静态随机存取存储器(SRAM)

前言:

主存(内部存储器)是半导体存储器。根据信
息存储的机理不同可以分为两类:
静态读写存储器(SRAM):存取速度快
动态读写存储器(DRAM):存储密度和容量比
SRAM大。

静态随机存取存储器(SRAM)_第1张图片

 

一.基本的静态存储元阵列

如图所示为基本的静态存储元阵列:                             静态随机存取存储器(SRAM)_第2张图片

 SRAM用锁存器(触发器)作为存储元。(只要直流供电电源一直加在这个记忆电路上,它就无期限的保持记忆的1状态或0状态。如果电源断电,则存储的数据(1或0)就会丢失。)

任何一个SRAM,都有三组信号线与外部打交道:                地址线;数据线;控制线。

 

二.基本的SRAM逻辑结构

 SRAM芯大多采用双译码方式,以便组织更大的存储容量。采用了二级译码:将地址分成X向、y向两部分如图所示。           
SRAM芯片大多采用双译码方式,以便组织更大的存储容量。采用了二级译码:将地址分为X向,y向两部分,如图a所示:

静态随机存取存储器(SRAM)_第3张图片

 存储体(256×128×8):通常把各个字的同一个字的同一位集成在一个芯片(32K×1)中,32K位排256×128的矩阵。8个片子就可以构成32KB。

地址译码器:采用双译码的方式(减少选择线的数目)。
A0~A7为行地址译码线
A8~A14为列地址译码线

图(a)表示存储容量为32K×8位的SRAM逻辑结构图。它的地址线共15条,其中X方向8条(Ao~A7),经行译码输出256行,y方向7条(A8~A14),经列译码输出128列,存储阵列为三维结构,即256行×128列×8位。双向数线有8条,I/Oo~1/O,。向SRAM写入时,8个输入缓冲器被打开,而8个输出级冲器被关闭,因而8条VO数据线上的数据写入存储阵列中。从SRAM读出时,8个输出缓冲器被打开,8个输入缓冲器被关闭,读出的数据送到8条I/O数据线上。

如图b所示为32Kx8位SRAM的逻辑图:

静态随机存取存储器(SRAM)_第4张图片

 读与写的互锁逻辑:                                                控制信号中CS是片选信号,CS有效时(低电平),门G1、G2均被打开。OE为读出使能信号,OE有效时(低电平),门G2开启,当写命令WE=1 时(高电平),门G1关闭,存储器进行读操作。写操作时,WE=0,门G1开启,门G2闭。注意,门G1和G2是互锁的,一个开启时另一个必定关闭,这样保证了读时不写,写时不读。

静态随机存取存储器(SRAM)_第5张图片

 

三.SRAM读/写时序

1.读周期

读出时间Taq

读周期时间Trc

2.写周期

写周期时间Twc

写时间twd

3.存取周期

读周期时间Trc=写时间twd

静态随机存取存储器(SRAM)_第6张图片

 举例说明:

静态随机存取存储器(SRAM)_第7张图片

 

四.存储器容量的扩充

1、位扩展

给定的芯片字长位数较短,不满足设计要求的存储器字长,此时需要用多片给定芯片扩展字长位数。三组信号线中,地址线和控制线公用而数据线单独分开连接。                                                                               d=设计要求的存储器容量/选择芯片存储器容量     [例] 利用1M×4位的SRAM芯片,设计一个存储容量为1MX8位的SRAM存储器。

解:所需芯片数量=(1M×8)/(1M×4)=2片

设计的存储器字长为8位,存储器容量不变。连接的三组信号线与例相似,即地址线、控制线公用,数据线分高4位、低4位,但数据线是双向的,与SRAM芯片的I/O端相连接,两片同时工作。见下图所示。

静态随机存取存储器(SRAM)_第8张图片

 2.字扩展

给定的芯片存储容量较小(字数少),不满足设计要求的总存储容髯,此时需要用多片给定芯片来扩展字数。三组信号组中给定芯片的地址总线和数据总线公用,控制总线中RV公用,使能端EN不能公用,它由地址总线的高位段译码来决定片选信号。所需芯片数仍由(d=设计要求的存储器容量/选择芯片存储器容量)决定。

[例] 利用1MX8位的DRAM芯片设计2MX8位的DRAM存储

解:所需芯片数d=(2M×8)/(1M×8)=2(片)

设计的存储器如图所示。

静态随机存取存储器(SRAM)_第9张图片

 字长位数不变,地址总线Ao~A19同时连接到2片DRAM的地址输入端,地址总线最高位有A20、A2o,分别作为两片DRAM的片选信号,两个芯片不会同时工作。

3.字位扩展

位扩展,字扩展。

静态随机存取存储器(SRAM)_第10张图片

 

 

你可能感兴趣的:(开发语言,c语言,青少年编程,python,scikit-learn)