Memoria RAM - organizarea memoriei RAM

Memoria RAM - organizarea memoriei RAM

Memoria RAM, avand n biti de selectie adresa este compusa dintr-un decodificator care selecteaza liniile de memorie, o matrice de memorie, avand locatii de memorie, un circuit cu rol de multiplexor , demultiplexor, prevazut cu un semnal de comanda Write Enable. (WE).

Daca semnalul are valoarea "0" , circuitul MUX/DMUX va functiona ca demultiplexor si va permite semnalului de date DIN sa treaca in partea inferioara a matricii de memorie, valoarea lui fiind plasata in locatia de memorie selectata prin cei "n" biti de adresa. Daca WE ia valoarea "1" se face citire din locatia de memorie selectata din cei "n" biti de adresa circuitul MUX/DMUX    functioneaza ca un multiplexor furnizand la iesire DOUT valoarea logica din valoarea de memorie selectata.

Împartirea adresei in n/2 biti de selectie linie si n/2 de selectie coloana are avantajul construirii unei matrici de memorie de forma patrata avantajoasa din punct de vedere tehnologic.

Celula statica de memorare.

RAM - STATIC

- DINAMIC

Memoria RAM de tip STATIC este construita cu celule statice de memorare, care au avantajul ca sunt rapide, dar densitate mica pe CIP.

Memoria RAM DINAMICA este realizata cu celule dinamice de memorare, fiind mai lenta, dar densitate mare pe CIP.

Celula statica de memorare.

Se bazeaza pe functionarea urmatorului circuit:

- 2 inversoare inseriate cu o bucla de reactie.

Daca y₁=0y₀=1 ; circuitul se afla in starea 1    0

y₁=1y₀=0;

În celula de memorare statica informatia este retinuta intr-un bistabil. Pe aceasta structura se construieste celula statica de memorare.

Daca linia nu este selectata, semnalul de selectie linie este in "0", tranzistorul Q₀ si Q₅ sunt blocate (in stare OFF) si celula de memorare este izolata, nu poate fi nici citita, nici scrisa. Daca linia este selectata, tranzistorul Q₀ si Q₅ sunt in stare ON si permit accesul la iesirile celor 2 inversoare.

Pentru a schimba starea celulei de memorare se procedeaza astfel: presupunem ca la un moment dat, starea celulei de memorat este 1 si 0 si vrem sa obtinem 0 si 1. Se selecteaza celula punand semnalul de selectie linie in "1" logic pentru a deschide tranzistorul Q₀ si Q₅ .

Printr-un procedeu se pune primul semnal de selectie coloana pe "0".

Prin fortarea in "0" pentru scurt timp a inversorului NOT 0 (prima coloana de selectie), inversorul NOT 1 va trece in "1" logic, care "1" va forta inversorul nemaifiind nevoie de semnalul de comanda, pe prima linie de selectie comanda.

Pentru a comuta in starea inversa se repeta procedeul pe a 2-a linie de selectie coloana. Prin aceasta comutare fortata se incarca si se descarca capacitatea C de pe intrarea inversoarelor. Utilizand aceasta observatie se poate construi celula dinamica de memorare.

Selectie linie

- informatia se pastreaza prin incarcarea si descarcarea unui condensator.

Daca se doreste citirea celulei se selecteaza si prin intermediul tranzistorului Q₀, pe selectie coloana apare "1" logic daca C este incarcat si "0" daca C este descarcat.

Daca semnalul de selectie linie este in "0" tranzistorul Q₀ este blocat si capacitatea C este izolata. Datorita faptului ca aceasta capacitate este foarte mica 1fF, condensatorul se descarca relativ repede, timpul maxim de memorare fiind de 2ms. Pentru a citi starea logica a celulei de memorare, semnalul de selectie se trece in "1". Tensiunea de pe condensator va aparea pe selectie coloana, avand "0" daca condensatorul este descarcat si "1" logic daca condensatorul este incarcat. Pentru a scrie celula de memorare se selecteaza linia, dupa care pe selectie coloana se plaseaza "0" sau "1" in functie de ceea ce dorim sa memoreze celula dinamica de memorare.

CIP-ul de memorie dinamica.

2ⁿ - locatii de memorie

RL - registru linie

RC - registru coloana

- Row Adress Select

- Collurm Adress Select

Se aplica mai intai adresele pe liniile de adresa (n/2 biti pe liniile de adresa), dupa care se aplica semnalul de control si bitii de adresa trec in registrii de linii RL, aplicandu-i-se decodificatorul si se selecteaza una din cele 2^n/2 linii din matricea de memorie, se schimba apoi adresele pentru a selecta coloana, dupa care se aplica semnalul si bitii de selectie coloana trec in registrul de coloana.

Daca se face citire (WE="1"), informatia continuta in celula selectata se citeste la iesirea DOUT, iar daca se face scrierea prin aplicarea semnalului WE=0 informatia prezinta la intrare DIN este depusa in locatia de memorie selectata.