所示： 2.SRAM容量的拓宽---字位拓宽，地址拓宽，数据位拓宽。 例：用RAM2114，拓宽成容量为4096×8字位(32K)的RAM。 解：4096需求12位地址，而RAM2114只需十位地址，所以需求进行地址拓宽，一同应当将一字 4位，拓宽成一字8位。字的位拓宽用前面办法，地址拓宽用译码器完毕，用8片RAM2114。拓宽后的电路如图所示：
=0，选中该片RAM为作业情况。读/写操作有用：
＝1，读出信息；＝0，写入信息；
有用(低电平)；
。T4导电，T3截止，显着，信息“1”已写入了存储单元。=0；
=1；此刻：三态门G1作业态，G2、G3高阻态，存储单元中的信息“1”经T5、T7、G1三态门读出。
、预充电管T9、T十导电，C01，C02很快充电至VDD，吊销后，C01，C02上的电荷坚持。可是进行读出操作：地址有用，行、列选线X、Y高电平；R=1，W=0进行读出操作，假定原信息为Q=“1”，阐明MOS电容C2有电荷，C1没有电荷(即T2导电，T1截止)；这时C01上的电荷将对C2弥抵偿电，而C02上的电荷经T2导电管放掉，效果对C2完毕了弥抵偿电。读出的数据仍为，
，则DO=1。
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