存储单元详解:MOS静态单元与双极型管在RAM中的应用

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在"存储单元-北京交通大学数电"的章节中,讨论了计算机存储系统中的关键组件——RAM(随机存取存储器)的存储单元结构。存储单元的设计通常采用MOS管,其中静态存储单元是常见的一种实现方式。MOS管允许数据在不需持续供电的情况下保持,这得益于其内部的三态门电路,如T0、T1、T2和T3构成的R-S触发器,以及行选管T4和列选管T5的组合。当使能信号为低电平且写入信号也为低电平时,数据被正确地写入触发器中,实现数据的存储。 静态RAM的特点在于它利用了MOS管的静态特性,使得数据在电源关闭后仍能保持,但其容量有限且功耗较高。相比之下,动态RAM(DRAM)依赖电容来保存数据,需要定期刷新以防止数据丢失,但总体上更节省空间且功耗较低。 该章节还提及了逻辑代数基础,它是数字逻辑设计的基础,包括逻辑变量的使用、基本逻辑运算(如与、或、非、异或等)、逻辑函数的表示方法以及逻辑函数的化简。这部分内容介绍了数制与编码的重要性,比如十进制、二进制等进位计数制,以及它们在数字系统中的应用,如十进制数的表示和转换为二进制或其他进制。 此外,章节还提到了数字系统设计中的其他概念,如中规模集成电路(MSI)、可编程逻辑器件(PLD)、以及硬件描述语言VHDL,这些都是现代电子设计自动化的重要工具。VHDL是一种高级硬件描述语言,用于描述数字系统的功能和行为,是数字系统设计的关键环节。 本章涵盖了从基本的逻辑单元设计到高级数字系统设计的基础知识,强调了存储单元在计算系统中的核心地位,以及这些技术在现代信息技术中的应用。学习者可以通过理解这些概念,深入掌握存储系统的工作原理,并为后续的数字逻辑设计和系统集成打下坚实的基础。