專利名稱：適應(yīng)九管存儲(chǔ)單元讀寫功能的行選擇器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適應(yīng)九管存儲(chǔ)單元讀寫功能的行選擇器，屬于數(shù)字電子領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有存儲(chǔ)器一般以傳統(tǒng)的六管結(jié)構(gòu)作為其存儲(chǔ)單元(如圖l)，六管存儲(chǔ)單 元具有速度快，面積小等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是其單元結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)通過門控管
(A^5，iW)直接與位線『丄相連，在讀周期中由于反相器和門控管的分壓使數(shù)據(jù) 節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)更易受到外界噪聲的影響，這導(dǎo)致了其讀穩(wěn)定性和噪聲容限 的下降，而為了滿足一定讀穩(wěn)定性的要求，就要求其交叉耦合反相器中的下拉 晶體管(A^，iV2)的尺寸要相應(yīng)的加大，這就導(dǎo)致了靜態(tài)功耗的增加。
九管存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)(如圖2)能夠提高存儲(chǔ)單元的讀穩(wěn)定性和降低功耗， 克服六管存儲(chǔ)單元存在的缺點(diǎn)。在讀周期中，不失一般性的假設(shè)MWe7中存儲(chǔ) 了數(shù)據(jù)'T'，萬丄被預(yù)充至高電平，『iU言號(hào)保持在低電平，i D提升至高電平開 始讀取。此時(shí)iV5、 7V7開啟，S丄通過iV5、 W7放電，此過程中數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)M^e/ 與位線完全隔離，使其讀穩(wěn)定性大為提高。由于其讀穩(wěn)定性大為提高，則九管 存儲(chǔ)單元的晶體管的尺寸可以最小化而不用為讀穩(wěn)定性考慮，這就降低了功耗。
對(duì)于傳統(tǒng)的六管存儲(chǔ)單元，讀寫過程中只有位線『￡ 一個(gè)信號(hào)控制，讀寫 周期中『Z均為高電平。因此譯碼線可直接與位線『丄相連以達(dá)到選擇當(dāng)前行 的目的。而在改進(jìn)的九管存儲(chǔ)單元中，用到了『及和i D兩個(gè)信號(hào)。在寫周期 中，『i 信號(hào)為高，i^信號(hào)為低，在讀周期中，『/ 信號(hào)為低，i D信號(hào)為高。 這使得譯碼線無法直接控制選擇需要被讀寫的行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決九管存儲(chǔ)單元無法通過譯碼線直接控制選擇需要被讀 寫的行的問題，提供了一種適應(yīng)九管存儲(chǔ)單元讀寫功能的行選擇器。
本發(fā)明包括三輸入與門、二輸入與門和非門，三輸入與門的第一輸入端為 寫控制信號(hào)輸入端，三輸入與門的第三輸入端為非門端，三輸入與門的輸出端為行選擇寫使能信號(hào)輸出端；三輸入與門的第二輸入端和二輸入與門的第一輸入端為行地址信號(hào)輸入端，二輸入與門的第二輸入端和非門的輸入端為讀控制信號(hào)輸入端，非門的輸出端和三輸入與門的非門端相連，二輸入與門的輸出端為行選擇讀使能信號(hào)輸出端。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提出一種行選擇器結(jié)構(gòu)。其輸入端分別接收讀寫控制信號(hào)和由譯碼線輸出的行地址信號(hào)，其輸出端分別與附線、i D線相連。通過地址信號(hào)的譯碼結(jié)果和讀寫控制信號(hào)來選擇當(dāng)前需要進(jìn)行讀寫的行，并正確的進(jìn)行讀寫操作。


圖1是六管存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是九管存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明行選擇器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是本發(fā)明所述行選擇器的具體電路圖，圖5是應(yīng)用本發(fā)明方法的九管存儲(chǔ)單元的效果仿真圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖3至圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括三輸入與門1、 二輸入與門2和非門3，三輸入與門1的第一輸入端為寫控制信號(hào)輸入端，三輸入與門1的第三輸入端為非門端，三輸入與門1的輸出端為行選擇寫使能信號(hào)輸出端；三輸入與門1的第二輸入端和二輸入與門2的第一輸入端為行地址信號(hào)輸入端，二輸入與門2的第二輸入端和非門3的輸入端為讀控制信號(hào)輸入端，非門3的輸出端和三輸入與門1的非門端相連，二輸入與門2的輸出端為行選擇讀使能信號(hào)輸出端。
