home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / sci / electron / 14574 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-08-18  |  5.7 KB  |  119 lines

  1. Newsgroups: sci.electronics
  2. Path: sparky!uunet!munnari.oz.au!metro!sunb!macadam!johnh
  3. From: johnh@macadam.mq.edu.au (John Haddy)
  4. Subject: Re: Beginners Question: RAS, CAS, and Refresh?
  5. Message-ID: <1992Aug19.032655.7494@mailhost.ocs.mq.edu.au>
  6. Sender: johnh@macadam (John Haddy)
  7. Nntp-Posting-Host: macadam.mpce.mq.edu.au
  8. Organization: Macquarie University, School of Mathematics, Physics, Computing and Electronics
  9. References:  <etxansk.714131335@garbod20>
  10. Date: Wed, 19 Aug 1992 03:26:55 GMT
  11. Lines: 106
  12.  
  13. In article <etxansk.714131335@garbod20>, etxansk@garbo.ericsson.se writes:
  14. |>  I've been looking at chip descriptions for some common
  15. |> memory circuits. 
  16. |> 
  17. |>  There are pins on them named RAS, CAS, and Refresh. I know
  18. |> it's basic knowledge, but I'm not sure where to find good
  19. |> documentation on this.
  20. |> 
  21. |>  The RAS and CAS signals are probably input signals to the
  22. |> chip used during addressing. I've assumed that they're used
  23. |> to tell the chip whether it's the most or least significant
  24. |> part of the address vector that's currently on the address
  25. |> bus. If I'm right about this, how come there are _two_
  26. |> addressing control signals?
  27. |> 
  28. |>  For the Refresh signal: I can't recall if this one really
  29. |> is a pin on the chip or if it's some event that's done with
  30. |> other signals. I've heard that certain types of chips need
  31. |> this signal in order to work properly. What is the CPU (or
  32. |> the main clock, or the addressing logic) supposed to do to
  33. |> give the memory chips the refresh?
  34. |>  
  35. |>  Anders Skelander
  36. |>  
  37.  
  38. For starters, the acronyms RAS and CAS stand for Row Address Strobe and Column
  39. Address Strobe, respectively. These signals, and the need to refresh, are
  40. peculiar to Dynamic RAM chips.
  41.  
  42. You are correct in assuming that they are used for multiplexing the address bus.
  43. Internally, the DRAM operation involves a (slow) row select operation and a (much
  44. faster) column select in order to access a bit of data for reading or writing.
  45. The relative operation times for row and column select mean that it makes sense
  46. to give the DRAM chip a "head start" on the Row portion of the address. In
  47. addition, the multiplexing of the address allows for a smaller pin count and
  48. allows a higher density of chips when used in a system.
  49.  
  50. Refresh is not usually a signal; it refers to an operation performed to maintain
  51. data integrity. The DRAM chip requires that each cell be rewritten at least once
  52. every n microseconds (n is chip dependent, but often 4 or 8 milliseconds for
  53. modern chips). Since most systems cannot guarantee that this will happen during
  54. the course of normal program execution, an explicit refresh cycle is usually
  55. performed. A refresh cycle may be performed either in a burst of distributed over
  56. time The choice is usually determined by whether system performance will suffer
  57. more from a short dead stop every (say) 4msec than from intermittent delays every
  58. 15usec. A refresh cycle consists of (usually sequentially) accessing each Word
  59. line in turn. Because a sense amplifier (the bit that determines whether a bit is
  60. a "one" or "zero") exists for each column, all the bits in one row may be
  61. refreshed at a time.
  62.  
  63. Note that this feature, of all columns being activated at once by a word line, is
  64. used to enable high speed DRAM access. For sequential address location accesses,
  65. only one row address needs to be supplied, which causes the sense amplifiers on
  66. the Data Lines to access the capacitors holding the charge which indicates a
  67. logic "one" or "zero". Successive accesses then need only select _which_ one of
  68. the sense amplifiers to activate. Thus a multiple read cycle can run something
  69. like RAS, CAS, CAS, CAS, CAS (where RAS, CAS indicate the latching of a row or
  70. column address)
  71.  
  72. If the system uses a DRAM controller chip, this can be programmed to
  73. automatically refresh the DRAM. Otherwise, the CPU would have to be interrupted
  74. by a timer once every 4 msec in order to service the DRAM refresh requirements.
  75.  
  76. From the Hitachi DRAM Data Book:
  77.  
  78. "The dynamic RAM memory cell consists of 1 MOS transistor and 1 capacitor, as
  79. shown in Figure 1. It detects the data in the cell (1 or 0) by the charge stored
  80. in the capacitor. Dynamic RAM offers a higher density than static RAM because it
  81. uses fewer components per chip."
  82.  
  83. "However, dynamic RAM data must be rewritten (called refresh) in a defined cycle,
  84. because the charge stored in the capacitor leaks."
  85.  
  86. Figure 1: Memory Cell of Dynamic RAM
  87.  
  88.                         |
  89.                    -----|-------o------ Word Line
  90.                         |       |
  91.                         |      ===
  92.                         b______| |____
  93.                         |             |
  94.                         |            ---
  95.                         |            ---
  96.                         |             |
  97.                         |            ___
  98.                         |            ///
  99.                      Data Line
  100.  
  101. ..."The multiplexed address inputs are latched as follows: RAS (row address
  102. strobe) selects one word line according to the row address signal, and one column
  103. decoder is selected by CAS (column address strobe) following a column address
  104. signal."
  105.  
  106. Hope this helps. A good place to read up on memory technology is in the data
  107. books and application notes of the manufacturers themselves.
  108.  
  109. ----------------------------------------------------------------------------
  110.  
  111.       |  _  |_   _   |_|  _   _|  _|              Electronics Department
  112.     |_| (_) | | | |  | | (_| (_| (_| \/           School of MPCE
  113.     ---------------------------------/-           Macquarie University
  114.                                                   Sydney, AUSTRALIA 2109
  115.  
  116.     Email: johnh@mpce.mq.edu.au, Ph: +61 2 805 8959, Fax: +61 2 805 8983
  117.  
  118. ----------------------------------------------------------------------------
  119.