半導體存儲器是計算機系統(tǒng)的重要組成部分，隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,，CPU的速度越來越高,，以往采用的普通動態(tài)存儲器(DRAM)速度低，帶寬窄,，已無法適應(yīng)高速CPU,。為了適應(yīng)各種實際應(yīng)用的需要，出現(xiàn)了采用新技術(shù)的DRAM,。其中同步DRAM(SDRAM)的出現(xiàn),，大大地提高了存儲器的速度，改善了其性能,。在高性能計算機系統(tǒng)中,，常用SDRAM作為主存儲器和顯示存儲器,。如果將圖形特點加入到SDRAM中，即得到同步圖形存儲器,，簡稱SGRAM,。
　　IS42G32256是高速16Mbit CMOS同步圖形存儲器，性能優(yōu)良,，速度快,，適合于圖形工作站、顯示卡,、電視機頂盒,、游戲卡、二維/三維圖形處理等高性能,、高帶寬的應(yīng)用場合,。
　　它具有以下特點：①256K×32位×2存儲體結(jié)構(gòu)；②所有輸入采樣和輸出都在同一個系統(tǒng)時鐘的上升沿同步動作,；③雙重內(nèi)部存儲體控制,；④單3.3V±3V電源；⑤可編程方式寄存器指定突發(fā)范圍為1,、2,、4,、8字節(jié)或整頁,，/CAS等待周期為2和3周期，突發(fā)類型為順序和交替,；⑥突發(fā)讀寫操作,；⑦刷新能力為自動和自舉刷新；⑧每32ms刷新2048周期,；⑨輸入輸出電平與TTL電平兼容,；⑩100引腳PQFP封裝(14mm×20mm)。
　　它具有以下圖形特點：①SMRS周期：裝載屏蔽寄存器,，裝載顏色寄存器,；②寫每位；③塊寫(8列)
1 工作原理
　　IS42G32256 SGRAM的基本組成是兩個結(jié)構(gòu)為1024×256×32位的存儲體,，功能框圖見圖1,。它比普通的DRAM增加了一個可編程的方式寄存器，方式寄存器存儲的數(shù)據(jù)用來控制SGRAM的各種操作方式,。通過編程設(shè)置/CAS等待周期,、突發(fā)類型、尋址方式,、突發(fā)范圍,、測試方式和各種特殊操作,，使SGRAM具有各種不同的應(yīng)用。方式寄存器的內(nèi)容缺省時是不定的,，因此,，上電時必須設(shè)置，當/CS,、/CAS,、/RAS、/WE和DSF為低電平時方式寄存器被寫入,，同時,，A0～A10也被寫入。它分成不同區(qū)域：A0～A2用于突發(fā)范圍,，A3用于突發(fā)類型,，A4～A6用于/CAS等待周期，A7,、A8,、A10僅供感廠家用或用于測試方式，SGRAM正常操作時,，必須設(shè)置為低電平,，A9用于可編程寫突發(fā)范圍。

