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RAM
閱讀�17872時間�2011-03-20 10:49:36

  RAM即隨機存�存儲�,也稱隨機存儲器或隨機讀/寫存儲器。RAM可以方便快速地直接從中任意存取出一個數(shù)�(jù)字或將數(shù)�(jù)字存入任一單元。這種存儲器在斷電時將丟失其存儲內容,故主要用于存儲短時間使用的程��

結構

  RAM主要有存儲矩�、地址譯碼器和讀/寫控制電路(I/O控制電路)三部分組成�

256×1位RAM結構圖

  1.存儲矩陣(數(shù)�(jù)線)

  上圖中點畫線框內的美國小方塊都代表一個存儲單�,可以存�1位二值代碼,存儲單元可以是靜�(tài)的(觸發(fā)器),也可以是動�(tài)的(動態(tài)MOS存儲單元)。這些存儲單元一般都按陣列形式排�,形成存儲矩�,其目的是使地址譯碼更簡��

  2.地址譯碼器(地址線)

  分行地址譯碼器和列地址譯碼器兩部分�

  3.片選與I/O控制電路(控制線�

    片選與I/O控制電路

存儲容量的擴�

  當一片RAM集成塊不能滿足存儲容量的要求�,可以用若干片RAM連接成一個存儲容量更大的滿足要求的RAM,擴大存儲容量的方法,通常有位擴展和字擴展兩種�

  1.位擴展

  存儲器芯片的字長多數(shù)�1��4位�8位等。當實際的存儲系�(tǒng)的字長超過存儲器芯片的字長時,需要進行位擴��

  位擴展方法:芯片的并�(lián)(地址線、控制線共用,數(shù)�(jù)線合�)

  例如:下圖為用兩�8K×8位的芯片實現(xiàn)�8K×16位的存儲��

位擴展

  2.字擴展

  方法:地址�、數(shù)�(jù)線和讀寫控制線連接在一�,而外加譯碼器控制各個芯片的片選�(/CS)。下圖是四片8K×8 位RAMà32K×8 ��

字擴展

  圖中,譯碼器的輸入是高位地址A14、A13,譯碼器的輸出連接各片RAM的片選信號。若A14A13=01,則RAM(2)片的/CS=0,其余各片RAM�/CS均為1,故選中第二�。讀出的內容則由低位地址A12~A0決定。顯然,四片RAM輪流工作,任何時�,只有一片RAM處于工作狀�(tài),整個系�(tǒng)字數(shù)擴大了四�,而字長仍為八位�

各片地址范圍

特點

  1、隨機存�

  所謂“隨機存取�,指的是當存儲器中的消息被讀取或寫入�,所需要的時間與這段信息所在的位置無關。相對的,讀取或寫入順序訪問(Sequential Access)存儲設備中的信息時,其所需要的時間與位置就會有關系(如磁帶��

  2、易失�

  當電源關閉時RAM不能保留�(shù)�(jù)。如果需要保存數(shù)�(jù),就必須把它們寫入一個長期的存儲設備中(例如硬盤�。RAM和ROM相比,兩者的區(qū)別是RAM在斷電以后保存在上面的數(shù)�(jù)會自動消失,而ROM不會�

  3、高訪問速度

  �(xiàn)代的隨機存取存儲器幾乎是所有訪問設備中寫入和讀取速度最快的,取存延遲也和其他涉及機械運作的存儲設備相比,也顯得微不足道�

  4、需要刷�

  �(xiàn)代的隨機存取存儲器依賴電容器存儲�(shù)�(jù)。電容器充滿電后代表1(二進制),未充電的代�0。由于電容器或多或少有漏電的情形,若不作特別處理,數(shù)�(jù)會漸漸隨時間流失。刷新是指定期讀取電容器的狀�(tài),然后按照原來的狀�(tài)重新為電容器充電,彌補流失了的電�。需要刷新正好解釋了隨機存取存儲器的易失性�

  5、對靜電敏感

  正如其他精細的集成電�,隨機存取存儲器對環(huán)境的靜電荷非常敏�。靜電會干擾存儲器內電容器的電荷,引致數(shù)�(jù)流失,甚至燒壞電�。故此觸碰隨機存取存儲器�,應先用手觸摸金屬接��

存儲單元

  1.靜�(tài)存儲單元(SRAM�

  ●存儲原理:由觸�(fā)器存儲數(shù)�(jù)

  ●單元結構:六管NMOS或CMOS構成

  ●優(yōu)點:速度�、使用簡�、不需刷新、靜�(tài)功耗極�;常用作Cache

  ●缺點:元件�(shù)�、集成度�、功耗大

  ●常用的SRAM集成芯片�6116(2K×8�)�6264(8K×8�)�62256(32K×8�)�2114(1K×4�)

  2.動�(tài)存儲單元(DRAM�

  ●存貯原理:利用MOS管柵極電容可以存儲電荷的原理,需刷新(早期:三管基本單元;現(xiàn)在:單管基本單元�

  ●刷�(再生):為及時補充漏掉的電荷以避免存儲的信息丟�,必須定時給柵極電容補充電荷的操�

  ●刷新時間:定期進行刷新操作的時�。該時間必須小于柵極電容自然保持信息的時間(小于2ms��

  ●優(yōu)點: 集成度遠高于SRAM、功耗低,價格也�

  ●缺點:因需刷新而使外圍電路復雜;刷新也使存取速度較SRAM慢,所以在計算機中,DRAM常用于作主存儲器�

  盡管如此,由于DRAM存儲單元的結構簡�,所用元件少,集成度�,功耗低,所以目前已成為大容量RAM的主流產(chǎn)��

維庫電子�,電子知�,一查百��

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