第七章_清华数字电子技术第五版阎石课件

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1、《数字电子技术基础》第五版《数字电子技术基础》（第五版）教学课件清华大学阎石王红联系地址：清华大学自动化系邮政编码：100084电子信箱：wang_hong@tsinghua.edu.cn联系电话：(010)62792973《数字电子技术基础》第五版第七章半导体存储器《数字电子技术基础》第五版第七章半导体存储器7.1概述！单元数庞大能存储大量二值信息的器件！输入/输出引脚数目有限一、一般结构形式输入/出I/O电路输入/出控制《数字电子技术基础》第五版二、分类1、从存/取功能分：①只读存储器掩模ROM(Read-Onl

2、y-Memory）可编程ROM可擦除的可编程EPROM②随机读/写静态RAM（Random-Access-Memory）动态RAM2、从工艺分：①双极型②MOS型《数字电子技术基础》第五版7.2ROM7.2.1掩模ROM一、结构《数字电子技术基础》第五版二、举例《数字电子技术基础》第五版A0~An-1D0W0W(2n-1)Dm地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110《数字电子技术基础》第五版两个概念：•存储矩阵的每个交叉点是一个“存储单元”，存储单元中有器件存入“1”，无器件存

3、入“0”•存储器的容量：“字数x位数”《数字电子技术基础》第五版掩模ROM的特点：出厂时已经固定，不能更改，适合大量生产简单，便宜，非易失性《数字电子技术基础》第五版7.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同熔丝由易熔合金制成出厂时，每个结点上都有编程时将不用的熔断！！是一次性编程，不能改写《数字电子技术基础》第五版7.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同写入时，要使用编程器《数字电子技术基础》第五版7.2.3可擦除的可编程ROM（EPROM）总

4、体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同一、用紫外线擦除的PROM（UVEPROM）《数字电子技术基础》第五版SIMOS(StackedgateInjuctionMOS)叠栅注入MOS管G:控制栅cG:浮置栅f工作原理：若G上充以负电荷，则G处正常逻辑高电平下不导通fc若G上未充负电荷，则G处正常逻辑高电平下导通fc《数字电子技术基础》第五版“写入”：雪崩注入,DS间加高压（20~25V）,发生雪崩击穿同时在G上加25V,50ms宽的正脉冲，c吸引高速电子穿过SiO到达G,形成注入电荷2f“擦除”：通过照射产生电子

5、空穴对，提供泄放通道紫外线照射20~30分钟（阳光下一周，荧光灯下3年）《数字电子技术基础》第五版二、电可擦除的可编程ROM（E2PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同为克服UVEPROM擦除慢，操作不便的缺点采用FLOTOX(浮栅隧道氧化层MOS管)8G与D之间有小的隧道区，SiO厚度210mf27当场强达到一定大小（10V/cm）,电子会穿越隧道“隧道效应”《数字电子技术基础》第五版工作原理：G充电荷后，正常读出G电压（3V）下，T截止fC未充电荷时，正常读出G电压（3V）下，T导通C充

6、电：W,G加20V,10ms的正脉冲，B接0iCj电子隧道区Gf放电：G接0，W,B加正脉冲，CijG上电荷经隧道区放电f《数字电子技术基础》第五版三、快闪存储器（FlashMemory）为提高集成度，省去T2（选通管）改用叠栅MOS管（类似SIMOS管）G与衬底间SO更薄（10~15nm）fi2*工作原理：G与S区有极小的重叠区（隧道区）f向G充电利用雪崩注入方式，fGf放电，利用隧道效应DS加正压（6V），Vss接0Gc0,Vss加12V,100ns的正脉冲Gc加12V，10us的正脉冲G上电荷经隧道区放

7、电f《数字电子技术基础》第五版7.3随机存储器RAM7.3.1静态随机存储器（SRAM）一、结构与工作原理《数字电子技术基础》第五版《数字电子技术基础》第五版二、SRAM的存储单元T~T为基本RS触发器，六管N沟道增强型MOS管14作存储单元X1时，能在1行中被选中，iT,T导通，Q、Q与B、B相通56jj当CS0时，若R1,则A导通，A与A截止，W123QI，读操作O若R0,则A截止，A与A导通，W123IQ，写操作OY1时，所在列被选中，j第i行T7,T8导通，这时单元与缓冲器相连第

8、j列《数字电子技术基础》第五版7.3.2*动态随机存储器（DRAM）动态存储单元是利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理《数字电子技术基础》第五版7.4存储器容量的扩展7.4.1位扩展方式适用于每片RAM,ROM字数够用而位数不够时接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联即可例：用八片1024x1位→1024x8位的RAM《数字电子技术基础》第