动态的刷新

4.4.4　动态RAM的刷新

1．刷新周期位置的安排

动态RAM需要周期地进行刷新操作，刷新通常是以行为单位进行。每刷新一行的时间称为刷新周期。在一定的时间内需要将存储芯片内的所有行都刷新一遍，某一行本次刷新到下一次刷新的时间称为刷新间隔，刷新间隔小于2 ms。按照刷新周期的位置分配不同而不同，有三种方式，如图4.14所示。

（1）集中刷新在每一个刷新间隔的时间内，前一段进行正常的读/写操作，后面集中进行所有行的刷新。在刷新期间CPU不能进行总线操作，因为地址线被占用。

（2）分散刷新将刷新间隔平分（除以行数），每个时间段执行一次刷新（刷新一行）。这种方式可避免CPU连续长时间的等待，其用于刷新的总的时间开销和集中刷新一样。目前，微机中的DRAM刷新就采用这种方式。

（3）透明刷新周期安排在CPU进行某种内部操作、访问存储器所用的总线处于空闲的时间进行。这也是一种分散刷新，但不占用CPU时间。

图4.14　动态RAM刷新周期安排

2．刷新控制器

刷新和CPU访问存储器有时会发生冲突，这需要用刷新控制器来协调。刷新控制器的控制方式通常有三种，如图4.15所示。

（1）异步控制方式　CPU访问存储器的请求和刷新请求相互独立，刷新控制器以“先入为主”的原则为它们服务，当二者同时请求时，以刷新优先，因为不及时刷新将会导致信息丢失。用这种方式，CPU应允许等待。在当前的微机中，就采用了这种刷新控制。

（2）同步控制方式刷新请求是CPU访问的“非”，即CPU不访问存储器的时间进行刷新。显然，这种方式要求CPU应有确定的不访问存储器的时间，以保证刷新的周期性。

图4.15　刷新控制方式

（3）半同步控制方式建立一个时钟信号，用时钟信号的上升沿、下降沿来同步CPU的访问和刷新。例如，用同步时钟的上升沿同步CPU的访问。所谓同步，是指CPU访问存储器的请求在时间上可以是随机的，但是必须等待时钟的上升沿到来，才能访问存储器，而时钟的下降沿则进行存储器的刷新。