微控制器儲存器結構

2022-08-15 22:42:13 字數 1493 閱讀 9239

儲存器的工作原理:

1、儲存器構造

圖2。微控制器裡面都有這樣的儲存器,這是乙個儲存器的示意圖:乙個儲存器就象乙個個的小抽屜,乙個小抽屜裡有八個小格仔,每個小格仔就是用來存放「電荷」的,電荷通過與它相連的電線傳進來或釋放掉,每個小抽屜稱之為乙個「單元」。

有了這麼乙個構造,我們就能開始存放資料了,想要放進乙個資料12,也就是00001100,我們只要把第二號和第三號小格仔裡存滿電荷,而其它小格仔裡的電荷給放掉就行了。問題出來了,乙個儲存器有好多單元,線是併聯的,在放入電荷的時候會將電荷放入所有的單元中,而釋放電荷的時候會把每個單元中的電荷都放掉,這樣的話,不管儲存器有多少個單元,都只能放同乙個數,這不是我們所希望的,因此要在結構上稍作變化,看圖2,在每個單元上有個控制線,我想要把資料放進哪個單元,就給乙個訊號這個單元的控制線,這個控制線就把開關開啟,這樣電荷就能自由流動了,而其它單元控制線上沒有訊號,所以開關不開啟,不會受到影響,這樣,只要控制不一樣單元的控制線,就能向各單元寫入不一樣的資料了,同樣,如果要某個單元中取資料,也只要開啟對應的控制開關就行了。

2、儲存器解碼

那麼,我們怎樣來控制各個單元的控制線呢?這個還不簡單,把每個單元元的控制線都引到積體電路的外面不就行了嗎?事情可沒那麼簡單,一片27512儲存器中有65536個單元,把每根線都引出來,這個積體電路就得有6萬多個腳?不行,怎麼辦?要想法減少線的數量。我們有一種辦法稱這為解碼,簡單介紹一下:一根線能代表2種狀態,2根線能代表4種狀態,3根線能代表幾種,256種狀態又需要幾根線代表?8種,8根線,所以65536種狀態我們只需要16根線就能代表了。

3、儲存器的選片及匯流排的概念

至此,解碼的問題解決了,讓我們再來關注另外乙個問題。送入每個單元的八根線是用從什麼地方來的呢?它就是從計算機上接過來的,一般地,這八根線除了接乙個儲存器之外,還要接其它的器件,這樣問題就出來了,這八根線既然不是儲存器和計算機之間專用的,如果將某個別的單元接在這八根線上,就不好了,比如這個儲存器單元中的數值是0ffh另乙個儲存器的單元是00h,那麼這根線到底是處於高電平,還是低電平?所以我們要讓它們分離。辦法當然很簡單,當外面的線接到微控制器的管腳進來後,不直接接到各單元去,中間再加一組開關就行了。平時我們讓開關關閉著,如果確實是要向這個儲存器中寫入資料,或要從儲存器中讀出資料,再讓開關接通就行了。這組開關由三根引線選擇:讀控制端、寫控制端和片選端。要將資料寫入片中,先選中該片,然後發出寫訊號,開關就合上了,並將傳過來的資料(電荷)寫入片中。如果要讀,先選中該片,然後發出讀訊號,開關合上,資料就被送出去了。注意圖4,讀和寫訊號同時還接入到另乙個儲存器,但是由於片選端不一樣,所以雖有讀或寫訊號,但沒有片選訊號,所以另乙個儲存器不會「誤會」而開門,造成衝突。

從上面的介紹中我們已經看到,用來傳遞資料的八根線並不是專用的,而是很多器件大家共用的,所以我們稱之為資料匯流排,匯流排英文名為bus,總即公交車道,誰都能走。而十六根位址線也是連在一起的,稱之為位址匯流排。

半導體儲存器的分類

按功能能分為唯讀和隨機訪問儲存器兩大類。

解釋一下幾個常見的概念:

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