參見圖3所示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，行地址信號(hào)輸入端接入的信號(hào)為行地址信號(hào)i mi;，是譯碼器的結(jié)果，如當(dāng)前行的譯碼結(jié)果為高電平，則行地址信號(hào)i mv為高電平，即當(dāng)前行為有效行，代表該行被選中；寫控制信號(hào)輸入端接入的信號(hào)為寫控制信號(hào),&，高電平時(shí)有效；讀控制信號(hào)輸入端接入的信號(hào)為讀控制信號(hào)及e^，高電平時(shí)有效；如果要對(duì)該行進(jìn)行寫操作，則讓寫控制信號(hào)『n化置高電平，讀控制信號(hào)i e^置低電平；如果要對(duì)該行進(jìn)行讀操作，則讓讀控制信號(hào)i e^置高電平，寫控制信號(hào),&置低電平；選擇寫使能信號(hào)輸出端接九管存儲(chǔ)單元的f^線接，高電平時(shí)有效，行選擇讀使能信號(hào)輸出端接九管存儲(chǔ)單元的i Z)線高電平時(shí)有效，『及高、i "低代表對(duì)當(dāng)前選中行進(jìn)行寫操作，fra低、及D高代表對(duì)當(dāng)前選中行進(jìn)行讀操作。
下面結(jié)合一個(gè)具體的實(shí)施例說明其工作原理，用九管存儲(chǔ)單元構(gòu)成的存儲(chǔ)
器中包括有m行九管存儲(chǔ)單元，m為自然數(shù)，每行都接有本發(fā)明所述的行選擇器，每行的地址由譯碼器的結(jié)果確定，本發(fā)明所述行選擇器中行地址信號(hào)i cnv接譯碼器的結(jié)果，如當(dāng)前行的譯碼結(jié)果為高電平，即當(dāng)前行為有效行，代表該行被選中，對(duì)該行進(jìn)行讀寫操作。
對(duì)選中行進(jìn)行寫操作的分析，三輸入與門1的三個(gè)輸入端分別為第一輸入端(寫控制信號(hào)輸入端)、寫控制信號(hào)PfW&高電平；第二輸入端(行地址信號(hào)輸入端)、行地址信號(hào)/ cnv高電平，因?yàn)楦唠娖接行В唠娖奖硎井?dāng)前行被選中；
第三輸入端(非門端)、讀控制信號(hào)及eW低電平，經(jīng)非門3后變成高電平接非門端。
即三輸入與門1的三個(gè)輸入端都為高電平，則行選擇寫使能信號(hào)輸出端輸出結(jié)果為高電平，即九管存儲(chǔ)單元的『及線接高電平，進(jìn)行寫操作。二輸入與門2的兩個(gè)輸入端分別為-
第一輸入端(行地址信號(hào)輸入端)、行地址信號(hào)i ow高電平，因?yàn)楦唠娖接行В唠娖奖硎井?dāng)前行被選中；
第二輸入端(讀控制信號(hào)輸入端)、讀控制信號(hào)i e""低電平。
即二輸入與門2的兩個(gè)輸入端分別為高電平和低電平，行選擇讀使能信號(hào)輸出端輸出結(jié)果為低電平，即九管存儲(chǔ)單元的i "線接低電平，不進(jìn)行讀操作。
通過本發(fā)明所述的行選擇器，使應(yīng)用九管存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器能對(duì)選中的行進(jìn)行正確的寫操作，未被選中的行即使此時(shí)寫控制信號(hào)為高電平也不進(jìn)行任何操作，分析如下
如當(dāng)前行未被選中，則行地址信號(hào)i ，低電平，結(jié)合上述各端口電平的分析，三輸入與門1的輸入端一低兩高，則輸出結(jié)果為低電平，即九管存儲(chǔ)單元的附線接低電平；二輸入與門2的輸入端兩個(gè)低電平，則輸出結(jié)果為低電平，即九管存儲(chǔ)單元的i D線接低電平，未被選中的行不進(jìn)行讀或?qū)懙牟僮鳌?br> 對(duì)選中行進(jìn)行讀操作的分析和寫操作的分析相似，三輸入與門1的三個(gè)輸入端分別為第一輸入端(寫控制信號(hào)輸入端)、寫控制信號(hào)附他低電平；
第二輸入端(行地址信號(hào)輸入端)、行地址信號(hào)i mv高電平，因?yàn)楦唠娖接?br> 效，高電平表示當(dāng)前行被選中；
第三輸入端(非門端)、讀控制信號(hào)及e^/高電平，經(jīng)非門3后變成低電平
接非門端。
即三輸入與門1的三個(gè)輸入端兩個(gè)為高電平， 一個(gè)為低電平，則輸出結(jié)果為低電平，即九管存儲(chǔ)單元的『i 線接低電平，不進(jìn)行寫操作。二輸入與門2的兩個(gè)輸入端分別為
第一輸入端(行地址信號(hào)輸入端)、行地址信號(hào)^w高電平，因?yàn)楦唠娖接行?，高電平表示?dāng)前行被選中；
第二輸入端(讀控制信號(hào)輸入端)、讀控制信號(hào)/ e。c/高電平。
