A ROM és a RAM működése, jellemzői

A félvezető(s) vagy digitális tárak ma már nagy, illetve nagyon nagy bonyolultságú integrált áramkörök
(Chipek, félvezető morzsák). A digitális információt a memóriacellákban tárolják, s az hogy melyik cella tartalmára vagyunk kíváncsiak a sor, illetve oszlopkiválasztó áramkörök segítségével határozzuk meg.

Memóriák fajtái és csoportosításai

1. ROM (Read only memory, csak olvasható memória): A tároló elemeket négyzetrács elrendezésben úgynevezett mátrixformába helyezik el (gyorsabb információ elérhetőség, könnyű dekódolhatóság). Az elemi tárolók a sorcím és az oszlopcím segítségével címezhetőek. Tartalmát csak egyszer, általában gyártáskor lehet beírni. A tartalom megváltoztatására később nincs lehetőség.
2. PROM (Programmable ROM, programozható csak olvasható memória): A felhasználó által egyszer programozható tárak. Változtatásra nincs lehetőség.
3. EPROM (Erasable Programmable Read only Memory): A felhasználó által többször programozható ROM.
4. REPROM (Reprogramable ROM, újra programozható ROM)
5. EEPROM (Electronicaly Erasable Programmable Read Only Memory): Elektromosan törölhető csak olvasható memória). A felhasználó által programozható. Tartalma elektromos úton vagy ultraibolya fénnyel törölhető.
6. RAM (Random access memory, tetszőleges hozzáférésű memória): A RAM-ok a felhasználó által közvetlenül írhatók és olvashatók. Információ tartalmuk a tápfeszültség megszűnésével elvész.
7. SRAM (Static RAM, statikus közvetlenül elérhető memória): Bekapcsolás után a tároló elemek véletlenszerűen veszik fel egyik vagy másik stabil állapotukat. Bistabil multivibrátorokból épül fel. Tartalmuk tetszőlegesen sokszor írható és olvasható. Elemmel vagy akkumulátorral táplálva a tár tartalma évekig megmarad.
8. DRAM (Dinamic RAM, dinamikus közvetlenül elérhető memória): Olvasható, írható memória. Az információ megőrzésére frissítési ciklusokra van szűkség. Az írási, olvasási ciklus kb. 200 ms hosszú, a frissítést 2 ms-ként ismételni kell.

A memóriák csoportosítása az információ tárolási módja alapján

• Statikus RAM: Az információt, két stabil állapottal rendelkező áramköri kapcsolás tárolja. Az egyik stabil állapot 0-nak, a másik az 1-nek felel meg.
• Dinamikus RAM: Az információt egy kondenzátor töltése tárolja. Itt a 2 stabil állapot a feltöltés ill. kisütés.

A memóriák csoportosítása a technológiájuk alapján

• Bipoláris technológia: Gyors működésű, de sokat fogyaszt és a MOS-technológiánál kisebb alkatrészsűrűség érhető el.
• MOS technológia: PMOS, NMOS, CMOS. A legelterjedtebb technológia. A CMOS a legkedvezőbb.
• Ga-As technológia: A leggyorsabb tárak készíthetők vele, de sok a gyártási probléma, emiatt ma még alig használják.

Csoportosításuk szervezésük alapján – vagyis, hogy egyszerre hány bitet olvasunk ki

• bit-szervezésű – 1 bitet olvasunk ki, illetve írunk egyszerre.
• byte-szervezésű – 8 bitet olvasunk, illetve írunk egyszerre.

Az egyes részegységek feladata

Tárolómező

• Sorokba és oszlopokba rendezett cellákból áll.
• Egy cella egy bit információt tárol.
• Egy statikus RAM tárolócellája (két inverter). Az inverterek összekapcsolása miatt, az egyik inverter be menete, a másik kimenete.

Sordekóder vagy sorkiválasztó

• Logikai kapukból felépülő áramköri egység, amely egy és mindig csak egy cellasort címez meg, azaz választ ki.
• A sordekódernek annyi kimenete van, ahány sora a tárolómezőnek.
• A sordekóder kimeneteinek száma 2. (Ez természetes is hiszen, bináris számrendszerben N db jelvezeték kell).

Sorcímerősítő

A sorcímként beadott jel nagysága (amplitudója) sok esetben nem elegendő a dekóder vezérléséhez, ezért a jelet fel kell erősíteni. Az erősítést a sorcímerősítő végzi.

Oszlopdekóder, oszlopcímerősítő

Az oszlopdekóder feladata, hogy a cellák oszlopkivezetéseit a kimeneti (RAM, EPROM, PROM esetén a bemeneti) áramkörre csatlakoztassa. Az oszlopcímerősítőnél a sorcímerősítőnél elmondottak értelemszerűen alkalmazandók.

Ki- és bemeneti áramkör

A külvilág számára megfelelő jelet (rendszerint TTL szintű) állít elő. A cella jele nem elegendő a következő áramkör működtetéséhez, ezért a cella jelét fel kell erősíteni.