随机存取存储器
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静态RAM芯片IS61LV25616 存储容量：256K×16bit
◇ 动态存储单元的优点是集成度高，容量大、功耗低，但 速度较慢，使用起来不如SRAM方便。以动态存储单元 为基础的RAM称动态RAM（Dynamic RAM, DRAM）。
动态RAM芯片HY57V2562GTR 存储容量：16M×16bit
数字电路与逻辑设计
授课教师：陈东 电路与电子技术基础教学部
本次授课内容 —— 随机存取存储器（RAM）
RAM的基本知识 RAM的存储器结构 RAM的存储单元 RAM的容量扩展
RAM的基本知识
随机存取存储器（Random access memory,RAM），简称 随机存储器，它属于半导体存储器的一种，可以直接从其中 任一单元读出或存入数据，且存取数据时间与数据所在位置 无关。
RAM的存储单元——MOS静态存储单元
行门控管 基本R-S触发器 列门控管
RAM的存储单元——MOS动态存储单元
预 充 电 过 程
预充电结束后，电容上载有电荷。
1
读1 过 程
此电容预存有电 荷
读 出 1
1 1
选通Yj
1 放电回路 此电容已 存有1
0
1
读1 过 程
此电容预存有电
读
荷
出
0
1
0
1 放电回路 选通Yj
此电容已 此电存容有预0 存有1
电荷 1
1
写1 过1 程
充
电
1
回
路
1 数据
在不对本单元进行读、写时，为长期保存数据
，必须不断刷新。方法是：
刷
新
过
程
预
读
写
作
★ 静态存储单元和动态存储单元的对比：
◇ 静态存储单元主要的特点是读写速度快，操作方便，但 容量不大。以静态存储单元为基础的RAM称静态RAM （Static RAM, SRAM）。
随机存储器特点是：读写速度快、数据易失、静电敏感。
随机存储器分为：静态随机存储器、动态随机存储器。
RAM的结构
RAM通常由四部分组成：
存储矩阵、地址译码器、读/写控制逻辑电路、三态输入/输出缓冲器
存储矩阵由大量的存储单元以 一定的结构形式排列在一起， 每个存储单元可以存放一位二 进制数，分配有固定的地址编码。
地址译码器将外部输入的地址信号译码，选中某个存储单元，在读/写控制 逻辑的控制下进行数据的存取。一般采用易于实现的行列双译码结构。
读/写控制逻辑电路用来选择工作的芯片，以及控制读或写操作。
三态输入/输出缓冲器控制数据的双向流动。当进行读操作时，允许数据输出 ，同时禁止数据输入；当进行写操作时，允许数据输入，同时禁止数据输出。
RAM的容量扩展
RAM芯片的型号很多，存储容量有大有小，当单片容量不 满足需要时，就要进行存储容量的扩展。通常有位扩展和字 扩展两种。
▲ 位扩展 如果一片RAM中的字数已经够用了，但每字的位数不够时， 可用位扩展的方法将多片RAM连接成位数更多的存储器。
▲ 字扩展 如果一片RAM中的位数已经够用了，但字数不够时，可用字 扩展的方法将多片RAM连接成字数更多的存储器。
位扩展实例
字扩展实例
总结：
随机存取存储器是一种常用的半导体存储器，具有使用 方便、存储容量大、读写数据快等优点。但存储器掉电以后 数据会丢失，为保存数据须长期供电，功耗较大。
随机存储器通常由存储矩阵、地址译码器、读/写控制逻 辑电路、三态输入/输出缓冲器等四部分组成。
按存储单元的工作原理不同，分为静态随机存储器、动 态随机存储器。
◇ 动态存储单元的优点是集成度高，容量大、功耗低，但 速度较慢，使用起来不如SRAM方便。以动态存储单元 为基础的RAM称动态RAM（Dynamic RAM, DRAM）。
动态RAM芯片HY57V2562GTR 存储容量：16M×16bit
数字电路与逻辑设计
授课教师：陈东 电路与电子技术基础教学部
本次授课内容 —— 随机存取存储器（RAM）
RAM的基本知识 RAM的存储器结构 RAM的存储单元 RAM的容量扩展
RAM的基本知识
随机存取存储器（Random access memory,RAM），简称 随机存储器，它属于半导体存储器的一种，可以直接从其中 任一单元读出或存入数据，且存取数据时间与数据所在位置 无关。
RAM的存储单元——MOS静态存储单元
行门控管 基本R-S触发器 列门控管
RAM的存储单元——MOS动态存储单元
预 充 电 过 程
预充电结束后，电容上载有电荷。
1
读1 过 程
此电容预存有电 荷
读 出 1
1 1
选通Yj
1 放电回路 此电容已 存有1
0
1
读1 过 程
此电容预存有电
读
荷
出
0
1
0
1 放电回路 选通Yj
此电容已 此电存容有预0 存有1
电荷 1
1
写1 过1 程
充
电
1
回
路
1 数据
在不对本单元进行读、写时，为长期保存数据
，必须不断刷新。方法是：
刷
新
过
程
预
读
写
作
★ 静态存储单元和动态存储单元的对比：
◇ 静态存储单元主要的特点是读写速度快，操作方便，但 容量不大。以静态存储单元为基础的RAM称静态RAM （Static RAM, SRAM）。
随机存储器特点是：读写速度快、数据易失、静电敏感。
随机存储器分为：静态随机存储器、动态随机存储器。
RAM的结构
RAM通常由四部分组成：
存储矩阵、地址译码器、读/写控制逻辑电路、三态输入/输出缓冲器
存储矩阵由大量的存储单元以 一定的结构形式排列在一起， 每个存储单元可以存放一位二 进制数，分配有固定的地址编码。
地址译码器将外部输入的地址信号译码，选中某个存储单元，在读/写控制 逻辑的控制下进行数据的存取。一般采用易于实现的行列双译码结构。
读/写控制逻辑电路用来选择工作的芯片，以及控制读或写操作。
三态输入/输出缓冲器控制数据的双向流动。当进行读操作时，允许数据输出 ，同时禁止数据输入；当进行写操作时，允许数据输入，同时禁止数据输出。
RAM的容量扩展
RAM芯片的型号很多，存储容量有大有小，当单片容量不 满足需要时，就要进行存储容量的扩展。通常有位扩展和字 扩展两种。
▲ 位扩展 如果一片RAM中的字数已经够用了，但每字的位数不够时， 可用位扩展的方法将多片RAM连接成位数更多的存储器。
▲ 字扩展 如果一片RAM中的位数已经够用了，但字数不够时，可用字 扩展的方法将多片RAM连接成字数更多的存储器。
位扩展实例
字扩展实例
总结：
随机存取存储器是一种常用的半导体存储器，具有使用 方便、存储容量大、读写数据快等优点。但存储器掉电以后 数据会丢失，为保存数据须长期供电，功耗较大。
随机存储器通常由存储矩阵、地址译码器、读/写控制逻 辑电路、三态输入/输出缓冲器等四部分组成。
按存储单元的工作原理不同，分为静态随机存储器、动 态随机存储器。