存儲器陣列（memory array）
存儲：數字系統需要存儲器（memory）來存儲電路使用過的數據和生成的數據，使用觸發器組成的寄存器是一種存儲少量數據的存儲器；此外還有可以有效存儲大量數據的存儲器陣列。
存儲器概述
組成：圖5-38是存儲器陣列的通用電路符號。存儲器由一個二維存儲器單元陣列構成。存儲器可以讀取或者寫入內容到陣列的一行，每行數據稱 為一個字（word）。對於一個N位地址和M位數據的存儲器陣列，包含了2N個M位字。
陣列的行與列：為陣列的深度（depth），行由地址（address）指定；列數為寬度（width），讀出或寫入的值為數據（data）。陣列的大小是depth×width。
樣例：圖5-40為一個1024字×32位的存儲器陣列，地址數為10，字為32位，陣列大小為32Kb。
位單元（bit cell）
作用：存儲器陣列由位單元的陣列組成。每個為單元存儲一位數據，並通過一條字線（wordline）和一條位線（bitline）與外部相連。
讀位單元：位線初始化為浮空（Z），字線打開為高，允許存儲的值驅動位線為0或1；
寫位單元：位線被強制驅動為期望的值，並將對應的字線打開為高，將位線連接至存儲位，將期望值寫入存儲位。
存儲器結構
讀存儲器：一條字線設為高電平，位單元的相應行驅動位線為高電平或低電平。
寫存儲器：將位線驅動值高電平或者低電平，然后將字線允許為高電平，允許位線的值存儲到位單元的相應行中。
存儲器端口
所有存儲器都有一個或多個端口（port），每一個端口提供對一個存儲器地址的讀/寫訪問。多端口存儲器可以同時訪問多個地址。
存儲器類型
存儲器陣列通過容量（深度×寬度）、端口的數目和類型來表示。所有的存儲器陣列都已以位單元的陣列來存儲數據。但是如何存儲上存在區別。
歷史上，ROM是只能讀的，但是現在既可以讀也可以寫，
ROM和RAM都是隨機訪問的，訪問任何數據字的延遲都相等；與順序訪問存儲器（磁帶）相對。
當前二者唯一的區別是：RAM是易失型，關掉電源時會丟失數據；ROM是非易失型，沒有電源也能無期限的保存數據。
區別：現代ROM不再只讀，也可以寫入。不同點在於ROM的寫入時間更長，但是是非易失的。
動態隨機訪問存儲器（DRAM）：
存儲方式：以電容充放電來存儲位。位值存儲在電容中，nMOS作為開關。字線作為MOS的開關
更新操作：讀操作時會破壞存儲在電容中的位值，所以在每次讀后需要重寫數據；即使DRAM沒有被讀，電容的電壓也會泄露，所以其內容需要在幾毫秒內刷新。
靜態隨機訪問存儲器（SRAM）
存儲方式：數據存儲在交叉耦合反相器中，當字線有效時，兩個MOS管都打開，數據值從位線上傳入/傳出。
更新存儲：由於存在交叉耦合的反相器，如果噪聲減弱存儲位的值，則交叉耦合反相器將恢復存儲值。
存儲器面積、延遲對比
觸發器、SRAM和DRAM都是易失的存儲器，但是存在不同的面積和延遲特性。
DRAM延遲比SRAM更長，因為其位線不是由晶體管驅動，而是電容，而電容將值移動到位線的速度較慢。
DRAM的吞吐量通常也比SRAM低，因為其必須周期性的在讀取后刷新。
當前已有多種不同新的DRAM技術：
同步DRAM(SDRAM)，使用一個時鍾使存儲器訪問流水性化；
雙倍速率SDRAM（DDR），同時使用時鍾的上升沿和下降沿來存取數據，以獲得雙倍的吞吐率。
存儲器的延遲和吞吐量也與存儲器的大小有關，在其他條件相同時，大容量存儲器一般比小容量存儲器更慢。
寄存器文件（register file）
作用：數字系統常用一組寄存器來存儲臨時變量，這組寄存器稱為寄存器文件。
組成：通常由小型多端口SRAM陣列組成，比觸發器陣列更加緊湊。
下圖為一個32×32位的三端口寄存器文件，有兩個讀端口和一個寫端口組成，能同時讀兩個寄存器，寫一個寄存器。
`timescale 1ns / 1ps module ram_dual_port #(parameter N=6, M=32)( inout [M-1:0] data_io, input [N-1:0] addr, input wr, rd, input clk, rst ); reg [M-1:0] ram[2**N-1:0]; reg data; integer i; always@(posedge clk) begin if(!rst) begin for(i=0; i<2**N-1; i=i+1) ram[i] <= 32'b0; end else if(wr) begin ram[addr] <= data_io; end else if(rd) begin data <= ram[addr]; end else data <= 32'bz; end assign data_io = rd ? data : 32'bz; endmodule
只讀存儲器（ROM）
注意：ROM的位單元時組合電路，在電源關閉的情況下沒有可以“忘記”的狀態。
存儲方式：以是否存在晶體管作為是否存儲一位。在讀過程中，位線被拉高，如果存在MOS，則位線被拉低，不存在MOS則保持高。
點表示法：在字線和位線交叉點表示為1。
使用存儲器陣列的邏輯
查找表（LookUp Table）：用於執行邏輯的存儲陣列，存儲器陣列可以根據位存儲的值，實現組合邏輯功能。
