發(fā)布時(shí)間：2020-12-13 00:51

　　本文設(shè)計(jì)了容量為4K*8的同步雙端口隨機(jī)靜態(tài)存儲(chǔ)器（SRAM-Static Random Access Memory）。在設(shè)計(jì)中采用了預(yù)充電及平衡技術(shù),分段譯碼等技術(shù)。整個(gè)電路包括存儲(chǔ)陣列、譯碼電路、時(shí)鐘及控制電路、敏感放大器、數(shù)據(jù)輸入輸出電路,預(yù)充電路等部分。在SRAM的設(shè)計(jì)中著重考慮了提高SRAM可靠性和單粒子翻轉(zhuǎn)的能力。本文分析了單粒子輻射對(duì)集成電路可靠性的影響,特別是對(duì)SRAM存儲(chǔ)器的影響。建了粒子沖擊的形成的瞬態(tài)電流的方程。利用VerilogA語(yǔ)言建立單粒子形成的瞬態(tài)電流模型比較分析了現(xiàn)有的高可靠的存儲(chǔ)單元的性能。根據(jù)分析結(jié)果和現(xiàn)有工藝要求,設(shè)計(jì)了高可靠的靜態(tài)存儲(chǔ)單元。使用了HSpice仿真存儲(chǔ)器的電路功能和抗干擾能力。結(jié)果顯示高可靠的存儲(chǔ)器在節(jié)點(diǎn)受到輻射產(chǎn)生10pC電荷影響下仍能夠正確的工作。高可靠的存儲(chǔ)器在工作頻率、時(shí)序、功耗等方面同通用型的存儲(chǔ)器相同,達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1雙端口SRAM的結(jié)構(gòu)框圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2.2 時(shí)鐘及控制信號(hào)的設(shè)計(jì)雙端口的同步靜態(tài)存儲(chǔ)器的兩個(gè)端口分別工作在兩個(gè)獨(dú)立的時(shí)鐘信號(hào)域。SRAM 的時(shí)鐘信號(hào)是由外部引入的，外界的時(shí)鐘信號(hào)的占空比并不是確定的。而我們?cè)?SRAM 的內(nèi)部讀、寫(xiě)均在時(shí)鐘的控制下進(jìn)行了。時(shí)鐘的高電平時(shí)SRAM 進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。如果時(shí)鐘的占控比較大即時(shí)鐘的高電平的時(shí)間較長(zhǎng)，則有可能在時(shí)鐘高電平的時(shí)候，輸入地址信號(hào)發(fā)生改變從而有可能有多個(gè)存儲(chǔ)單元被讀寫(xiě)。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中我們通過(guò)一組反向器和傳輸們的延遲來(lái)精確控制時(shí)鐘在高電平的時(shí)間。具體的仿真波形如圖 2-2 所示。

WLB 兩條字線。其雙端口的讀寫(xiě)是獨(dú)立的，因此可以大大提高讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的速度。圖２-３ 雙端口 SRAM 存儲(chǔ)單元Figure.2-3 Dual-port SRAM Cell雙端口的器件能夠同時(shí)訪問(wèn)（讀取或?qū)懭耄┐鎯?chǔ)器陣列，因而雙端口RAM 的器件能以?xún)杀队趩味丝?SRAM 的速率訪問(wèn)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器帶寬的定義為：給定時(shí)間內(nèi)可通過(guò)器件訪問(wèn)的數(shù)據(jù)量。通常單位為Mbps。帶寬的主要組成部分為I/0 速度、接入端口寬度以及存儲(chǔ)器可用的接入端口數(shù)量。由公式(2-1)可計(jì)算出帶寬[ 14]：帶寬＝I/O 速度×接入端口寬度×接入端口數(shù) (2-1)顯然，接入端口帶寬和接入端口數(shù)所決定 SRAM 性能時(shí)與時(shí)鐘頻率同樣重要。雙端口 RAM 實(shí)現(xiàn)了早先器件所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的大量應(yīng)用。雙端口 RAM 還支持每個(gè)端口上完全獨(dú)立的時(shí)鐘域，這就將端口的功能、存取和尋址與其相連的器件分離。這種靈活性使得雙端口 RAM 能夠在完全不同的時(shí)鐘域內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫緩沖，并簡(jiǎn)化了接口器件的優(yōu)化工作。由于雙端口可在兩種不同時(shí)鐘域內(nèi)靈活操作，因此給系統(tǒng)帶來(lái)的實(shí)際利益可能大大超出兩倍速度的范疇。雙端口的 SRAM 高數(shù)據(jù)吞吐率使它主要用做- 8 -

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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