【文章內(nèi)容簡介】 信息減少。 用單管作為存儲器，讀出放大器的靈敏度應(yīng)具有較高的靈敏度，因為信息保持保存在很小的 Cs上，也只能保持 2ms,必須定時刷新。 33 （ 2）寫數(shù)據(jù) 字線來 “ 1” ， T導(dǎo)通，電路被選中。 1）若數(shù)據(jù)線為 “ 0” 且 CS上無電荷 ?準(zhǔn)備寫 “ 1” ?則 VDD要對 Cs充電， Cs上存儲一定電荷 ?“ 1” 已寫入。 2） 若數(shù)據(jù)線為 “ 1” 且 CS存有電荷 ?準(zhǔn)備寫 “ 0” ?則 Cs通過 T放電 ?使 Cs上無電荷 ?“ 0” 寫入 3）如果寫入的數(shù)據(jù)與 Cs中原存儲信息相同，則 Cs中原存儲有無電荷的情形不會發(fā)生變化。 優(yōu)點： 線路簡單，單元占用面積小，速度快。 缺點： 讀出是破壞性的，要重寫，另外要有較高靈敏度的 放大器。 34 ⑴ 16K個基本存儲電路如何排列？ ⑵ A0～ A6引腳的功能是什么？ DRAM存儲器框圖 ⑶ RAS、 CAS、WE信號的作用及時序如何 ？ 35 DRAM是通過把電荷充積到 MOS管的柵極電容或?qū)ｉT的 MOS電容中去來實現(xiàn)信息存儲的 。 但是由于電容漏電阻的存在 ， 隨著時間的增加 ， 其電荷會逐漸漏掉 ， 從而使存儲的信息丟失 。 為了保證存儲信息不遭破壞 ， 必須在電荷漏掉以前就進(jìn)行充電 ， 以恢復(fù)原來的電荷 。 把這一充電過程稱為 再生 ， 或稱為 刷新 。 對于 DRAM， 再生一般應(yīng)在小于或等于 2ms的時間內(nèi)進(jìn)行一次 。 SRAM則不同 ， 由于 SRAM是以雙穩(wěn)態(tài)電路為存儲單元的 ， 因此它不需要再生 。 36 DRAM采用 “ 讀出 ” 方式進(jìn)行再生。 利用單元數(shù)據(jù)線上的讀出放大器來實現(xiàn)。 讀出放大器在讀出存儲單元的信息并進(jìn)行放大的同時，將所讀出的信息重新寫入該存儲單元，從而完成存儲器的再生（刷新）。 一般 DRAM的再生時間應(yīng) =2ms 由于 DRAM每列都有自己的讀出放大器，只要依次改變行地址輪流進(jìn)行讀放再生即可。這種方式稱 行地址再生方式。 37 (3) 時序圖 DRAM有以下幾種工作方式： 讀工作方式，寫工作方式，讀 改寫工作方式，頁面工作方式和再生工作方式。 下面介紹這幾種工作方式的時序圖，在介紹時序圖前，先介紹 RAS， CAS與地址 Adr的相互關(guān)系 (圖 )。 38 圖 動態(tài)存儲器 RAS、 CAS與 Adr的相互關(guān)系 39 ① 讀工作方式 (WE=1) 行地址有效 ?行地址選通 ?列地址有效 ?列地址選通 ?數(shù)據(jù)輸出 ?行選通、列選通及地址撤銷 圖 動態(tài)存儲器讀工作方式時序圖 40 ② 寫工作方式 (WE=0) 行地址有效 ?行地址選通 ?列地址、數(shù)據(jù)有效 ?列地址選通 ?數(shù)據(jù)輸入 ?行選通、列選通及地址撤銷 圖 動態(tài)存儲器寫工作方式時序圖 41 ③ 讀 改寫工作方式 圖 動態(tài)存儲器讀 改寫工作方式的時序圖 42 ④ 頁面工作方式 頁面工作方式是地址分批輸入的動態(tài)存儲器特有的工作方式。 圖 動態(tài)存儲器頁面讀方式時序圖 43 ⑤ 再生工作方式 再生工作原理已作過介紹，再生工作方式將在下面討論，這里不再討論。 44 ５ .DRAM與 SRAM的比較 DRAM的優(yōu)點 (1)每片存儲容量較大；引腳數(shù)少 。 (2)價格比較便宜 。 (3)所需功率大約只有 SRAM的 1／ 6。 DRAM作為計算機(jī)主存儲器的主要元件得到了廣泛的應(yīng)用 . DRAM的缺點 (1)速度比 SRAM要低。 (2)DRAM需要再生，這不僅浪費了寶貴的時間，還需要有配套的再生電路，它也要用去一部分功率。 SRAM一般用作容量不大的高速存儲器 。 45 非易失性半導(dǎo)體存儲器 1. 只讀存儲器 (ROM) 掩模式 ROM由芯片制造商在制造時寫入內(nèi)容，以后只能讀而不能再寫入。