半导体存储器 —— SRAM、DRAM和ROM

一、SRAM

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（1）SRAM的工作原理

通常把存放一个二进制位的物理器件称为存储元，它是存储器的最基本的构件。地址码相同的多个存储元构成一个存储单元，若干个存储单元的集合构成存储体。

静态随机存储器（SRAM）的存储元是用双稳态触发器（六管MOS）来记忆信息的，SRAM具有以下几个特点

• 如果电源被切断，原来的保存信息便会丢失
• 即使信息被读出后，它仍保持其原状态而不需要再生（非破坏性读出）

（2）SRAM的读周期

在读周期中 (WE)’ 为高电平，代表读入

• $t_A$：从给出有效地址开始，到读出所选中单元的内容并在外部数据总线上稳定地出现所需的时间，称为读出时间（$t_A$）
• $t_{RC}$：表示存储芯片进行两次连续读操作时所必须间隔的时间，它总是大于等于读出时间，称为读周期（$t_{RC}$）

（3）SRAM的写周期

在写周期中 (WE)’ 为低电平，代表写入，为了保证在地址变化期间不会发生错误写入而破坏存储器的内容， (WE)’ 信号在地址变化期间必须保持高电平。

• $t_w$：为了使数据总线上的信息能够可靠地写入存储器，要求(CS)'信号与(WE)'信号相与的宽度至少为$t_w$
• $t_{DW}$：要求写入的数据必须在$t_{DW}$以前在数据总线上已经稳定
• $t_{AW}$：等待地址成功传入
• $t_W$：写入过程
• $t_{WR}$：等待内容成功写入
• $t_{WC}$：地址的有效时间
• $t_{WC}=t_{AW}+t_W+t_{WR}$

二、DRAM

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（1）DRAM的工作原理

动态随机存储器（DRAM）是利用存储元电路中的栅极电容上的电荷来存储信息的，常见的DRAM的基本存储电路通常分为三管式和单管式，DRAM具有以下几个特点

• 采用地址复用技术，地址线是原来的1/2，且地址信号分行、列两次传送
• 如果电源被切断，原来的保存信息便会丢失
• DRAM电容上的电荷一般只能维持1~2ms，因此即使电源不掉电，信息也会自动消失。为此每隔一定时间必须刷新，通常取2ms，这个时间称为刷新周期。常用的刷新方式有3种：集中刷新、分散刷新和异步刷新

（2）DRAM的刷新

三、SRAM和DRAM的比较

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四、ROM

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ROM具有以下几个特点：

1. 随机存取
2. 结构简单，所以位密度比可读写存储器的高
3. 具有非易失性，所以可靠性高