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【计算机基础Ep26】唐朔飞计算机组成原理教材梳理(十五):P76随机存取存储器

2023-03-20 12:11 作者:躺坑老碧的学习瞎记  | 我要投稿

(合计1143字,用时55min——)

第四章 存储器

4.2主存储器

4.2.3随机存取存储器

分类

  1. 静态RAM

  2. 动态RAM

a.静态RAM(Static RAM,SRAM)

a.1静态RAM基本单元电路

定义:存储器中用于寄存“0”和“1”代码的电路称为存储器的基本单元电路。


a.2静态RAM芯片举例

例子:Intel2114芯片的基本单元电路由6个MOS管组成。


a.3静态RAM读/写时序

  • 读周期时序

    • 在整个读周期中写允许信号始终为高电平;

    • 读周期tRC:对芯片两次连续读操作的最小间隔时间;

    • 读时间tA:从地址有效到数据稳定所需的时间,显然读时间小于读周期;

    • 读时间小于读周期;

    • tCO:从片选有效到输出稳定的时间;

    • 当地址有效经tA后,且当片选有效经tCO后,数据才能稳定输出,这两者必须同时具备;

    • 当地址有效后,经tA-tCO时间必须给出片选有效信号,否则信号不能出现在数据线上。

  • 写周期时序

    • 写周期tWC:对芯片连续进行两次写操作的最小间隔时间,包括:

      • 滞后时间tAW

      • 写入时间tW

      • 写恢复时间tWR

    • 在有效数据出现前,RAM的数据线上存在着前一时刻的数据tOUT,故在地址线发生变化后,片选信号与写允许信号均需滞后tAW再有效;

    • 写允许信号失效后,地址必须保持一段时间,称为写恢复时间。

b.动态RAM(Dynamic RAM,DRAM)

b.1动态RAM的基本单元电路

概念:

  1. 分类:三管式&单管式

  2. 特点:

    1. 靠电容存储电荷的原理来寄存信息;

    2. 集成度更高;

    3. 功耗更低。

b.2动态RAM芯片举例

例子:

  • 三管动态RAM芯片

  • 单管动态RAM芯片

b.3动态RAM时序

  • 读时序

    • 读工作周期是指动态RAM完成一次“读”所需的最短时间tCRD,也是行地址选通的一个周期。

  • 写时序

    • 写工作周期是指动态RAM完成一次“写”所需的最短时间tCWR,也是行地址选通的一个周期。

b.4动态RAM的刷新

含义:先将原存信息读出,再由刷新放大器形成原信息并重新写入的再生过程。

分类:

  • 集中刷新:在规定的一个刷新周期内,对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新,此刻必须停止读/写操作。

  • 分散刷新:对每行存储单元的刷新分散到每个存储周期内完成。

  • 异步刷新:前两种方式的结合,它既可缩短“死时间”,又充分利用最大刷新间隔为2ms的特点。

c.动态RAM与静态RAM的比较

动态RAM的应用比静态RAM要广泛得多,原因如下:

  1. 在同样大小的芯片中,动态RAM的集成度远高于静态RAM;

  2. 动态RAM行、列地址按先后顺序输送,减少了芯片引脚,封装尺寸也减少

  3. 动态RAM的功耗比静态RAM小;

  4. 动态RAM的价格比静态RAM的价格便宜。

动态RAM的缺点

  1. 由于使用动态元件(电容),因此它的速度比静态RAM低;

  2. 动态RAM需要再生,故需配置再生电路,也需要消耗一部分功率,通常,容量不大的高速缓冲存储器大多用静态RAM实现。



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