其基本存儲原理是以元件的“有 /無”來表示該存儲單元的信息 (―1‖或“ 0‖)，可以用二極管或晶體管作為元件 46 半導(dǎo)體只讀存儲器（非易失性） 行譯碼器 A0 A1 列譯碼器 A2 A3 片選 數(shù)據(jù) 47 一次性可編程存儲器 PROM 行線 X 列線 Y VCC TXY 熔絲 熔絲式 PROM是以熔絲的接通和斷開來表示所存的信息為“ 1”或“ 0”。 48 紫外線擦除可編程序的只讀存儲器（ EPROM） 其基本存儲單元由一個管子組成，但與其他電路相比管內(nèi)多增加了一個浮置柵。 圖 EPROM存儲單元和編程電壓 49 4. 可電擦可編程序只讀存儲器 (E2PROM) E2PROM的編程序原理與 EPROM相同，但擦除原理完全不同，重復(fù)改寫的次數(shù)有限制 (因氧化層被磨損 ) ，一般為 10萬次。其讀寫操作可按每個位或每個字節(jié)進(jìn)行，類似于 SRAM，但每字節(jié)的寫入周期要幾毫秒，比 SRAM長得多。 E2PROM每個存儲單元采用兩個晶體管。其柵極氧化層比 EPROM薄，因此具有電擦除功能。 50 5. 快擦除讀寫存儲器 (Flash Memory) Flash Memory是在 EPROM與 E2PROM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它與 EPROM一樣，用單管來存儲一位信息，它與 E2PROM相同之處是用電來擦除。但是它只能擦除整個區(qū)或整個器件，下圖是擦除原理圖。 51 表 列出幾種存儲器的主要應(yīng)用 存儲器 應(yīng) 用 SRAM cache DRAM 計算機(jī)主存儲器 ROM 固定程序，微程序控制存儲器 PROM 用戶自編程序。用于工業(yè)控制機(jī)或電器中 EPROM 用戶編寫并可修改程序或產(chǎn)品試制階段試編程序 E2PROM IC卡上存儲信息 Flash Memory 固態(tài)盤， IC卡 52 DRAM的研制與發(fā)展 ?SDRAM ?DDR ?DDR2 ?DDR3 ?RDRAM ?IRAM ?ASIC RAM 53 主存儲器的組成與控制 ?主存儲器：計算機(jī)中存放當(dāng)前正在執(zhí)行的程序和其使用數(shù)據(jù)的存儲器。 ?存儲器的地址：對存儲單元進(jìn)行順序編號。 ?地址空間：地址長度所限定能訪問的存儲單元數(shù)目。 54 M A R 地 址 譯 碼 器 存 儲 體 讀 寫 電 路 M D R K位地址總線 ... N位數(shù)據(jù)總線 控制電路 控制信號 主存儲器的基本結(jié)構(gòu) 55 常用的半導(dǎo)體存儲器芯片有多字一位片和多字多位 (4位、 8位 )片，如 16M位容量的芯片可以有 16M ? l位和 4M ? 4位等種類。 一．存儲器容量擴(kuò)展 (1)位擴(kuò)展 概念 :位擴(kuò)展指的是用多個存儲器器件對字長進(jìn)行擴(kuò)充 。 方法 :位擴(kuò)展的連接方式是將多片存儲器的 地址 、 片選CS、 讀寫控制端 R／ W相應(yīng)并聯(lián) ， 數(shù)據(jù)端 分別引出 。 56 例 :16K ? 4位芯片組成 16K ? 8位的存儲器 57 (2)字?jǐn)U展 概念 :字?jǐn)U展指的是增加存儲器中字的數(shù)量 。 方法 : 靜態(tài)存儲器進(jìn)行字?jǐn)U展時 ， 將各芯片的 地址線 、數(shù)據(jù)線 、 讀寫控制線相應(yīng)并聯(lián) ， 而由 片選信號來區(qū)分各芯片的地址范圍 。 動態(tài)存儲器一般不設(shè)置 CS端 ， 但可用 RAS端來擴(kuò)展字?jǐn)?shù) 。 只有當(dāng) RAS由 “ 1” 變 “ 0” 時 ， 才會激發(fā)出行時鐘 ， 存儲器才會工作 。 58 例 : 4個 16K ? 8位靜態(tài)芯片組成 64K ? 8位存儲器。 59 (3)字位擴(kuò)展 實際存儲器往往需要字向和位向同時擴(kuò)充 。 一個存儲器的容量為 M ? N位 ， 若使用 L ? K位存儲器芯片 ， 那么 ， 這個存儲器共需要 個存儲器芯片 。 KNLM ?60 例 :由 Intel211