Hardware Reference
In-Depth Information
Speicherzellen. Das gilt auch für Assoziativspeicher, die in einem Zugriffs-
schritt für ein Eingabedatenwort die Adresse, unter der es gespeichert ist,
suchen und ausgeben können.
4.4.1 SRAM
Die Abkürzung RAM ist ein Akronym für random access memory (Spei-
cher mit wahlfreiem Zugriff) und wird als Bezeichnung für Schreib-Lese-
Speicher mit wahlfreiem Zugriff verwendet
11
. Das vorangestellte »S« steht
für »
tatisch« und bedeutet, dass die Speichermatrix aus statischen Speicher-
zellen besteht.
Ein SRAM besteht aus einer Matrix bistabiler Speicherzellen umgeben von
einer Ansteuerschaltung für die Spalten- und Zeilenauswahl und die Schreib-
Lese-Steuerung. Die kleinste bistabile les- und beschreibbare Speicherzelle
benötigt sechs Transistoren. Vier Transistoren bilden den Inverterring (vgl.
Abschnitt 4.3.2). Die übrigen beiden Transistoren T5 und T6 dienen zur Zel-
lenauswahl. Wenn die Wortleitung w
i
einer Speicherzelle i;j aktiv ist, schal-
ten beide Auswahltransistoren ein. Das Steuersignalpaar r
j
; s
j
wählt dann
zwischen vier möglichen Aktionen: setzen (»1« schreiben), rücksetzen (»0«
schreiben), lesen und keine Operation (Abb. 4.61).
s
Spaltenauswahl
b
j
xWb
j
¯s
i
¯r
i
x
setzen
1
0
1
1
1
1
0
1
Z
∗
Z
∗
1
0
W
r¨ucksetzen
Schreib-
schaltung
&
lesen
0- 1
Lese-
Schal-
tung
keine
Operation
y
- -0Z
∗
Z
∗
¯r
j
¯s
j
b)
Zellei,j
x
Dateneingang
b
j
Bitleitung
w
i
W
Schreibsignal
y
Datenausgang
T5 T6
w
i
Wortleitung
-
beliebig(don'tcare)
Z
∗
a)
Spaltentreiberdeaktiviert
Abb. 4.61. SRAM a) Schaltung b) Ansteuerung der Speicherzellen
In Abb. 4.61 erfolgt die Zeilenauswahl über die Wortleitungen w
i
und die
Spaltenauswahl über die Bitleitungen b
j
. Bei jedem Zugriff sind genau eine
Wortleitung und eine Bitleitung aktiv. In allen anderen Zeilen sind die Aus-
wahltransistoren ausgeschaltet und in allen anderen Spalten sind die Treiber
der Schreibschaltung für die Steuersignale r
j
; s
j
hochohmig und die Leseschal-
tungen deaktiviert, so dass keine Operation ausgeführt wird.
Für die ausgewählte Zelle schaltet die Wortleitung w
i
die Auswahltransis-
toren ein. Die Bitleitung aktiviert, wenn das Schreibsignal aktiv ist, die Trei-
ber der Steuersignale r
j
; s
j
. Diese übernehmen den direkten und invertierten
11
Auch die meisten Nur-Lese-Speicher sind wahlfrei adressierbar.
