大二下數(shù)字電路邏輯設(shè)計7

1、7.3隨機(jī)存取存儲器（RAM）7.3.1 RAM結(jié)構(gòu)7.3.2 RAM存儲單元7.3.3 RAM集成片HM6264簡介7.3.4 RAM存儲容量的擴(kuò)展Random Access Memory7.3.1 RAM結(jié)構(gòu)存儲矩陣將存儲單元按陣列形式排列，形成存儲矩陣。地址譯碼器為了區(qū)別不同的字，將存放在同一個字的存儲單元編為一組，并賦予一個號碼，稱為地址。地址的選擇是借助于地址譯碼器來完成的。地址碼的位數(shù)n與可尋址數(shù)N之間的關(guān)系為：N=2n。片選與讀/寫控制電路（I/O電路）RAM主要由存儲矩陣、地址譯碼器和讀/寫控制電路（I/O電路）三部分組成。邏輯圖動畫示意基本R-S觸發(fā)器7.3.2 RAM存儲單

2、元MOS靜態(tài)存儲單元存儲單元圖7-3-2 六管CMOS靜態(tài)存儲單元VDDDDTjTj YjT1T3QQT5T2T4T6Xi位 線位 線當(dāng)?shù)刂反a使得Xi和Yj均為高電平時，表示選中該單元，即可以對它進(jìn)行讀寫操作。由于數(shù)據(jù)由觸發(fā)器記憶，只要不斷電，信息就可以永久保存。采用CMOS管，所以靜態(tài)功耗極小。MOS動態(tài)存儲單元T1G2&T2T3T4T4T5T6TjYjC0C0CG1XiWRVDDVDD預(yù)充脈沖讀行線寫位線寫行線讀位線D圖7-3-3 三管動態(tài)NMOS存儲單元(1)三管NMOS動態(tài)存儲單元 NMOS管T2的柵電容C用來暫存數(shù)據(jù)。預(yù)充電：讀出操作：寫入操作：刷新操作：通過內(nèi)部的讀、寫操作，使C中

3、的信息得以長期保持。(2)單管NMOS動態(tài)存儲單元圖7-3-4 單管NMOS動態(tài)存儲單元xiTCSC0D位線由一個門控管T和一個存儲信息的電容CS組成。由于分布電容 C0 CS，所以位線上的讀出電壓信號很小，需用高靈敏度讀出放大器進(jìn)行放大；且每次讀出后必須立即對該單元進(jìn)行刷新，以保留原存信息。動態(tài)存儲單元的結(jié)構(gòu)比靜態(tài)存儲單元簡單，可達(dá)到更高的集成度；但DRAM不如SRAM使用方便，且存取時間較長。8條數(shù)據(jù)線，每字長度為8位 13條地址線，存儲字?jǐn)?shù)為： 2138 7.3.3 RAM集成片HM6264簡介圖7-3-5 HM6264外引線排列圖R/WNCGND15141613171218111910

4、209218227236245254263272281A12A7A6A5A4A3A2A1A0I/O0I/O1I/O2VDDCS2A8A9A11OEA10CS1I/O7I/O6I/O5I/O4I/O3HM6264表7-3-2 HM6264工作狀態(tài)工作狀態(tài)CS1CS2OER/WI/O 讀（選中）0101輸出數(shù)據(jù)寫（選中）010輸入數(shù)據(jù)維持（未選中）1高阻浮置維持（未選中）0高阻浮置輸出禁止0111高阻浮置5V7.3.4 RAM存儲容量的擴(kuò)展位擴(kuò)展D15D9D8D7D1D011R/WCS1A0A12圖7-3-6 RAM的位擴(kuò)展適用于字?jǐn)?shù)夠用，但每字的位數(shù)（字長）不夠的情況。如： 8K8 8K16I/

5、O7I/O1I/O0VDDOEGNDR/WA12A0CS1CS2I/O7I/O1I/O0VDDOEGNDR/WA12A0CS1CS26264 6264 R/W字?jǐn)U展適用于位數(shù)（字長）夠用，但字?jǐn)?shù)不夠的情況。如： 8K8 32K81111Y0Y1Y2Y3D0D7A0A12A13A14A1A012T4139SR410k45VD1D24.5V鋰電池增加地址線。I/O7I/O0VDDOEGNDR/WA12A0CS1CS26264I/O7I/O0VDDOEGNDR/WA12A0CS1CS26264I/O7I/O0VDDOEGNDR/WA12A0CS1CS26264I/O7I/O0VDDOEGNDR/WA

6、12A0CS1CS26264圖7-3-7 RAM的字?jǐn)U展斷電保護(hù)地址范圍CS1有效的片子A14A13A12 A11 A0十六進(jìn)制地址碼000 0000 0000 00001 1111 1111 11110000H1FFFH010 0000 0000 00001 1111 1111 11112000H3FFFH100 0000 0000 00001 1111 1111 11114000H5FFFH110 0000 0000 00001 1111 1111 11116000H7FFFH表7-3-3 圖7-3-7各片地址范圍小結(jié)RAM可以方便快速地直接從中任意讀取/寫入一個數(shù)據(jù)字。RAM的結(jié)構(gòu)RAM容量的擴(kuò)展有字?jǐn)U展和位擴(kuò)展兩種方式。存儲矩陣行地址譯碼器列地址譯碼器輸入輸出電路存儲單元靜態(tài)存儲單元動態(tài)存儲單元片選與讀/寫控制圖7-3-1 2561位RAM示意圖 X地址譯碼器Y 地址譯碼器1,1A0A1A2