《半导体存储器 》ppt课件

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1、第六章半导体存储器6.1概述6.2顺序存取存储器（SAM）6.3随机存取存储器（RAM）6.4只读存储器（ROM）第六章半导体存储器6.1概述存储器是存储信息的器件，主要用来存放二进制数据、程序和信息，是计算机等数字系统中不可缺少的组成部分。6.1.1半导体存储器的特点集成度高，体积小可靠性高，价格低外围电路简单易于批量生产6.1.2半导体存储器的分类按存取功能，半导体存储器可分为：顺序存取存储器SAM(Sequentialaccessmemory)。按器件类型，半导体存储器可分为：双极型存储器和MOS型存储器只读存储器ROM

2、（Read-onlymemory）随机存取存储器RAM（Randomaccessmemory）6.2顺序存取存储器（SAM）SAM是一种按顺序串行地写入或读出的存储器，也成为串行存储器，由于SAM的数据是按一定顺序串行写入或读出，所以它实质上就是移位寄存器。SAM按数据读出的顺序分为先入先出和先入后出型。6.3随机存取存储器（RAM）存储单元—存放一位二进制数的基本单元(即位)。存储容量—存储器含存储单元的总个(位)数。存储容量=字数（word）位数（bit）地址—存储器中每一个字的编号2561，2564一共有256个字

3、，需要256个地址10244，10248一共有1024个字，需要1024个地址地址译码—用译码器赋予每一个字一个地址N个地址输入，能产生2N个地址一元地址译码(单向译码、基本译码、字译码)二元地址译码(双向译码、位译码)—行译码、列译码6.3.1RAM的结构与工作原理存储矩阵…读/写控制器地址译码器…地址码输入片选读/写控制输入/输出CSR/WI/O[例]对2564存储矩阵进行地址译码一元地址译码………D3D2D1D0W0W1W256译码器001110100111A0A1A710...0W110108线—256线缺点:n

4、位地址输入的译码器,需要2n条输出线。1010二元地址译码Y0Y1Y15…A0A1A2A3X0X1X15行译码器A4A5A6A7…列译码器Dout4线—16线10...010…08位地址输入的地址译码器,只有32条输出线。25(32)根行选择线10根地址线—2n(1024)个地址25(32)根列选择线1024个字排列成—3232矩阵当X0=1，Y0=1时，对0-0单元读(写)当X31=1，Y31=1时，对31-31单元读(写)[例]10241存储器矩阵6.3.2RAM的存储单元(一)静态存储单元基本工作原理：T5T6T7T

5、8DDXiYiSR位线B位线BT5、T6—门控管控制触发器与位线的连通截止截止导通导通0截止截止01导通导通读操作时:写操作时:T7、T8—门控管控制位线与数据线的连通001MOS管为简化画法T1T3T2T4T5T6T7T8VDDVGGDDXiYi1.六管NMOS存储单元基本RS触发器T1T3T2T4VDDVGG1导通0截止0截止1导通特点：断电后数据丢失2.六管CMOS存储单元T1T3T2T4T5T6T7T8VDDDDXiYiNP特点：PMOS作NMOS负载，功耗极小，可在交流电源断电后,靠电池保持存储数据.(二)动

6、态存储单元1.四管动态存储单元T5、T6—控制对位线的预充电VDD存储单元T1T2T3T4T5T6T7T8DDXiYi位线B位线BCBCB预充脉冲C1C21导通0截止T3、T4—门控管控制存储单元与位线的连通T7、T8—门控管控制位线与数据线的连通1101若无预充电，在“读”过程中C1存储的电荷有所损失，使数据“1”被破坏，而预充电则起到给C1补充电荷的作用，即进行一次刷新。存储单元2.三管动态存储单元T1T2T3T4写位线CBVDD读位线写字线读字线C读操作:先使读位线预充电到高电平当读字线为高电平时T3导通若C上存有电荷(

7、1)使T2导通,则CB放电,使读位变为低电平(0)若C上没有电荷(0)使T2截止,则CB不放电,使读位线保持高电平(1)写操作:当写字线为高电平时T1导通将输入信号送至写位线，则将信息存储于C中6.3.3RAM存储容量的扩展(一)位扩展地址线、读/写控制线、片选线并联输入/输出线分开使用如：用8片10241位RAM扩展为10248位RAMI/O1024×1(0)A0A1…A9R/WCSI/O1024×1(1)A0A1…A9R/WCS…I/O1024×1(7)A0A1…A9R/WCS…A0A1..A9CSR/W00I0I1I

8、7D0D710O0O1O7D0D7(二)字扩展（三）RAM芯片举例1234567891011122423222120191817161514136116A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDVDDA8A9WEOEA10CSD7D6D5D4D3片选输出使能写入控