5.3.1 SRAM芯片
1.典型SRAM芯片
常見典型的SRAM芯片是由Intel公司生產(chǎn)的,有6116(2K×8b)、6264(8K×8b)、62256(32K×8b)等,它們的引腳信號功能及操作方式基本相同,下面以6264為例加以介紹。
1)6264的特性及引腳信號
Intel 6264采用CMOS工藝制造,28引腳封裝,容量為8KB,引腳信號排列。
A0~A12:地址線。
D0~D7:數(shù)據(jù)線。
OE:讀允許信號,輸入,低電平有效。
WE:寫允許信號,輸入,低電平有效。
CE1:片選信號1,輸入,在讀/寫方式時為低電平。
CE2:片選信號2,輸入,在讀/寫方式時為高電平。
2)6264的操作方式
6264的操作方式。由WE、OE、CE1、CE2的共同作用決定。
。1)寫入:當CE1和WE為低電平且OE和CE2為高電平時,數(shù)據(jù)輸入緩沖器打開。
。2)讀出:當CE1和OE為低電平且WE和CE2為高電平時,數(shù)據(jù)輸出緩沖器選通,被選中單元中的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線D0~D7上。
(3)保持:當CE1為高電平、CE2為任意時,芯片未選中,處于保持狀態(tài),數(shù)據(jù)線呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。
2.SRAM芯片與CPU接口
各種SRAM芯片與CPU的接口信號線有:
地址線:A0~An(n由芯片的容量決定);
數(shù)據(jù)線:D0~D7;
讀/寫控制線:OE/WE(低電平有效);
片選線:CE(低電平有效)。
SRAM與CPU接口的方法。
。1)SRAM地址線A0~An與CPU的低位地址線對應連接;
。2)SRAM數(shù)據(jù)線D0~D7與CPU的數(shù)據(jù)線對應連接;
。3)讀/寫控制線OE/WE與CPU的讀/寫控制線RD/WR對應連接。
。4)SRAM的片選線CE與CPU的高位地址經(jīng)譯碼之后產(chǎn)生的片選信號連接。
5.3.2 DRAM芯片
DRAM的存儲電路是利用MOS管的柵極分布電容充放電來保存信息的,充電成高電位后表示“1”,放電后表示“0”。其優(yōu)點是集成度高、功耗低、價格便宜,在微機系統(tǒng)中被大量用做內(nèi)存。但由于電容存在漏電現(xiàn)象,故必須定時刷新,對DRAM進行充電。
1.典型DRAM芯片
典型DRAM芯片有64K×1b,64K×4b,1M×1b,1M×4b等產(chǎn)品。下面以64K×1b的Intel 2164A芯片為例,介紹其結(jié)構(gòu)及工作原理。
1)2164A的引腳信號
2164A的引腳信號,定義如下:
A0~A7:地址線;
DIN:數(shù)據(jù)輸入線;
DOUT:數(shù)據(jù)輸出線;
RAS:行地址選通信號,輸入,低電平有效;
CAS:列地址選通信號,輸入,低電平有效;
VCC:+5V電源;
VSS:信號地。
2)2164A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理
2164A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
64K×1b(65536個存儲單元)的DRAM存儲體由4個128×128的存儲矩陣組成,每個存儲矩陣由7條行地址線和7條列地址線進行選擇。7條 行地址經(jīng)過1/128行譯碼器產(chǎn)生128條行選擇線,7條列地址經(jīng)過1/128列譯碼器產(chǎn)生128條列選擇線,分別選擇128行和128列。
由于2164A每個存儲單元只有一位,若要構(gòu)成64KB的DRAM存儲器,需要8片2164A。要實現(xiàn)64KB的DRAM尋址,需要16條地址線,而芯 片本身只有A0~A7的8條地址線,因此,該芯片采用行地址線和列地址線分時工作方式。其工作原理是利用內(nèi)部的地址鎖存器和多路開關(guān),先由行地址選通信號 RAS(Row Address Strobe),把8位地址信號A0~A7送到行地址鎖存器鎖存,隨后出現(xiàn)的列地址選通信號CAS(Column Address Strobe)把后送來的8位地址信號A0~A7送到列地址鎖存器鎖存。鎖存在行地址鎖存器中的7位行地址RA0~RA6同時加到4個存 儲器矩陣上,在每個存儲矩陣中選中一行;鎖存在列地址鎖存器中的7位列地址CA0~CA6選中4個存儲器矩陣中的一列,選中4行4列交點的4個存儲單元再 經(jīng)過由RA7和CA7控制的“4選1”I/O門控電路,選中其中的一個單元進行讀寫。
2164A數(shù)據(jù)的讀出和寫入是分開的,由WE信 號控制。當WE為高電平時,讀出;當WE為低電平時,寫入。芯片進行刷新的時候,只加上行選通信號RAS,不加列選通信號CAS,可以把地址加到行譯碼器 上,使指定的4行存儲單元只被刷新,而不被讀/寫,一般2ms可全部刷新一次。實現(xiàn)DRAM定時刷新的方法和電路有多種,可以由CPU通過一定控制邏輯實 現(xiàn),也可以用DMA控制器實現(xiàn),還可以用專用DRAM控制器實現(xiàn),這里不再贅述。