数电 第七章 第2部分随机存取存储器RAM讲解

第七章半导体存储器7.1 随机存取存储器（RAM）RAM的基本结构RAM的存储单元RAM的容量扩展RAM的芯片介绍7.2 只读存储器（ROM）ROM的分类ROM的结构及工作原理ROM的应用ROM的容量扩展存储器的基本概念存储器——用以存储二进制信息的器件。

半导体存储器的分类：根据使用功能的不同，半导体存储器可分为两大类：（1）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。

（2）只读存储器（ROM）。

其内容只能读出不能写入。

存储的数据不会因断电而消失，即具有非易失性。

存储器的容量：存储器的容量=字长（n）×字数（m）一．RAM 的基本结构由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。

7.1 随机存取存储器（RAM ）存储矩阵读/写控制器地址译码器地址码输片选读/写控制输入/输出······11&&G G G CS R/W3451G DDI/OG 24. 片选及输入/输出控制电路当选片信号CS ＝1时，G 5、G 4输出为0，三态门G 1、G 2、G 3均处于高阻状态，I/O 端与存储器内部完全隔离，存储器禁止读/写操作，即不工作。

当CS ＝0时，芯片被选通：当R /W ＝1时，G 5输出高电平，G 3被打开，被选中的单元所存储的数据出现在I/O 端，存储器执行读操作；当R /W ＝0时，G 4输出高电平，G 1、G 2被打开，此时加在I /O 端的数据以互补的形式出现在内部数据线上，存储器执行写操作。

三．RAM 的容量扩展1．位扩展用8片1024（1K ）×1位RAM 构成的1024×8位RAM 系统。

1024×1RAM A A AR/W CS01...I/O I/O ...1024×1RAM A A AR/W CS01...I/O I/O 1024×1RAM A A AR/W CS019...I/O I/O ...A A 01017999A CSR/W2．字扩展..A C Y Y G G 0B G 17....Y 174LS138+5VA 122A 2B1024×8RAMA A AR/W CS01...I/O ...1024×8RAMA A AR/W CS01...1024×8RAMA A AR/W CS019...I/O A A 01R/W17999A 0I/O 0I/O 0I/O I/O 1I/O 1I/O 17I/O 7I/O 7I/O ...............A 11A 10例：用8片1K ×8位RAM 构成的8K ×8位RAM 。

RAM的讲解问题1：什么是DRAM、SRAM、SDRAM？答：名词解释如下DRAM--------动态随即存取器，需要不断的刷新，才能保存数据，⽽且是⾏列地址复⽤的，许多都有页模式SRAM--------静态的随机存储器，加电情况下，不需要刷新，数据不会丢失，⽽且⼀般不是⾏列地址复⽤的SDRAM-------同步的DRAM，即数据的读写需要时钟来同步问题2：为什么DRAM要刷新，SRAM则不需要？答：这是由RAM的设计类型决定的，DRAM⽤了⼀个T和⼀个RC电路，导致电容会漏电和缓慢放电，所以需要经常刷新来保存数据问题3：我们通常所说的内存⽤的是什么呢？这三个产品跟我们实际使⽤有什么关系？答：内存（即随机存贮器RAM）可分为静态随机存储器SRAM，和动态随机存储器DRAM两种。

我们经常说的“内存”是指DRAM。

⽽SRAM⼤家却接触的很少。

问题4：为什么使⽤DRAM⽐较多、⽽使⽤SRAM却很少？答：1）因为制造相同容量的SRAM⽐DRAM的成本⾼的多，正因为如此，才使其发展受到了限制。

因此⽬前SRAM基本上只⽤于CPU内部的⼀级缓存以及内置的⼆级缓存。

仅有少量的⽹络服务器以及路由器上能够使⽤SRAM。

2）存储单元结构不同导致了容量的不同：⼀个DRAM存储单元⼤约需要⼀个晶体管和⼀个电容（不包括⾏读出放⼤器等），⽽⼀个SRAM存储单元⼤约需要六个晶体管。

DRAM和SDRAM由于实现⼯艺问题，容量较SRAM⼤，但是读写速度不如SRAM。

问题5：⽤得最多的DRAM有什么特点呢？它的⼯艺是什么情况？（通常所说的内存就是DRAM）答：1）DRAM 需要进⾏周期性的刷新操作，我们不应将SRAM与只读存储器（ROM）和Flash Memory相混淆，因为SRAM是⼀种易失性存储器，它只有在电源保持连续供应的情况下才能够保持数据。

“随机访问”是指存储器的内容可以以任何顺序访问，⽽不管前⼀次访问的是哪⼀个位置。

2）DRAM和SDRAM由于实现⼯艺问题，容量较SRAM⼤。

ram的名词解释是什么RAM，即Random Access Memory的缩写，中文意为“随机存取存储器”。

以计算机为例，RAM是其中一种主要的存储设备，具有临时性、易读写的特点。

与硬盘等永久性存储设备相比，RAM的数据存储速度更快，但同时容量也更有限。

一、RAM的基本原理RAM是计算机的重要组成部分，负责暂时存储数据和程序的执行结果。

它的基本原理是利用半导体材料制作芯片，并通过电子器件来完成信息的读写。

当计算机运行程序或进行数据处理时，需要将数据加载到RAM中，以便CPU 能够快速读取和处理。

因为RAM存储器结构设计为单元矩阵，每个单元都有唯一的地址，可以随机访问其中的数据，因此得名RAM。

二、RAM的分类根据存储介质和工作方式的不同，RAM可分为多种类型，其中最常见的有静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。

1. 静态RAM（SRAM）静态RAM采用触发器作为存储单元，每个存储单元由6个晶体管组成，它的读取速度非常快且稳定。

SRAM的优点在于在电源供应正常情况下，数据可以一直保持，不需要周期性刷新。

这使得SRAM常用于高速缓存（Cache）和寄存器等需要快速访问和临时存储的场景。

2. 动态RAM（DRAM）动态RAM则采用电容作为存储单元，每个存储单元由一个电容和一个访问晶体管组成。

相比SRAM，DRAM的存储单元更小，成本更低，但也更加容易受到电容漏电的干扰，因此需要不断刷新（刷新频率通常为2～4 ms）以保持数据的稳定性。

DRAM主要用于主存（Main Memory）中，以满足计算机运行程序和处理数据的需求。

三、RAM的作用和意义RAM作为存储器层次结构中的一环，对计算机的性能起到至关重要的作用。

下面从三个方面阐述RAM的作用和意义。

1. 提高运行效率RAM的快速读取和写入速度，使得计算机能够在短时间内迅速加载数据和执行程序。

相对于硬盘等永久存储设备，RAM的读写速度要快得多，大大提高了计算机的运行效率。