RAM主要由存储矩阵,地址解码器和读/写控制电路(I / O控制电路)组成。
1.存储矩阵(数据线)上图中虚线框中的小方块表示存储单元,可以存储1位二进制代码。
存储单元可以是静态(触发)或动态(动态MOS存储单元)。
这些存储器单元通常以阵列形式排列以形成存储器矩阵,以便使地址解码更简单。
2.地址译码器(地址线)分支地址译码器和列地址译码器分为两部分。
3.芯片选择和I / O控制电路(控制线)当一块RAM集成块不能满足存储容量要求时,可以连接多个RAM以形成具有更大存储容量的RAM以满足要求,存储容量可以扩展。
通常有两种类型的位扩展和字扩展。
1.存储器芯片的位长大多为1位,4位,8位,依此类推。
当实际存储系统的字长超过存储芯片的字长时,需要进行位扩展。
位扩展方法:芯片的并行连接(地址线,控制线共享,数据线组合)例如:下图显示了由两个8K×8位芯片实现的8K×16位存储器。
2.字扩展方法:地址线,数据线和读/写控制线连接在一起,外部解码器控制每个芯片的芯片选择端(/ CS)。
下图显示了4个8K x 8位RAM(32K x 8位)。
在该图中,解码器的输入是高位地址A14,A13,并且解码器的输出连接到每个RAM的芯片选择信号。
如果RAM(2)片的A14A13 = 01,/ CS = 0,并且每个剩余RAM的/ CS是1,则选择第二片。
读取的内容由较低地址A12至A0确定。
显然,四块RAM依次工作。
在任何时候,只有一块RAM处于工作状态,整个系统中的字数增加了四倍,字长仍然是八。
1.随机访问术语“随机访问”。
意味着当读取或写入存储器中的消息时,所需的时间与信息的位置无关。
相反,当在顺序存取存储设备中读取或写入信息时,需要时间和位置(例如磁带)。
2.电源关闭时,易失性RAM无法保留数据。
如果需要保存数据,则必须将它们写入长期存储设备(例如硬盘)。
与RAM和ROM相比,两者之间最大的区别是存储在RAM中的RAM在电源关闭后会自动消失,而ROM则不会。
3,高访问速度现代随机存取存储器是几乎所有访问设备的最快写入和读取速度,并且与涉及机械操作的其他存储设备相比,存储延迟也是微不足道的。
4.需要刷新现代随机存取存储器依靠电容来存储数据。
当电容器充满电时,它表示1(二进制),未充电表示0.由于电容器的泄漏或多或少,数据将随着时间的推移逐渐消失而无需特殊处理。
刷新是在指定时间段内读取电容器的状态,然后根据原始状态对电容器进行再充电以弥补损失的电荷。
需要刷新才能解释随机存取存储器的波动性。
5.对静电敏感与其他精细集成电路一样,随机存取存储器对环境的静电非常敏感。
静电会干扰存储器中电容器的电荷,导致数据丢失甚至烧毁电路。
因此,在触摸随机存取存储器之前,请用手触摸金属接地。
1.静态存储单元(SRAM)●存储原理:通过触发存储数据●单元结构:六管NMOS或CMOS●优点:速度快,使用简单,无需刷新,静态功耗极低;常用作缓存●缺点:元件数量多,集成度低,功耗高●常用SRAM集成芯片:6116(2K×8位),6264(8K×8位),62256(32K×8位), 2114(1K×4位)2。
动态存储单元(DRAM)●存储原理:MOS管栅电容存储电荷的原理需要刷新(早期:三管基本单元;现在:单管基本单元)●刷新(再生):及时补充去除电荷以避免丢失存储的信息,并且必须定期对栅极电容器充电的操作进行充电。
●刷新时间:定期执行刷新操作的时间。
此时间必须小于栅极电容自然保持信息的时间(小于2ms)。
●优点:集成度远高于SRAM,功耗低,价格低。
●缺点:由于需要刷新,外围电路复杂;刷新也使访问速度比SRAM慢,因此在计算机中,DRAM通常用作主存储器。
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然而,由于DRAM存储单元的结构简单,使用更少的元件,高集成度和低功耗,它已成为大容量RAM的主流产品。