RAM,SRAM,SDRAM工作原理 下载本文

A0-A13是地址输入信号引脚,CS是芯片选择引脚。在一个实际的系统中,一定具有很多片SRAM芯片,所以需要选择究竟从那一片SRAM芯片中写入或者读取数据。WE是写入启用引脚(如上表,在CS、WE上面的线我没有写入,表示低电平有效或者是逻辑0时有效):当SRAM得到一个地址之后,它需要知道进行什么操作,究竟是写入还是读取,WE就是告诉SRAM要写入数据。Vcc是供电引脚。Din是数据输入引脚。Dout是数据输出引脚。GND是接地引脚

Output:

Enable(OE):有的SRAM芯片中也有这个引脚,但是上面的图中并没有。这个引脚同WE引脚的功能是相对的,它是让SRAM知道要进行读取操作而不是写

入操作。从Dout引脚读取1bit数据需要以下的步骤:

SRAM读取操作:1)通过地址总线把要读取的bit的地址传送到相应的读取地址引脚(这个时候/WE引脚应该没有激活,所以SRAM知道它不应该执行写入操作)。

2)激活/CS选择该SRAM芯片。3)激活/OE引脚让SRAM知道是读取操作。第三步之后,要读取的数据就会从DOut引脚传输到数据总线。怎么过程非常的简单吧?同样,写入1bit数据的过程也是非常的简单的。SRAM写入操作:1)通过地址总线确定要写入信息的位置(确定/OE引脚没有被激活)。2)通过数据总线将要写入的数据传输到Dout引脚。3)激活/CS引脚选择SRAM芯片。4)激活/WE引脚通

知SRAM知道要尽心写入操作。

经过上面的四个步骤之后,需要写入的数据就已经放在了需要写入的地方。

DRAM芯片介绍

现在我们知道了在一个简单的SRAM芯片中进行读写操作的步骤了了,然后我们来了解一下普通的DRAM芯片的工作情况。DRAM相对于SRAM来说更加复杂,因为在DRAM存储数据的过程中需要对于存储的信息不停的刷新,这也是它们之

间最大的不同。下面让我们看看DRAM芯片的针脚的作用。

最早、最简单也是最重要的一款DRAM芯片是Intel在1979年发布的2188,这款芯片是16Kx1 DRAM 18线DIP封装。“16K x 1”的部分意思告诉我们这款芯片可以存储16384个bit数据,在同一个时期可以同时进行1bit的读取或者写入操作。(很抱歉找不到这款芯片的实物图片,只好自己简单的画了一个示意

图)。

上面的示意图可以看出,DRAM和SRAM之间有着明显的不同。首先你会看到地址引脚从14根变为7根,那么这颗16K DRAM是如何完成同16K SRAM一样的工作的呢?答案很简单,DRAM通过DRAM接口把地址一分为二,然后利用两个连续的时钟周期传输地址数据。这样就达到了使用一半的针脚实现同SGRAM同样的

功能的目的,这种技术被称为多路技术(multiplexing)。

那么为什么好减少地址引脚呢?这样做有什么好处呢?前面我们曾经介绍过,存储1bit的数据SRAM需要4-6个晶体管但是DRAM仅仅需要1个晶体管,

那么这样同样容量的SRAM的体积比DRAM大至少4倍。这样就意味着你没有足够空间安放同样数量的引脚(因为针脚并没有因此减少4倍)。当然为了安装同样数量的针脚,也可以把芯片的体积加大,但是这样就提高芯片的生产成本和功耗,所以减少针脚数目也是必要的,对于现在的大容量DRAM芯片,多路寻址技术已

经是必不可少的了。

当然多路寻址技术也使得读写的过程更加复杂了,这样在设计的时候不仅仅DRAM芯片更加复杂了,DRAM接口也要更加复杂,在我们介绍DRAM读写过程之前,

请大家看一张DRAM芯片内部结构示意图:

在上面的示意图中,你可以看到在DRAM结构中相对于SRAM多了两个部分:

由/RAS (Row Address

Strobe:行地址脉冲选通器)引脚控制的行地址门闩线路(Row Address Latch)和由/CAS(Column Address Strobe:列地址脉冲选通器)引脚控制的列地址门闩线路(Column Address Latch)。DRAM读取过程:1)通过地址总线将行地址传输到地址引脚。2)/RAS引脚被激活,这样行地址被传送到行地址门闩线路中。

3)行地址解码器根据接收到的数据选择相应的行。

4)/WE引脚被确定不被激活,所以DRAM知道它不会进行写入操作。5)列地址通过地址总线传输到地址引脚。6)/CAS引脚被激活,这样列地址被传送到行地址门闩线路中。7)/CAS引脚同样还具有/OE引脚的功能,所以这个时候Dout

引脚知道需要向外输出数据。