即二輸入與門2的兩個(gè)輸入端都為高電平，輸出結(jié)果為高電平，即九管存儲(chǔ)單元的i D線接高電平，進(jìn)行讀操作。
通過本發(fā)明所述的行選擇器，使應(yīng)用九管存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器能對(duì)選中的行進(jìn)行正確的讀操作，未被選中的行即使讀控制信號(hào)為高電平也不進(jìn)行任何操作，分析如下
如當(dāng)前行未被選中，則行地址信號(hào)i ，低電平，結(jié)合上述電平的分析，三輸入與門1的輸入端三低，則輸出結(jié)果為低電平，即九管存儲(chǔ)單元的^ 線接低電平；二輸入與門2的輸入端一低一高，則輸出結(jié)果為低電平，即九管存儲(chǔ)單元的及"線接低電平，未被選中的行不進(jìn)行讀或?qū)懙牟僮鳌?br> 綜上所述，通過本發(fā)明所述行選擇器的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)由九管存儲(chǔ)單元組成的存儲(chǔ)陣列的行的正確選擇以及對(duì)存儲(chǔ)單元的控制信號(hào)的正確邏輯的獲得。
給出一個(gè)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述行選擇功能的具體的電路圖如圖4所示。
下面結(jié)合圖5所示的實(shí)驗(yàn)仿真效果圖，證明由九管存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器應(yīng)用本發(fā)明所述行選擇器的正確性。
以九管存儲(chǔ)單元為核心搭建一個(gè)8K大小的完整存儲(chǔ)器，將本發(fā)明應(yīng)用其中并對(duì)其進(jìn)行了讀寫功能測試，測試結(jié)果如下
圖中所述輸入數(shù)據(jù)為8位的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，^w為行地址信號(hào)，附你為寫控制信號(hào)，i e^為讀控制信號(hào)，讀出數(shù)據(jù)為8位的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，應(yīng)與輸入數(shù)據(jù)相同，c汰為時(shí)鐘信號(hào)。由圖看出，4ns時(shí)寫入數(shù)據(jù)1， 19ns時(shí)讀出數(shù)據(jù)1; 28ns和40ns時(shí)連續(xù)寫入數(shù)據(jù)7和f， 55ns和63ns時(shí)分別讀出7和f。說明了本發(fā)明的正確性和可用性。
權(quán)利要求
1、適應(yīng)九管存儲(chǔ)單元讀寫功能的行選擇器，其特征在于，它包括三輸入與門(1)、二輸入與門(2)和非門(3)，三輸入與門(1)的第一輸入端為寫控制信號(hào)輸入端，三輸入與門(1)的第三輸入端為非門端，三輸入與門(1)的輸出端為行選擇寫使能信號(hào)輸出端；三輸入與門(1)的第二輸入端和二輸入與門(2)的第一輸入端為行地址信號(hào)輸入端，二輸入與門(2)的第二輸入端和非門(3)的輸入端為讀控制信號(hào)輸入端，非門(3)的輸出端和三輸入與門(1)的非門端相連，二輸入與門(2)的輸出端為行選擇讀使能信號(hào)輸出端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)九管存儲(chǔ)單元讀寫功能的行選擇器，其特征 在于，寫控制信號(hào)輸入端、行地址信號(hào)輸入端和讀控制信號(hào)輸入端都是高電平 有效。
全文摘要
適應(yīng)九管存儲(chǔ)單元讀寫功能的行選擇器，屬于數(shù)字電子領(lǐng)域，本發(fā)明為了解決九管存儲(chǔ)單元無法通過譯碼線直接控制選擇需要被讀寫行的問題。本發(fā)明包括三輸入與門、二輸入與門和非門，三輸入與門的第一輸入端為寫控制信號(hào)輸入端，三輸入與門的第三輸入端為非門端，三輸入與門的輸出端為行選擇寫使能信號(hào)輸出端，接九管存儲(chǔ)單元WR線；三輸入與門的第二輸入端和二輸入與門的第一輸入端為行地址信號(hào)輸入端，二輸入與門的第二輸入端和非門的輸入端為讀控制信號(hào)輸入端，非門的輸出端和三輸入與門的非門端相連，二輸入與門的輸出端為行選擇讀使能信號(hào)輸出端，接九管存儲(chǔ)單元的RD線，本發(fā)明用于九管存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器的行選擇。
文檔編號(hào)G11C11/407GK101567214SQ20091007223
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者旭 白, 許秉時(shí), 趙慧卓 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)