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一文读懂存储器的构造及选片_存储器_电荷

少女玫瑰心 2024-12-01 05:50:45 0

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存储器便是用来存放数据的地方。
它是利用电平的高低来存放数据的,也便是说,它存放的实际上是电平的高、低,而不是我们所习气认为的 1234 这样的数字,这样,我们的一个谜团就解开了,打算机也没什么神秘的吗。

图 1

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让我们看图 1。
单片机里面都有这样的存储器,这是一个存储器的示意图:一个存储器就象一个个的小抽屉,一个小抽屉里有八个小格子,每个小格子便是用来存放“电荷”的,电荷通过与它相连的电线传进来或开释掉,至于电荷在小格子里是若何存的,就不用我们操心了,你能把电线想象成水管,小格子里的电荷就象是水,那就好理解了。
存储器中的每个小抽屉便是一个放数据的地方,我们称之为一个“单元”。

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(图片来自网络侵删)

图 2

有了这么一个布局,我们就能开始存放数据了,想要放进一个数据 12,也便是 00001100,我们只要把第二号和第三号小格子里存满电荷,而其它小格子里的电荷给放掉就行了(看图 2)。
可是问题出来了,看图 1,一个存储器有好多单元,线是并联的,在放入电荷的时候,会将电荷放入所有的单元中,而开释电荷的时候,会把每个单元中的电荷都放掉,这样的话,不管存储器有多少个单元,都只能放同一个数,这当然不是我们所希望的,因此,要在构造上稍作变革,看图 1,在每个单元上有个掌握线,我想要把数据放进哪个单元,就给一个旗子暗记这个单元的掌握线,这个掌握线就把开关打开,这样电荷就能自由流动了,而其它单元掌握线上没有旗子暗记,以是开关不打开,不会受到影响,这样,只要掌握不一样单元的掌握线,就能向各单元写入不一样的数据了,同样,如果要某个单元中取数据,也只要打开对应的掌握开关就行了。

存储器译码

那么,我们若何来掌握各个单元的掌握线呢?这个还不大略,把每个单元元的掌握线都引到集成电路的表面不就行了吗?事情可没那么大略,一片 27512 存储器中有 65536 个单元,把每根线都引出来,这个集成电路就得有 6 万多个脚?弗成,怎么办?要想法减少线的数量。
我们有一种办法称这为译码,大略先容一下:一根线能代表 2 种状态,2 根线能代表 4 种状态,3 根线能代表几种,256 种状态又须要几根线代表?8 种,8 根线,以是 65536 种状态我们只须要 16 根线就能代表了。

图 3

3、存储器的选片及总线的观点

至此,译码的问题办理了,让我们再来关注其余一个问题。
送入每个单元的八根线是用从什么地方来的呢?它便是从打算机上接过来的,一样平常地,这八根线除了接一个存储器之外,还要接其它的器件,如图 4 所示。
这样问题就出来了,这八根线既然不是存储器和打算机之间专用的,如果总是将某个单元接在这八根线上,就不好了,比如这个存储器单元中的数值是 0FFH 另一个存储器的单元是 00H,那么这根线到底是处于高电平,还是低电平?岂非要斗殴看谁历害了?以是我们要让它们分离。
办法当然很大略,当表面的线接到集成电路的管脚进来后,不直接接到各单元去,中间再加一组开关(参考图 4 )就行了。
平时我们让开关关闭着,如果确实是要向这个存储器中写入数据,或要从存储器中读出数据,再让开关接通就行了。
这组开关由三根引线选择:读掌握端、写掌握端和片选端。
要将数据写入片中,先选中该片,然后发出写旗子暗记,开关就合上了,并将传过来的数据(电荷)写入片中。
如果要读,先选中该片,然后发出读旗子暗记,开关合上,数据就被送出去了。
把稳图 3,读和写旗子暗记同时还接入到另一个存储器,但是由于片选端不一样,以是虽有读或写旗子暗记,但没有片选旗子暗记,以是另一个存储器不会“误会”而开门,造成冲突。
那么会不一样时选中两片芯片呢?只假如设计好的系统就不会,由于它是由打算掌握的,而不是我们人来掌握的,如果真的涌现同时涌现选中两片的情形,那便是电路出了故障了,这不在我们的谈论之列。

从上面的先容中我们已经看到,用来通报数据的八根线并不是专用的,而是很多器件大家共用的,以是我们称之为数据总线,总线英文名为 BUS,总即公交车道,谁者能走。
而十六根地址线也是连在一起的,称之为地址总线。

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