DRAM的存储单元电路.PPT

DRAM存储单元电路

烟台汽车工程职业学院 DIGITAL 可编程器件及其应用 半导体存储器概述 只读存储器ROM RAM基本结构和工作原理 一、半导体存储器概述 半导体存储器具有集成度高、体积小、可靠性高、价格低、外围电路简单、接口方便、批量生产方便等特点。半导体存储器主要用于电子计算机和一些数字系统，用于存储程序和数据，是数字系统中不可缺少的组成部分。 1.存储单元和存储矩阵 2.存储容量和地址 3、分类 1.存储单元和存储矩阵 半导体存储器的最小记忆单元是存储单元 按照半导体存储器芯片中的这些存储单元 一定的规则排列成存储矩阵 每个存储单元能够存储一位二进制数0或1 2.存储容量和地址 按常规，最小的二进制单位是位置 在使用中，8位二进制经常被称为一个字节，两个字节被称为一个字节 存储器能够存储二进制数的总位数称为存储容量，即存储器中存储单元的数量 分 类 随机存储器(简称RAM) 只读存储器(简称)ROM) 用于存储一些临时数据和中间结果，该存储器将丢失所有数据，如计算机内存 用于存储永久不变的数据，数据不会丢失。如计算机自检程序、初始程序等 二、 RAM基本结构和工作原理 优点： 读写方便，使用灵活 缺点： 掉电后存于RAM中间的信息会丢失，它是易失性存储器 (一)RAM的结构 (二)RAM的原理 (三)RAM的存储单元 (一)RAM的结构 RAM 地址 译码器 存储矩阵 读写控制电路 存储矩阵 由存储单元排列制电路的作用下，每个存储单元都可以存储一位二进制数据，数据可以写入和读取 地址译码器 分为行地址译码和列地址译码两部分。行地址译码器的输出线称为行选线，也称为字线；列地址译码器的输出线称为列选线，也称为位线 根据外部输入地址，地址译码器只能在存储矩阵中找到相应的存储单元。地址译码器的输出线中有一个是有效电平，选择一行存储单元。同时，地址译码器的输出线中有一个是有效电平，选择一列存储单元，选择行选线和列选线交叉点的存储单元 存储器静态随机存取(RAM)存储单元电路 (二)RAM的原理 (以16*4位RAM为例) 当 ＝0时，RAM被选中，处于工作状态。A3A2A1A0=0011表示选中地址为A3A2=00，选中行地址为A1A存储单元0=11。A3A2A1A0=0011表示选中地址为A3A2=00，选中行地址为A1A0=11存储单元。如果此时R/ =1.执行读取操作，将第三行第零列存储单元中的数据发送到I/O端上。 共16个单元，每个单元4个单元 当 =1，不对RAM读写操作，所有端都是高阻态。 一个RAM三组信号线： 信号线 数据总线 地址总线 控制总线 地址总线 数据总线 控制总线 单向传输地址码，以便根据地址访问存储单元 将数据发送到存储矩阵或从存储矩阵中读取 包括片选信号线和读写控制线。片选信号控制RAM芯片是否被选中；读写控制线传输读写命令，即读时不写，写时不读 (三)RAM的存储单元 (1)存储单元 存储单元由V1～V6组成。数据1和0分别存储在两个稳定状态。 (2)选择线Y和读写控制电路 图中V1、 V2和V3、 V4 两个反相器的交叉耦合构成本组成RS触发器。V5、 V6是受列线Y控制的开关管RS触发器输出端Q、 与数据线B、 的接通。当行选线X和列选线Y均为高电平时，V5、 V6和V7、V8管均导通，选择存储单元，触发器状态可通过数据线发送到D和 ，同样，在读写控制信号的作用下，D和 同样的方法也可以写入数据。 (3)存储单元的电源VDD断电后，触发器Q的状态 信息不能保留和消失，再次通电后，Q状态不 新信息需要重写。 (4)静态存储单元的优点是使用方便，无需设置 期刷新。缺点是管道数量多，不利 提高集成度。 2.动态随机存储存储器 (DRAM)存储单元电路 (1) 动态存储单元是由MOS由网极电容C和门控管组成。数据以电荷的形式存储在栅极电容器上，电容器上的高电压表示存储数据1；电容器不存储电荷，电压为0，表示存储数据0。由于泄漏，电容器存储的信息不能长期保持。为了防止信息丢失，必须定期补充电容器。这种操作被称为刷新，因为它需要不断更新，所以它被称为动态存储。 包括4管MOS动态存储单元电路和单管MOS动态存储单元等 动态存储单元的优点是元件少，功耗低， 适用于构成大容量存储器，缺点是需要 周期性刷新 只读存储器ROM 只读存储器是一种非易失性存储器，将需要长期保存的程序、数据和其他信息固定在存储器中，即使切断电源也可以保存存储的数据。在正常工作中，只能读取存储在其中的数据