Jedna z možných štruktúr statickej bunky pamäte RAM realizovanej technológiou NMOS je na obr.6. Statická bunka NMOS RAM je tvorená párom krížovo prepojených invertorov a ďalšími dvoma NMOS tranzistormi použitými na prístup k bunke na účely zápisu dátového bitu alebo vyčítanie tohto pamätaného bitu, to zabezpečujú prístupové tranzistory. Obidva prístupové tranzistory pracujú obojsmerne a smer prenosu dát je vybratý trojstavovým ovládaním zapisovacieho zosilňovača. Časový diagram čítania zo statickej RAM je na obr.7 a zápisu do nej na obr.8. |
a - doba čítacieho cyklu b - adresová prístupová doba t c - chip select prístupová doba t d - doba platného výstupu po adrese e - doba zablokovania výstupu po chip-selecte |
a- doba zapisovacieho cyklu b - šírka zapisovacieho impulzu c - nastavenie adries pred zápisom d - nastavenie dát pred zápisom (koncom zápisu) e - nastavenie chip-selectu pred zápisom (koncom zápisu) f - pridŕžanie adries po zápise g - pridŕžanie dát po zápise h - zablokovanie výstupu po chip-selecte |
Dynamická pamäť RAM
Štruktúra dynamickej bunky pamäte RAM je v obr.9.
V tomto obrázku bola 4-tranzistorová statická pamäťová bunka nahradená v dynamickej bunke kapacitou voči zemi. Ďalej bola táto bunka zredukovaná tým, že sa použije iba jeden prístupový tranzistor. Z dôvodu zmenšenia plochy bunky kapacita tohto typu pamäte bola zväčšená minimálne 4-krát na danú plochu čipu. Potom ak sa má zachovať únosný počet vývodov na puzdre takého IO, je potrebné použiť napr. spôsob multiplexného adresovania: najprv sa na adresové vodiče privedie adresa riadku, ktorá sa zapíše do registrov (latchov) pre riadok, potom nasleduje na tých istých adresových vodičoch adresa stĺpca, ktorá sa zapíše do príslušných registrov pre stĺpec. Keď majú byť dáta pamätané na dobu dlhšiu ako niekoľko µs, náboj pamätaný v každej bunke musí byť obnovovaný v pravidelných intervaloch. Táto obnovovacia činnosť sa vykonáva po riadkoch buniek. Počas obnovovacieho cyklu výstupy čítacích invertujúcich zosilňovačov sú vedené naspäť do dátových vodičov. Zosilňovače pracujú v trojstavovom režime.
Zápis a čítanie v pamäťovej bunke na obr.9 je nasledovný : Zápis- na vodič X-W privedieme aktívnu úroveň, čím sa otvorí tranzistor T3. Na vodič Y-W privedieme zapisovanú informáciu a tá sa cez T3 uloží do Cp. Čítanie- na vodič X-R sa privedie aktívna úroveň, čím sa otvorí tranzistor T2 a stav T1 ovplyvní vodič Y-R. Ak je Cp nabitý T1 je otvorený, potom cez otvorený T2 a T1 je vodič Y-R na nulovom potenciáli, čomu zodpovedá log."0". Ak je Cp vybitý T1 je zatvorený a cez otvorený T2 sa pripojí na vodič Y-R. Takýto stav zodpovedá log."1".
Bloková schéma úplného pamäťového obvodu je blokovo zobrazená na obr.10.
1 - na adresové vstupy pamäte sa privedie riadková adresa |
2 - vo vnútri pamäťového obvodu dochádza k čítaniu riadku informácie |
3 - najneskôr v tomto okamihu musí byť hodnota zapisovacieho vstupu neaktívna (nebude sa zapisovať). |
4 - na adresové vstupy pamäte sa privedie stĺpcová adresa |
5 - z prečítaného riadku sa podľa stĺpcovej adresy začnú čítať príslušné dáta |
6 - na dátovom výstupe sa objavia príslušné dáta |
7 - čítací cyklus končí |