　　DQM用于屏蔽輸入輸出操作,。DQM操作和時鐘同步,，讀等待周期為2周期，寫等待周期為0周期,，DQM也用于存儲系統(tǒng)的設(shè)備選擇和總線控制,，DQM0控制DQ0～DQ7，DQM1控制DQ8～DQ15,，DQM2控制DQ16～DQ23,，DQM3控制DQ24～DQ31。
　　DSF定義特殊功能,，控制SGRAM的圖形應(yīng)用,。DSF為低電平時，SGRAM的功能與普通存儲器相同,，只有當DSF為高電平時,，才具有圖形功能。SGRAM的功能,，諸如/RAS激活,、寫和用WCBR(方式寄存器設(shè)置命令)改變SGRAM的功能等，都由DSF控制。
　　SGRAM有兩種特殊方式寄存器：顏色寄存器和屏蔽寄存器,，用于寫每位和塊寫,。當A5和DSF為高電平，/CS,、/RAS,、/CAS和/WE為低電平時裝載顏色寄存器，通過DQ引腳裝入與DQ相關(guān)的數(shù)據(jù),。
　　當時鐘允許CKE＝1時,，允許時鐘信號加入SGRAM；當CKE＝0時,，輸出狀態(tài)和突發(fā)地址被凍結(jié),，芯片進入低功耗狀態(tài)。
　　存儲體選擇(A10)：SGRAM是由兩個262144×32bit存儲體組成的,，當A10為低電平時,，選擇A存儲體，否則選擇B存儲體,。
　　地址輸入(A0～A9)：譯碼262144個存儲單元需要18位地址,，采用多路復用器輸入地址A0～A9，10位行地址通過/RAS和A10鎖存,，8位列地址通過/CAS,、/WE和A10鎖存。
　　寫每位是選擇數(shù)據(jù)屏蔽位寫入的功能,，儲存在內(nèi)部寄存器中,，當它有效時，用于數(shù)據(jù)的每一位寫,。塊寫允許訪問周期連續(xù)的8列數(shù)據(jù)同時寫入,。塊寫時序圖見圖2,。
　　引腳功能參見表1,，引腳圖略。
2 上電順序
　?、匐娫幢仨毎袰KE和DQM拉為高電平,，在輸入數(shù)據(jù)之前或者上電時其它引腳為空操作，時鐘信號也必須同時加入,；②VDD到達確定電壓后,，空操作至少要延遲200μs；③兩個存儲體必須預(yù)充電,；④在兩個最小刷新周期之前使內(nèi)部電路穩(wěn)定,；⑤在一個方式寄存器設(shè)置周期之前，若方式寄存器的內(nèi)容缺省，應(yīng)編程設(shè)置/CAS等待周期,、突發(fā)范圍和突發(fā)類型,。在方式寄存器設(shè)置周期的時鐘周期末，設(shè)備操作已準備好,。按上述順序上電后,，所有的輸出均為高阻態(tài)。其它任何操作順序都不能保證輸出為高阻態(tài),。(次序④和⑤可以交換),。

3 典型應(yīng)用
　　IS42G32256是16Mbit SGRAM，頻率高達100MHz,，比同屬的高速EDO DRAM速度高,，它與系統(tǒng)時鐘(即CPU頻率)同步工作，使CPU實現(xiàn)無等待操作,，從而提高計算機系統(tǒng)的工作速度,。它的圖形特點使其在高性能計算機系統(tǒng)、圖形工作站,、電視機頂盒,、游戲卡及二維/三維圖形處理等方面得到了廣泛應(yīng)用。最典型的應(yīng)用是在顯卡中作顯存,。普通顯卡或娛樂級顯卡對顯存的性能要求不是很高,，但要求性價比高，一般用4MB的EDO RAM或SDRAM就行了,，而專業(yè)級顯卡要求對CPU依賴小,，顯存盡可能大、快,，為了讓工作盡可能在顯卡內(nèi)完成,，要求顯存多多益善，以免緩慢的磁盤拖后腿,，為了提高顯卡的帶寬,，采用最高檔和最快的顯存，SGRAM是高檔顯存之一,。ELSA和耕宇等公司生產(chǎn)的顯卡都用到了8MB或16MB的SGRAM作顯存,。IS42G32256 SGRAM在顯示卡中的應(yīng)用框圖見圖3，由3DFXVOODOO加速芯片,、SGRAM,、ROM和連接器等組成，VOODOO芯片是顯卡的核心部分,，處理原來得靠CPU處理的三維圖像數(shù)據(jù),，使圖像處理能力極大提高。ROM(或EPROM)用來存放視頻BIOS程序，8片IS42G32256 SGRAM構(gòu)成16MB的顯存,，提高了顯卡的帶寬,，可用作專業(yè)級的顯卡。

　　隨著計算機技術(shù)和半導體技術(shù)的飛速發(fā)展,，不斷涌現(xiàn)采用新技術(shù)的存儲器,，以適應(yīng)各種不同的應(yīng)用需要。SGRAM以其高帶寬,、高速度,、低功耗，特別是在圖形處理方面的特點,，使其在圖像處理等場合得到了廣泛應(yīng)用,。
參考文獻
1 ISSI IS42G32256 256K×32×2(16Mbit)Synchronous Graphics RAM.Advance Information,1998
2 竇振中編.單片機外圍器件實用手冊－存儲器分冊.北京：北京航空航天大學出版社，1998