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  第30题      
  知识点:   RAM   SRAM   电源
  关键词:   RAM   容量        章/节:   嵌入式系统的存储体系       

 
某SRAM芯片的容量为512X8位,除电源端和接地端外,该芯片引出线的最小数目应为(30)。
 
 
  A.  23
 
  B.  25
 
  C.  50
 
  D.  19
 
 
 

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   知识点讲解    
   · RAM    · SRAM    · 电源
 
       RAM
        易失性存储设备的代表是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)。在计算机存储体系结构中,RAM是与CPU直接交换数据的内部存储器,也叫主存或内存,其内部结构图如下图2-12所示。
        
        RAM结构图
        RAM电路由地址译码器、存储矩阵和读写控制电路三部分组成,如上图所示。存储矩阵由触发器排列而成,每个触发器能存储一位数据(0/1)。通常将每一组存储单元编为一个地址,存放一个“字”;每个字的位数等于这组单元的数目。存储器的容量以“字数×位数”表示。地址译码器将每个输入的地址代码译成高(或低)电平信号,从存储矩阵中选中一组单元,使之与读写控制电路接通。在读写控制信号的配合下,将数据读出或写入。
        RAM的特点之一就是随机读写,其含义指的是当RAM存储器中的数据被读取或写入时,所需要的时间与这段信息所在位置或所写入位置是无关的。
        RAM的读写速度很快,几乎是所有访问设备中写入和读取速度最快的,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。
        RAM存储器在断电时将丢失其存储内容,所以称为易失性存储设备,其主要用于存储短时间使用的程序。易失性和RAM的结构有关:随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后代表1(二进制),未充电的代表0。由于电容器或多或少有漏电的情形,若不作特别处理,数据会渐渐随时间流失。刷新是指定期读取电容器的状态,然后按照原来的状态重新为电容器充电,弥补流失电荷。需要刷新就解释了随机存取存储器的易失性。
        按照RAM存储单元的工作原理,RAM又分为静态随机存储器(Static RAM,SRAM)和动态随机存储器(Dynamic RAM,DRAM)。
               SRAM
               静态存储单元是在静态触发器的基础上附加门控管而构成的。因此,它是靠触发器的自保功能存储数据的。SRAM将每个位存储在一个双稳态存储器单元,每个单元用一个六晶体管电路实现。
               数据一旦写入,其信息就稳定的保存在电路中等待读出。无论读出多少次,只要不断电,此信息会一直保持下去。SRAM初始加电时,其状态是随机的。写入新的状态,原来的旧状态就消失了。新状态会一直维持到写入新的状态为止。
               在电路工作时,即使不进行读写操作,只要保持在加电状态下,电路中就一定有晶体管导通,就一定就有电流流过,带来功率消耗。因此与DRAM相比,SRAM功耗较大,集成度不能做得很高。
               高速缓存Cache一般采用SRAM。高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多,接近于CPU的速度。
               DRAM
               DRAM将每个位存储为对一个电容的充电,每个单元由一个电容和一个访问晶体管组成。当DRAM存储器单元中的电容非常小,它被干扰之后很难恢复,也有很多原因会造成电容漏电,因此为了避免存储信息的丢失,必须定时地给电容补充电荷。通常把这种操作称为“刷新”或“再生”,因此DRAM内部要有刷新控制电路,其操作也比静态RAM复杂。尽管如此,由于DRAM存储单元的结构非常简单,所用元器件少且功耗低,可以制造得很密集,已成为大容量RAM的主流产品。
               DRAM的存储矩阵由动态MOS存储单元组成。动态MOS存储单元利用MOS管的栅极电容来存储信息,但由于栅极电容的容量很小,而漏电流又不可能绝对等于0,所以电荷保存的时间有限。为了避免存储信息的丢失,必须定时地给电容补充漏掉的电荷。通常把这种操作称为“刷新”或“再生”,因此DRAM内部要有刷新控制电路,其操作也比静态RAM复杂。
               DRAM必须定时不断刷新,以保证所存储的信息不会丢失,这或许是称之为动态的原因。初始加电时,其状态是随机的。写入新的状态,原来的旧状态就消失了。新状态会一直维持到写入新的状态为止。在电路上加上电源不进行读写及刷新操作时,只是保持在加电状态下,电路中没有晶体管导通,也就没有电流流过(会有极其微小的漏电流存在),也就没有功率消耗(或功耗可忽略不计)。因此,DRAM的功耗非常小,其集成度可做的很高,当前的一块DRAM芯片的集成度可达GB级别。
               常说的内存条,就是由DRAM构成。随着时间发展,DRAM经历若干代变更,早期的PM DRAM、EDO DRAM均已淘汰,目前仍在使用的主要是SDRAM和DDR SDRAM。
               DDR SDRAM
               双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate SDRAM,DDR SDRAM)。通常人们习惯称之为DDR。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系。
               内存主频和CPU主频一样,习惯上被用来表示内存的速度,它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz(兆赫)为单位来计量的。内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快。内存主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作。
 
       SRAM
        静态存储单元是在静态触发器的基础上附加门控管而构成的。因此,它是靠触发器的自保功能存储数据的。SRAM将每个位存储在一个双稳态存储器单元,每个单元用一个六晶体管电路实现。
        数据一旦写入,其信息就稳定的保存在电路中等待读出。无论读出多少次,只要不断电,此信息会一直保持下去。SRAM初始加电时,其状态是随机的。写入新的状态,原来的旧状态就消失了。新状态会一直维持到写入新的状态为止。
        在电路工作时,即使不进行读写操作,只要保持在加电状态下,电路中就一定有晶体管导通,就一定就有电流流过,带来功率消耗。因此与DRAM相比,SRAM功耗较大,集成度不能做得很高。
        高速缓存Cache一般采用SRAM。高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多,接近于CPU的速度。
 
       电源
        (1)设备间内安放计算机主机时,应按照计算机主机电源要求进行工程设计。
        (2)设备间内安放程控用户交换机时应按照《工业企业程控用户交换机工程设计规范》CECS09:1989进行工程设计。
        (3)设备间、交接间应用可靠的交流220V、50Hz电源供电。
        设备间应由可靠交流电源供电,不要用邻近的照明开关来控制这些电源插座,减少偶然断电事故发生。
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