6T SRAM的基本結構及其讀寫操作

2021-10-22 15:32:49 字數 1062 閱讀 4178

sram:static random-access memory,靜態隨機訪問儲存器。1

所謂的「靜態」,是指當裝置保持供電時,sram中儲存的資料可以保持不變;掉電時,其儲存的資料會丟失。

6t sram,其中t是指transistor電晶體,即sram的基本儲存單元是由6個電晶體構成的。

下面將詳細介紹其基本儲存單元的內部結構和sram的讀寫操作過程。

本文所述邏輯均為正邏輯。

圖中m1,m3,m5和m6為nmos管,高電平導通;m2和m4為pmos管,低電平導通。bl(bit line)為位線,用於讀寫資料。wl(word line)為字線,用於控制讀寫操作。sram中每一bit的資料儲存在由m1,m2,m3和m4組成兩個交叉連線的反相器中(即圖中的q端和/q端)。m5和m6兩個nmos管是控制開關,用於控制資料從儲存單元到位線之間的傳遞。

sram的基本儲存單元有3種狀態:standby(空閒)、reading(讀)和writing(寫)。

若字線wl為低電平,則m5和m6兩個電晶體處於截止狀態,將基本儲存單元與位線隔離。由m1-m4組成的兩個反相器繼續保持其狀態。

假設該基本儲存單元中儲存的資料為1,即q=「1」,/q=「0」。在讀週期開始之前,通過預充電電路,將兩根位線的電平充電到邏輯「1」,預充電的電路結構如下(由三個pmos管組成)。

隨後將wl置為高電平,使得m5和m6兩個電晶體導通。因為我們假設q=「1」,故q端的高電平使得電晶體m1導通,位線/bl之前預充的高電平通過m5和m1連線到地,使其值為邏輯「0」;在位線bl一側,因/q=「0」,電晶體m4和m6導通,通過vdd將位線拉到高電平邏輯「1」。

若基本儲存單元儲存的資料為0,其原理一樣。

在寫週期之前,需要把要寫入的狀態載入到位線。如需要寫入資料0,則設定bl=「0」,/bl=「1」。隨後將字線wl置為高電平,m5和m6電晶體導通,位線的狀態被寫入帶基本儲存單元中。

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