Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 1-Bit-Speicher minimale Schaltung


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von Pascal (Gast)


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Hi,

mit wie wenigen Transistoren kann ich auskommen, um einen 1-Bit-Speicher 
zu bauen (flüchtig, FlipFlop)?

Mir fällt da nur ein R/S FlipFlop ein, das zu den 2 Transistoren an sich 
zwei weitere an Stelle der Taster benötigt. Also 4.

Denn das Bit soll nicht per Hand, sondern elektronisch änderbar sein.

Danke im Voraus
Pascal

von Mani W. (e-doc)


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Vielleicht erklärst Du mal den Hintergrund Deiner Gedanken und
wofür Du es brauchst...

von Possetitjel (Gast)


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Pascal schrieb:

> mit wie wenigen Transistoren kann ich auskommen, um einen
> 1-Bit-Speicher zu bauen (flüchtig, FlipFlop)?

Statisch (ohne Refresh) oder dynamisch?


> Mir fällt da nur ein R/S FlipFlop ein, das zu den
> 2 Transistoren an sich zwei weitere an Stelle der
> Taster benötigt. Also 4.

Geht. Google "4T sram"

Beliebter sind 6-Transistor-Zellen; die brauchen zwar mehr
Platz, aber weniger Strom.

von chris (Gast)


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>mit wie wenigen Transistoren kann ich auskommen, um einen 1-Bit-Speicher
>zu bauen (flüchtig, FlipFlop)?

Mit zwei.
https://en.wikipedia.org/wiki/Flip-flop_(electronics)

von chris (Gast)


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>flüchtig

mit einem: Kondensator+Transistor

Mehr Aufwand entsteht, wenn man Selectionslogik für mehr Bits braucht.

von C. A. Rotwang (Gast)


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chris schrieb:
>>flüchtig
>
> mit einem: Kondensator+Transistor
>
> Mehr Aufwand entsteht, wenn man Selectionslogik für mehr Bits braucht.

Naja und die refresh-logik braucht auch noch ein paar Transistoren, aber 
das bürdet man ja gerne der CPU nebenher auf.

Und Transitor ist nicht gleich Transistor, ein Flash-Zellen -Transistor 
unterscheidet sich doch wesentlich von einem SRAM-Zellen-Transistor:
http://d2lupdnmi5p5au.cloudfront.net/i__src86caac86ade6abdbe938581c62a15f6f_para1457fb4c00698144390d6358806ef8f.jpeg

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Nachdem die Aufgabe schon so nach Informationsuebertragung zum 
eigentlichen Problem in Salamitaktik klingt, wuerd' ich sagen:
Ein Flipflop kann man auch mit 0 Transistoren aufbauen. z.b. mit 
unexotischen Bauteilen wie Relais oder aber auch mit exotischeren 
Bauteilen wie Gasentladungen (Lichtboegen, Glimmlampen, Thyratron,...), 
Thyristoren und wahrscheinlich auch mit Tunneldioden und UJTs.

Gruss
WK

von Harald W. (wilhelms)


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Dergute W. schrieb:

> Ein Flipflop kann man auch mit 0 Transistoren aufbauen. z.b. mit
> exotischeren Bauteilen wie diesen:
http://image.brazilianbikinishop.com/images/products/flipflop-havaianas-logo-orchid-roseturquoise-0.jpg

von Carl D. (jcw2)


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Wenn man mit stark asymmetrischen Zugrifszeiten leben kan, dann tut's 
ein Draht.
Lesen im nano-Sekunden-Bereich, schreiben im Minuten-Bereich (Lötkolben 
kalt, "Speicher" hinter Abdeckung versteckt, ...)

: Bearbeitet durch User
von Georg M. (g_m)


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Dergute W. schrieb:
> wuerd' ich sagen:
> Ein Flipflop kann man auch mit 0 Transistoren aufbauen

von Pascal (Gast)


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Danke für die Antworten!

Ich habe keine konkrete Anwendung, in der ich das brauche. Aber um das 
Prinzip zu verstehen würde ich schon gerne 1 Byte an speicher diskret 
aufbauen.

Vor allem finde ich es noch interessant, eine Ansteuerung zu 
realisieren. 1 Transistor + 1 Kondensator finde ich bisher am besten 
(Relais habe ich gerade nicht da).

Allerdings liegen bei mir noch einige BS170 rum, die sollten das 
hinbekommen.

Muss ich auch bei 100nF Kerkos regelmäßig refreshen? Und wie realisiere 
ich das diskret mit Transistoren/Dioden/...?

Danke im Voraus
Pascal

von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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Vor Urzeite war in der mc mal ein WOM (Write Only Memory).
Kondenator der über eine Diode beschrieben wurde ...

Ich glaube das war ein Aprilheft ;)

von Tom (Gast)


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Pascal schrieb:
> Muss ich auch bei 100nF Kerkos regelmäßig refreshen?
Ja, auch der hat Leckströme, die ihn langsam entladen...

