没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
数据存储器数据存储器.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 40 浏览量
2022-07-06
08:12:09
上传
评论
收藏 813KB DOC 举报
温馨提示
试读
19页
数据存储器数据存储器
资源推荐
资源详情
资源评论
数据存储器
1 概述
存储器(Memory)是数字计算机和其他数字系统中存放信息的重要部件。存储
器一般可以分为:光存储器、磁存储器、半导体存储器。常见的的光存储器就是
CD ROM;常见的磁存储器有软盘、硬盘、磁带等。半导体存储器是一种能够存放
二值数据的集成电路。磁存储器一般作为辅助存储器,而半导体存储器一般是作
为主存储器使用的。随着大规模集成电路的发展,半导体存储器因其具有集成度
高、速度快、功耗小、价格低等优点而被广泛应用于各种数字系统中。
2 存储器结构和原理
2.1 分类方法
构成存储器的材料主要有半导体与磁介质两种。半导体存储器又有双极型(主要
包括 TTL 型和 ECL 型)与 MOS 型两种类型。双极型半导体存储器的速度比 MOS 型
半导体存储器快,而 MOS 型半导体存储器比双极型存储器容量要大.磁介质存储
器有很大的容量,但它的速度慢。
根据使用功能的不同,半导体存储器可分为两大类:随机存取存储器
(Random Access Memory,简称 RAM)和只读存储器(Read-Only Memory,简
称 ROM)。
根据断电后数据是否会丢失,半导体存储器可以分为易失性存储器(断电
后数据会丢失)和非易失性存储器(断电后数据不会丢失)。
图 1 半导体存储器传统分类
2.2 随机存取存储器 RAM
2.2.1 随机存取存储器(RAM)
随机存取存储器(RAM)也叫做读/写存储器。既能方便地读出所存数据,
又能随时写入新的数据。RAM 的缺点是数据易失,即一旦掉电,所存的数据全
部丢失(非易失性存储器除外)。
构成静态 RAM 的元件可分为双极型和 MOS 型两类。构成动态 RAM 的元件只
有 MOS 一种。双极型 RAM 存取速度高,可达 10ns 以下,但集成度低,成本高,功耗
大,主要用于高速小容量的存储器。动态 MOS 型 RAM,集成度高,功耗低,价格便宜,
适于做大容量的存储器。而静态 MOS 型 RAM 集成度,功耗,成本,速度等指标介于
双极型 RAM 和动态 MOS 型 RAM 之间。它功耗率低,而又不需要刷新,易于用电池作
后备电源.在有些 RAM 中为了节省功耗,采用浮动电源控制,对未选中的单元降低
电源电压,使其还能维持信息,这样可降低平均功耗;在动态 MOS 型 RAM 中,还有
预充,刷新等方面的控制电路。
RAM 主要由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路三部分组成,如图 2 所
示。
图 2 RAM 的结构图
存储矩阵由许多存储单元排列组成,每个存储单元可以存放一位二值信息(0
或 1),这些存储单元按字(Word)和位(Bit)构成存储单元,在译码器和读/
写电路的控制下,进行读/写操作。一个字中含有的存储单元数被称为字长,一
般用字数和字长的乘积表示 RAM 的存储容量。存储体中,可以由 N 个基本存储
电路构成一个并行存取 N 位二进制代码的存储单元(N 的取值一般为 1、4、8
等)。为了便于信息的存取,给同一存储体内的每个存储单元赋予一个惟一的编
号,该编号就是存储单元的地址。这样,对于容量为 2
n
个存储单元的存储体,
需要 n 条地址线对其编址,若每个单元存放 N 位信息,则需要 N 条数据线传送
数据,芯片的存储容量就可以表示为 2
n
×N 位。例如,一个 64 *8 的 RAM,表示
存储矩阵
读/写
控制器控制器
地
址
译
码
器
地
址
码
输
片选
读/写控制
输入/输出
入入
它有 64 个字,字长为 8 位,存储容量为 64*8=512 。
地址译码器的作用是根据 RAM 地址输入的二进制信息进行译码,用来选中与
