组原_RAM 和 ROM

 

 

1. RAM 基础知识

易失性存储器: RAM (断电,存储信息就消失)
非易失性存储器: ROM ,磁表面存储器,光存储器

Cache 由 SRAM(静态随机存储器) 实现。   <非破坏性读出>
主存储器 由 DRAM(动态随机存储器) 实现。 <破坏性读出>

SRAM 存储元是用 双稳态  触发器 (六晶体管MOS) 来记忆信息,信息被读出后,仍保持原生状态不需要再生。
DRAM 是利用存储元电路中 栅极电容上的电荷  来存储信息。(基本存储元通常只使用一个晶体管)

SRAM ==>  读:直接查看触发器的状态(双稳态)即可,写:改变触发器的状态
DRAM ==>  读:用探测电路连接电容,检测探测线上电流变化,1(有电荷)会顺着导线流走(所以读完需要重新充电),
                           0(无电荷)电流没变化。

SRAM 存取速度快,集成度低,功耗较大,所以一般用来组成高速缓冲存储器
相对于SRAM,DRAM具有容易集成、位价低、容量大、功耗低等优点,但存取速度比 SRAM 慢,一般用来组成大容量主存系统

 

 

送行列地址:SRAM ==> 存储矩阵排列方式,分完列再分组,所以行地址和列地址长度可能不等,所以地址需要整个传送  
                      DRAM ==> 将地址分为长度相等的两段,那么就可以实现地址线的复用 。先送行地址,再送列地址。

DRAM 采用地址复用技术,地址线是原来的 1/2 , 且地址信号分行、列两次传送。
DRAM 电容上的电荷一般只能维护 1~2ms ,因此需要每隔一定时间必须刷新(即给栅极电容补充电荷),通常取 2ms (刷新周期).
刷新方式:集中刷新、分散刷新、异步刷新、透明刷新(分散刷新方式的发展) 

 

 

 

 

 

2. RAM 刷新

问题1. 多久需要刷新一次
问题2. 每次刷新多少存储单元
问题3. 如何刷新 (
有专门的硬件支持,基本原理是:将这一行信息读出后,马上重新写入。占用一个读/写周期。)
问题4. 什么时刻进行刷新

采用行列地址后,选通线的数量大大减少。

行地址经过译码之后,实际上选通的是很多个单元,既然同时选通多个存储单元,那么就可以同时对这些存储单元进行刷新,没有必要定位到一个存储单元,所以刷新的时候传行地址即可。

 

在4000个周期中挑一部分供刷新使用

思路1: 相当于将存储周期变为了 1 us,刷新和读写是分开由两套硬件分别控制的,问题在于只需要在 2ms 内刷新一次就够了,这种方式在 2ms 内每一行都会刷新多次。

思路2: 4000个周期中要分出128个周期专门用来把128行挨个刷新,即 2ms 内有 64us ( 0.5*128 ) 用来刷新。
缺点:思路1=> 存储周期变长了,思路2=> 有一段时间不能访问存储器。

思路3:不用把刷新时间都安排在同一段集中时间,将 128次 刷新操作均匀分到 2ms 内。这样 2ms 内每隔 15.6us 有 0.5 us 分散的死时间,这些分散死时间可以通过合理的安排:在可以读写的时间内充分读写,在遇到死时间的时候,去做其它事情,不访问存储器。

 

刷新过程是存储器内部的一个过程,是不需要 CPU 的控制的。
在容量扩充情况下,是整个存储器所有芯片的同一行 同时进行刷新。(不片选)

 

 

3. 存储器芯片控制线信号的协同

开始是指地址有效不是开始读数据

 

一个读的过程先要把地址传过来,

地址刚传过来的时候不能马上用,
(多根地址线,存在有的地址线信号快,有的信号慢,所以刚传过来时可能是一个不稳定的地址)

隔一段时间再打开芯片的开关,开始进行读操作,打开开关后,数据从存储矩阵中调出来需要一定时间,所以不急着关闭开关
(等读出数据稳定下来再关闭),

开关关闭后,可能这个数据还在传送,所以数据线上的信号会维持一段时间再关闭
(相应的,地址信号也需要维持一段时间再关闭)。

等到整个数据正确读好了读的过程就结束了,从这里往后就是下一次读的操作。

CS带一杠 代表低电平有效。

 

分析同理。

 

 

 

 

4. ROM