> Und wie realisiere ich das diskret mit Transistoren/Dioden/...?
Vielleicht hift das weiter:
Youtube-Video "3T DRAM- circuit, read and write operations"

von Pascal (Gast)


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Joachim D. schrieb:
> Kondenator der über eine Diode beschrieben wurde

Hört sich sehr spannend an. Sonst kennt man ja nur ROM, aber WOM habe 
ich noch nie zuvor gehört.

Vielleicht baue ich das auch nach. Wäre doch cool, eine Sammlung von 1 
Bit SRAM, 1 Bit DRAM und 1 Bit WOM. Fehlt nur noch FRAM, MRAM, Relais 
(bistabil) und ROM / EPROM.

Floating-Gate-Transistoren gibt es ja wegen der sonst ziemlich hohen 
Tunnelspannung nich diskret... auch wenn man einen extrem kleinen in ein 
TO-92 Gehäuse packen könnte.

Das ist echt schade

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Pascal schrieb:
> Hört sich sehr spannend an. Sonst kennt man ja nur ROM, aber WOM habe
> ich noch nie zuvor gehört.

Das liegt daran, dass das dann nicht WOM sondern PROM heißt ... 
programmable read only memory.

von C. A. Rotwang (Gast)


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Pascal schrieb:

> Floating-Gate-Transistoren gibt es ja wegen der sonst ziemlich hohen
> Tunnelspannung nich diskret... auch wenn man einen extrem kleinen in ein
> TO-92 Gehäuse packen könnte.

Muss es immer Transistor sein? Nimm doch ferritkern, gibbets auch in 
klein:
http://www.sax.de/~zander/museum/fks_c.jpg
Oder Blei-Zinn:
http://www.sax.de/~zander/museum/speicherzelle_c.jpg


Bilder von dort:
http://www.sax.de/~zander/museum.html

von Carl D. (jcw2)


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Mampf F. schrieb:
> Pascal schrieb:
>> Hört sich sehr spannend an. Sonst kennt man ja nur ROM, aber WOM habe
>> ich noch nie zuvor gehört.
>
> Das liegt daran, dass das dann nicht WOM sondern PROM heißt ...
> programmable read only memory.

Ein WOM ist aber nicht lesbar, nicht mal "only".

von C. A. Rotwang (Gast)


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Carl D. schrieb:
> Mampf F. schrieb:
>> Pascal schrieb:
>>> Hört sich sehr spannend an. Sonst kennt man ja nur ROM, aber WOM habe
>>> ich noch nie zuvor gehört.
>>
>> Das liegt daran, dass das dann nicht WOM sondern PROM heißt ...
>> programmable read only memory.
>
> Ein WOM ist aber nicht lesbar, nicht mal "only".

Das ist ja auch dann ein WORM ->
WriteOnceReadMany
https://de.wikipedia.org/wiki/WORM

von Tom (Gast)


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Pascal schrieb:
> aber WOM habe
> ich noch nie zuvor gehört.
Man lernt eben nie aus. Such mal nach "signetics 25120"

von Pascal (Gast)


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Tom schrieb:
> Vielleicht hift das weiter:
> Youtube-Video "3T DRAM- circuit, read and write operations"

Auf jeden Fall! Das hab ich gesucht

von Pascal (Gast)


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Tom schrieb:
>Such mal nach "signetics 25120"

Habe ich. Ziemlich witzig!

von Harald (Gast)


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Pascal schrieb:
> Tom schrieb:
>> Vielleicht hift das weiter:
>> Youtube-Video "3T DRAM- circuit, read and write operations"
>
> Auf jeden Fall! Das hab ich gesucht

Also ich habe das Video nicht verstanden. Kannst du kurz zusammenfassen, 
wie die Schaltung funktioniert?

von Pascal (Gast)


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Harald schrieb:
> Also ich habe das Video nicht verstanden. Kannst du kurz zusammenfassen,
> wie die Schaltung funktioniert?

Klar! Das schlechte Englisch ist schwer zu verstehen. Mache ich sogleich 
(Zusammenfassung).

von Harald W. (wilhelms)


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Pascal schrieb:

> Ich habe keine konkrete Anwendung, in der ich das brauche. Aber um das
> Prinzip zu verstehen würde ich schon gerne 1 Byte an speicher diskret
> aufbauen.

Dann würde ich ein bistabiles Relais verwenden. Das hält seinen
Schaltzustand auch über Jahre ohne Refresh.

von Pascal (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Dann würde ich ein bistabiles Relais verwenden. Das hält seinen
> Schaltzustand auch über Jahre ohne Refresh.

