学习笔记——计组—主存储器

一、SRAM

SRAM存储器的存储元为一个触发器。

SRAM的优点是存取速度快,但存储容量不如DRAM大。

任何一个SRAM,都有三组信号线与外部打交道:地址线、数据线和控制线。

如下图表示存储容量为32K*8位的SRAM逻辑结构图,即256行*128列*8位。

二、DRAM

1.简介

DRAM存储器的存储元是由一个MOS晶体管和电容器组成的记忆电路。

与SRAM的区别:

(1)增加了行地址锁存器和列地址锁存器。控制分时传送地址码。

(2)增加了刷新计时器和相应的控制电路。DRAM读出后必须刷新,而未读写的存储元也要定时刷新,而且要按行刷新,所以刷新计数器的长度等于列地址锁存器。刷新操作与读/写操作是交替运行的,所以通过2选1多路开关提供刷新行地址或正常读/写的行地址。

2.刷新

DRAM存储位元是基于电容器上的电荷量存储,这个电荷量随着时间和温度减少,所以必须定时刷新,以保持它们原来记忆的正确信息。一次读操作会自动地刷新选中行中的所有存储位元。

刷新操作分为集中式刷新和分散式刷新。

1)集中式刷新:DRAM所有行在每一个刷新周期中都被刷新。如刷新周期为8ms的内存来说,所有行的集中式刷新必须每隔8ms进行一次。8ms分为两部分:前一段时间进行正常读/写操作,后一段时间(8ms至正常读/写周期时间)进行集中刷新操作,数据线输出被封锁。

2)分散式刷新:每一行的刷新插入到正常的读/写周期中。如DRAM由1024行,若刷新周期为8ms,则每一行必须每隔8ms/1024=7.8微秒进行一次。

三、存储容量扩展

       由於单片存储芯片的容量总是有限的,很难满足实际的需要,因此,必须将若干存储芯片连在一起才能组成足够容量的存储器,称为存储容量的扩展。

(1)位扩展

位扩展是为了增加存储字长。

地址线及控制线由两个芯片共享,数据每个芯片各4位。

(2)字扩展

字扩展是为了增加存储器字的数量。

数据线及控制线由两片芯片共享,两片芯片的地址线不能同时操作,A10作为片选信号,控制哪一片工作。

(3)字、位扩展

字、位扩展是既增加存储字的数量,又增加存储字长。

        先进行位扩展,一组为两片;再进行字扩展,共需四组。CS0控制第一组;CS1控制第二组;CS2控制第三组;CS3控制第四组。也就是说,两两芯片为一组,构成1个1Kx8位的芯片;然后,用片选信号A10、A11控制哪一片工作。

四、存储器与CPU的连接

(1)地址线的连接:一般CPU地址线低位与存储芯片的地址线相连,高位用做其他用途,如片选信号等;

(2)数据线的连接:使数据位数与CPU的数据线数相等;

(3)读/写命令线的连接:如高电平为读,低电平为写;

(4)片选线的连接:译码器的使用等;

(5)选择合理的存储芯片:芯片尽可能少;连线尽可能简单。

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