该地址码对应的一个或几个基本存储单元,以便对这些单元进行读/写操作。
存储矩阵中存储单元的编址方式有两种:单译码编址和双译码编址。单译码
编址存储器用于小容量存储器,双译码编址存储器用于大容量存储器。
图 3 单地址译码方式的结构图
图 4 双地址译码方式的结构图
地址译码器一般都分成行地址译码器和列地址译码器两部分,行地址译码器
将输入地址代码的若干位
A
0~
Ap-1
译成某一条字线有效,从存储矩阵中选中一行
存储单元;列地址译码器将输入地址代码的其余若干位(
Ap
~
An
-1)译成某一根输
出线有效,从字线选中的一行存储单元中再选一位(或
n
位),使这些被选中的单
元与读/写电路和 I/O(输入/输出端)接通,以便对这些单元进行读/写操作。
读/写控制电路用于对电路的工作状态进行控制。CE 称为片选信号,当 CE=0
时,RAM 工作,CE=1 时,所有 I/O 端均为高阻状态,不能对 RAM 进行读/写操作。
称为读/写控制信号。R/W=1 时,执行读操作,将存储单元中的信息送到 I/O 端
上;当 R/W=0 时,执行写操作,加到 I/O 端上的数据被写入存储单元中。
2.2.2 静态随机存取存储器(SRAM)
一、静态 RAM 的分类和工作原理
SRAM(static RAM),其存储电路以双稳态触发器为基础,状态稳定,只要不
掉电,信息就不丢失,但集成度低,容量小。SRAM 不需要刷新,读写速度快,
一般比 DRAM 快 2~3 倍。SRAM 又可分为 SSRAM(同步 RAM),FIFO,Multi-SRAM
(多端口 RAM)等,其中 FIFO,DPRAM(双端口 RAM)等应用较为广泛。
SSRAM: 同步是指 Memory 工作需要步时钟,内部的命令的发送与数据的传输
都以它为基准;随机是指数据不是线性依次存储,而是由指定地址
进行数据读写。对于 SSRAM 的所有访问都在时钟的上升/下降沿启
动。地址、数据输入和其它控制信号均于时钟信号相关。
DPRAM:普通的存储器器件为单端口,也就是数据的输入输出只利用一个端口,设
计了两个输入输出端口的就是双端口 SRAM。双端口存储器具有两套地址
总线、数据总线以及控制信号等,可以从任意一端开始自由访问。与单端
口存储器加仲裁电路不同的地方在于即使访问相同的器件,也不一定是对
同一地址的访问,因而不必让访问等待。也就是说,即使是对同一存储器
器件进行访问,只要是不同的地址,访问就不需要等待,可以在任意时间
进行访问。而且在双端口存储器中,作为附加电路,还可以具有用于相互
切人对方的电路等。
FIFO: FIFO 是 First In/First-Out 的缩写,是先人先出的意思,任何存储器,
当它的数据是先进先出时都可以称为 FIFO。FIFO 存储器分为写入专用区
和读取专用区。读操作与写操作可以异步进行,写人区上写入的数据按照
写入的顺序从读取端的区中读出,类似于吸收写人端与读出端速度差的一
种缓冲器。
图 5 双端口 RAM
剩余18页未读,继续阅读
资源评论
oligaga
- 粉丝: 52
- 资源: 2万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- BGP路由基本配置(拓扑图画好,ip配好了)
- C#的前置窗口截图工具
- 基于Flask开发后端、VUE开发前端框架,在WEB端部署YOLOv5目标检测模型
- kubekeyv3.0.13
- 基于SHT25温湿度传感器、FREERTOS、STM32F103C8T6、LCD1602温湿度采集显示系统proteus仿真设计
- C# 屏幕放大取色器 随时随地获取屏幕像素颜色
- 下载安装这个软件.apk
- 【数据集详细解释及案例分析】数据集详细解释及案例分析
- 基于SHT71温湿度传感器、STM32F103C8T6、LCD1602温湿度采集显示系统proteus仿真设计
- 基于TH02温湿度传感器、STM32F103C8T6、LCD1602、FREERTOS的温湿度采集系统proteus仿真设计
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功