Allerdings verstehe ich dann nicht das Prinzip, wie man Kondensatoren / 
Transistoren dazu heutzutage nutzt. Mir gehts ja nicht um lange 
Haltbarkeit. 1 Mio. Relais für 1 Mbit wäre nicht ein kleiner Chip, 
sondern eher ein riesiger Kasten

von Pascal (Gast)


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Das Video zeigt nicht den Refresh, aber:
2 Bitlines
2 R/W Lines

C1 und C2 stabilisieren die Lines
C5 oder so und M1 (wahrscheinlich MOSFETransistor) bilden den Speicher 
(hauptsächlich) und daneben noch Transistoren zum beschreiben

von C. A. Rotwang (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Pascal schrieb:
>
>> Ich habe keine konkrete Anwendung, in der ich das brauche. Aber um das
>> Prinzip zu verstehen würde ich schon gerne 1 Byte an speicher diskret
>> aufbauen.

Beim selber aufbauen versteht erkennt man aber das Bauprinzip und nicht 
unbedingt das Funktionsprinzip. Und der Aufbau zwischen einem diskreten 
bit und einem integrierten bit ist nicht unbingt vergleichbar. Das fängt 
schonmal mit der simplen Frage:
"Wieviel Anschlüße hat ein Transistor?" an, ein Halbleiterfertiger wird 
mit "vier" antworten.

Siehe Anhänge

von Pascal (Gast)


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sehr interessant. Danke!

von Harald W. (wilhelms)


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Pascal schrieb:

> 1 Mio. Relais für 1 Mbit wäre nicht ein kleiner Chip,
> sondern eher ein riesiger Kasten

Ich dachte, Du suchst einen 1-Bit-Speicher und nicht einen
1-MBit-Speicher.

von chris (Gast)


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Rotwang schrieb
>Muss es immer Transistor sein? Nimm doch ferritkern, gibbets auch in
>klein:

Das könnte man sich auch kaufen:
https://www.tindie.com/products/kilpelaj/core-memory-shield-for-arduino/

von C. A. Rotwang (Gast)


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chris schrieb:
> Rotwang schrieb
>>Muss es immer Transistor sein? Nimm doch ferritkern, gibbets auch in
>>klein:
>
> Das könnte man sich auch kaufen:
> https://www.tindie.com/products/kilpelaj/core-memory-shield-for-arduino/

Super-Tipp, mir könnte das gefallen, auch wenns nutzlos ist. ;-)

von Pascal (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Pascal schrieb:
>
> 1 Mio. Relais für 1 Mbit wäre nicht ein kleiner Chip, sondern eher ein
> riesiger Kasten
>
> Ich dachte, Du suchst einen 1-Bit-Speicher und nicht einen
> 1-MBit-Speicher.

ich denke drüber nach, ca. 25bit zu bauen. Das sollte nur bedeuten: mit 
Relais passen auf ein Steckbrett 2bit, mit Transistoren 20-25bit. Das 
Löten ist immer eine "unsaubere" Angelegenheit, dauert länger,...
Außerdem kann ich keine Platinen ätzen / am PC designen und bei 
Lochraster muss man unter der Platine viele Dutzend Drähte verlöten

von Pascal (Gast)


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und nicht zu vergessen: Transistoren arbeiten auch mit 1,5V

von Wolfgang R. (Firma: www.wolfgangrobel.de) (mikemcbike)


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C. A. Rotwang schrieb:
>> Das könnte man sich auch kaufen:
>> https://www.tindie.com/products/kilpelaj/core-memory-shield-for-arduino/
>
> Super-Tipp, mir könnte das gefallen, auch wenns nutzlos ist. ;-)

Hat mir auch gefallen und ich hab's aufgebaut. Funktioniert prima.

http://www.wolfgangrobel.de/museum/corearduino.htm

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Pascal schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Pascal schrieb:
>>
>> 1 Mio. Relais für 1 Mbit wäre nicht ein kleiner Chip, sondern eher ein
>> riesiger Kasten
>>
>> Ich dachte, Du suchst einen 1-Bit-Speicher und nicht einen
>> 1-MBit-Speicher.
>
> ich denke drüber nach, ca. 25bit zu bauen

Nur wozu? Hast du zuviel Freizeit oder was? Nach einer realen Anwendung 
klingt das auch nicht gerade. Eher wie "ich habe hier eine Tüte mit 100 
Transistoren, was mache ich damit am besten?".

Ich meine, klar baut man die Grundschaltung mit 2 Transistoren einmal 
auf. Einfach nur um zu sehen, daß es tatsächlich funktioniert. Besonders 
apart ist es, wenn man noch zwei Dioden und Kondensatoren spediert und 
das Flipflop als Frequenzteiler arbeitet. Dann baut man vielleicht auch 
noch eine zweite, dritte und gar vierte Stufe.

Aber spätestens dann artet es in Stumpfsinn aus. Zumal es den ganzen 
Krempel für kleines, mittlerweile sehr kleines Geld zu kaufen gibt. Als 
ich angefangen habe zu basteln, kostete ein D192 (SN74192) Dekadenzähler 
noch 20 Mark. Da hätte man darüber nachdenken können, die 4 Bit mit 
Transistoren zu bauen. Aber heute?

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