随机读写存储器——SRAM存储器

静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory，SRAM）是随机存取存储器的一种。所谓的“静态”，是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持。

1、 基本存储元

基本存储元是组成存储器的基础和核心，它用来存储一位二进制信息0或1。下图一个是六管SRAM存储元的电路结构示意图。

它是由两个CMOS反相器交叉耦合而成的触发器，一个存储元存储一位二进制代码。这种电路有两个稳定的状态，并且A，B两点的电位总是互为相反的，因此它能表示一位二进制的1和0。下面我们来分析说明该存储元的读写操作实现过程。

2、SRAM存储器的组成

下图为SRAM存储器的结构框图。

其内部组成结构是：

存储体：存储单元的集合，通常用X选择线(行线)和Y选择线(列线)的交叉来选择所需要的单元。

地址译码器：将用二进制代码表示的地址转换成输出端的高电位，用来驱动相应的读写电路，以便选择所要访问的存储单元。地址译码有两种方式。

单译码：适用于小容量存储器，一个地址译码器

双译码：适用于大容量存储器，X向和Y向两个译码器。

驱动器: 双译码结构中，在译码器输出后加驱动器，驱动挂在各条X方向选择线上的所有存储元电路。

I/O电路：处于数据总线和被选用的单元之间，控制被选中的单元读出或写入，放大信息。

片选: 在地址选择时，首先要选片,只有当片选信号有效时，此片所连的地址线才有效。

输出驱动电路: 为了扩展存储器的容量，常需要将几个芯片的数据线并联使用；另外存储器的读出数据或写入数据都放在双向的数据总线上。这就用到三态输出缓冲器。

3、存储器与CPU连接

CPU对存储器进行读/写操作，首先由地址总线给出地址信号，然后要发出读操 作或写操作的控制信号，最后在数据总线上进行信息交流，要完成地址线的连接、数据线的连接和控制线的连接。

存储器芯片的容量是有限的,为了满足实际存储器的容量要求，需要对存储器进行扩展。主要方法有：

★ 位扩展法

★ 字扩展法

★ 字位同时扩展法

★ 位扩展法：

只加大字长，而存储器的字数与存储器芯片字数一致,对片子没有选片要求使用。下图为8K×1的RAM存储器芯片,组成8K×8位的存储器连接结构图。

★ 字扩展法:

仅在字向扩充，而位数不变。需由片选信号来区分各片地址。下图是用16K×8位的芯片采用字扩展法组成64K×8位的存储器存储器连接结构图。

★ 字位同时扩展法:

一个存储器的容量假定为M×N位，若使用L×k 位的芯片(L＜M,k＜N)，需要在字向和位向同时进行扩展。此时共需要(M/L×(N/k)个存储器芯片。

4、存储器的读、写周期

在与CPU连接时,CPU的控制信号与存储器的读、写周期之间的配合问题是非常重要的。

读周期: 读周期与读出时间是两个不同的概念。读出时间是从给出有效地址到外部数据总线上稳定地出现所读出的数据信息所经历的时间。读周期时间则是存储片进行两次连续读操作时所必须间隔的时间，它总是大于或等于读出时间。

写周期: 要实现写操作，要求片选CS和写命令WE信号都为低，并且CS信号与WE信号相“与”的宽度至少应为tW。