静态存储器(SRAM)工作原理
目錄
- 一.SRAM存儲單元結構
- (1)結構圖(雙譯碼X+Y)
- (2)SRAM存儲單元工作原理
- 【1】寫過程
- 【2】讀過程
- 【3】保持過程
- 二.靜態存儲器的結構
- (1)單譯碼結構
- (2)雙譯碼結構
- (3)采用雙譯碼的靜態存儲器結構
- 三.例題
一.SRAM存儲單元結構
(1)結構圖(雙譯碼X+Y)
六管靜態存儲單元結構(每個管都處于飽和導通狀態或者截止狀態)
T1、T2為工作管,用來保存\存儲數據
T3、T4為負載管,用于為T1、T2提供電荷
T5、T6、T7、T8為門控管,用于控制開關
(2)SRAM存儲單元工作原理
X地址選通(行選通)
T5、T6管被打開,A、B與位線連通
Y地址選通(列選通)
T7、T8管被打開,A、B分別于I/O 和 非I/O 相連通
【1】寫過程
對于I/O=1時的結果分析:
當I/O=1時,A=1,此時T2處于飽和導通狀態,因為T2接地而且B與T2相連,所以B=0
當B=0時,T1與B相連,所以此時T1也為0,T1為0可以使A保持高電平的狀態,形成穩定的互鎖狀態
【2】讀過程
當A點讀入的值為1時,讀出結果即I/O結果也為1
當A點讀入的值為0時,讀出結果即I/O結果也為0
B點同理
注意: 不論是讀或寫,都要求X和Y譯碼線同時有效!
【3】保持過程
當X和Y撤銷后,由負載管T3、T4分別為T1、T2提供工作電流,保持此互鎖狀態。
二.靜態存儲器的結構
(1)單譯碼結構
若干個存儲單元通過存儲器的地址譯碼線來選通它的門控管
(2)雙譯碼結構
X的譯碼輸出作為這一行所有的行選通信號,Y的譯碼輸出作為這一列所有的列選通信號
(3)采用雙譯碼的靜態存儲器結構
上面提到的雙譯碼結構就是圖中的存儲單元陣列
X和Y的位數可能不相同,均需要通過驅動器進行擴大
還有控制電路,分為讀信號RD、寫信號WR和片選信號CS,當片選信號有效時才可以進行其他操作。
三.例題
(1) 某計算機字長16位,其存儲器容量為64KB,按字編址時,其尋址范圍是多少?
【1】存儲容量為64KB時,按字節編址的尋址范圍就是64KB
【2】當按字編址時,因為一個字有8位,所以結果為 64K × 8 / 16 = 32K
(2) 一個16K*32位的SRAM存儲芯片,其數據線和地址線之和為多少?
該存儲芯片為16K*32位,那么16K為24×210,即它需要的數據線為4+10=14根。此外它還需要32根地址線,所以數據線和地址線的總和為46。
(3) 一個16K*32位的SRAM存儲芯片,其內部采用位數相同的行列地址譯碼器,則其內部譯碼輸出線的總量為多少?
【1】16K的存儲單元需要的譯碼輸入線為:24×210即14位。
【2】因為它采取位數相同的行列地址譯碼器,所以行列各7位,那么需要的譯碼輸出線為 27 + 27 = 28 。即結果為28。
【3】拓展:當采用單譯碼方式時,譯碼輸出線為 24×210 = 214
總結
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