DRAMs - Ciclos de Leitura/Escrita

 

 

As figuras abaixo mostram os sinais de temporização para as operações de leitura e escrita em uma DRAM.

 

 

Ciclo de Leitura

 

 

fig1_99_1
Fig.2 - DRAM - Ciclo de Leitura

 

 

O sinal MUX, uma entrada de seleção de multiplexador, controla quais os bits de endereços, se a parte superior ou inferior do endereço, serão apresentados nas entradas de endereços da memória DRAM.

 

 

Tempo
Evento
t0 MUX torna-se BAIXO para aplicar os bits de endereço de linha às entradas de endereço da DRAM
   
t1 fig15_99_2 é colocado BAIXO para carregar o endereço de linha na DRAM
   
t2 MUX torna-se ALTO para aplicar os bits de endereço de coluna às entradas de endereço da DRAM
   
t3 fig16_99_2 vai para nível BAIXO para carregar o endereço de coluna na DRAM
   
t4 DRAM coloca dados válidos da célula de memória selecionada na linha DATA OUT(Saída de Dados)
   
t5 fig15_99_2,  fig16_99_2, MUX e DATA OUT voltam ao estado inicial

 

 

Ciclo de Escrita

 

 

fig2_99_1
Fig.3 - DRAM - Ciclo de Escrita

 

 

Tempo
Evento
t0 MUX torna-se BAIXO para aplicar os bits de endereço de linha às entradas de endereço da DRAM
   
t1 fig15_99_2 é colocado BAIXO para carregar o endereço de linha na DRAM
   
t2 MUX torna-se ALTO para aplicar os bits de endereço de coluna às entradas de endereço da DRAM
   
t3 fig16_99_2 vai para nível BAIXO para carregar o endereço de coluna na DRAM
   
t4 Dados a serem escritos são colocados nos pinos de dados(DATA IN) da DRAM
   
t5 R/W é pulsado BAIXO para escrever os dados na célula selecionada
   
t6 Os dados de entrada são removidos dos pinos de entrada de dados(DATA IN) da DRAM
   
t7 fig16_99_2, fig15_99_2, MUX e R/W voltam ao estado inicial

 

 

 

 

comp156

Questões para Revisão
Tente resolver on-line um teste sobre os ciclos de operação de leitura/escrita de uma DRAM.

 

 

 

 

 

DRAMs - Operação de Refrescamento

 

 

Uma célula de uma memória DRAM é refrescada cada vez que uma operação de leitura é realizada sobre a célula. Cada célula deve ser refrescada periodicamente (tipicamente, todo 4 a 16ms, dependendo da memória) ou os dados serão perdidos.

 

 

fig1_99_1
Fig.4

 

 

As células não podem ser refrescadas individualmente em cada operação devido a grande capacidade das DRAMs: uma memória de 1M X 1 palavrasXbit, com período de refrescamento de 4ms, precisaria de 4ns para refrescar cada célula sucessivamente. Este tempo é bastante pequeno para qualquer DRAM comercial.

 

 

As memórias DRAMs são projetada e fabricadas de modo que

 

 

sempre que uma operação de leitura é realizada sobre uma célula, todas as células naquela linha são refrescadas

 

 

Assim, é preciso fazer somente uma operação de leitura sobre cada linha da DRAM em cada 4ms para garantir que cada célula da matriz será refrescada.

 

 

Métodos de Refrescamento

 

 

fig2_99_1
Fig.5

 

 

Método de Refrescamento Somente-#RAS(#RAS-only refresh)

 

 

O refrescamento somente-'RAS é realizada habilitando um endereço de linha com #RAS enquanto #CAS  e R/#W permanecem no nível ALTO. Este método pode ser usado para realizar um refrescamento de rajada. Um contador de refrescamento do controlador da DRAM fornece os endereços de linha sequencialmente.

 

 

fig3_99_1
Fig.6

 

 

Método de Refrescamento #CAS-antes-de-#RAS(#CAS-before-#RAS refresh)

 

 

O método de refrescamento #CAS-antes-de-#RAS, conhecido como CBR REFRESH, é realizado fazendo #CAS cair para o nível BAIXO, e depois, fazer #RAS transitar para o nível BAIXO.

 

 

CBR usa um contador interno da DRAM para obter o endereço da linha a ser refrescada. Este contador é incrementado a cada refrescamento de linha e resetado quando todas as linhas foram refrescadas.

 

 

fig4_99_1
Fig.7

 

 

Método de Refrescamento Oculto(Hidden refresh)

 

 

Neste método de refrescamento,  uma linha é refrescada enquanto os dados são mantidos válidos nos pinos de saída da memória.O sinal #CAS é mantido no nível BAIXO depois de um ciclo de leitura e então o sinal #RAS é pulsado para o nível BAIXO. Em cada pulso de #RAS, um linha é refrescada.

 

 

fig5_99_1
Fig.8

 

 

Método de Auto Refrescamento(Self-refresh)

 

 

O método de Auto Refrescamento é completamente automático e é realizado forçando o sinal #CAS para o nível BAIXO antes de #RAS  e então mantendo os dois sinais no nível baixo por determinado intervalo de tempo(aproximadamente 100ms). Um oscilador interno gatilha  o contador de endereços de linhas até que todas células sejam refrescadas.

 

 

fig6_99_1
Fig.9

 

 

Cada modo de refrescamento pode ser usado nos métodos distribuído ou rajada, dependendo qual atende melhor as necessidades do projeto. Contudo, o método CBR Refresh(#CAS-BEFORE-#RAS Refresh) é a escolha preferida devido a facilidade de implementação e a economia de potência que proporciona.

 

 

Embora o contador de refrescamento seja uma solução simples, deve-se considerar que os endereços de linha do contador de refrescamento não podem interferir com os endereços gerados pela CPU durante uma operação normal de leitura/escrita. Por esta razão, os endereços do contador de refrescamento tem que ser multiplexados com os endereços da CPU, de modo que a fonte interna de endereços da DRAM seja ativada nos instantes corretos.

 

 

 

comp53 Questões para Revisão
Tente resolver on-line um teste sobre  modos de refrescamento de uma memória DRAM.

 

 

 

 

 

 

Atualizada em 26/03/25

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