《半导体存储器和PL》PPT课件

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1、第5章半导体存储器及PLD基本要求：1.熟悉半导体存储器的分类2.了解半导体存储器的电路结构和基本原理3.熟悉存储器容量的扩展方法4.熟悉可编程逻辑器件基础5.了解通用阵列逻辑GAL6.了解CPLD、FPGA的基本构成和特点2011.11.205.1半导体存储器的类型：1.只读存储器ROM(Read-Onlymemory)ROMPROMEPROME2PROMFEPROM2.随机存取存储器RAM（RandomAccessMemory）SRAMDRAM2011.11.205.2只读存储器（ROM）（1）从制造工艺上

2、分：二极管ROM、双极型ROM、单极型ROM5.2.1ROM的类型：11ABUccY0Y1Y2Y3特点：电路简单可靠性高抗干扰能力强存储内容固定容量小功耗较大Y=Y3Y2Y1Y0当AB=00时，Y=0100当AB=01时，Y=0010当AB=10时，Y=0001当AB=11时，Y=10002011.11.205.2只读存储器（ROM）（2）按内容存入方式：固定ROM，又称为掩膜ROM可编程ROM：PROM一次可编程存储器；EPROM：光可擦除可编程存储器；E2PROM：电可擦除可编程存储器；FlashMemor

3、y：快闪存储器。5.2.1ROM的类型：2011.11.20（1）PROM结构示意图（编程前）熔丝连通代表1或门矩阵4×4BitPROM5.2.2ROM的工作原理2011.11.20（2）EPROM存储数据的基本原理采用浮栅技术生产的可编程存储器存储单元采用N沟道叠栅MOS管(SIMOS)P型衬底N+N+浮栅控制栅极源极漏极没有外引线的栅极电写入，光擦除5.2.2ROM的工作原理2011.11.20（3）E2PROM存储数据的基本原理采用浮栅技术生产的可编程存储器，也称为隧道MOS管；可重复擦写10000次以上

4、；电写入电擦除P型衬底N+N+浮栅控制栅极源极漏极隧道5.2.2ROM的工作原理2011.11.20（4）快闪（Flash)存储器基本原理这种存储单元的MOS管结构与SIMOS管类似P型衬底N+N+浮栅控制栅极源极漏极P型衬底N+N+浮栅控制栅极源极漏极SIMOS更宽更薄5.2.2ROM的工作原理2011.11.205.2.3ROM的结构ROM的组成：存储矩阵地址译码器输出控制电路3类总线：地址线数据线控制线行列选择数据存储矩阵输出控制电路数据输出地址译码器地址输入控制信号数据总线（1）基本组成框图2011.1

5、1.20一个存储器由许多存储单元组成，通常存储单元排列成矩阵形式，每个存储单元存放1位二值数据；存储器以字为单位组织内部结构，l个字含有若干个存储单元，其个数称为字长；在实际应用中，常以字数和字长的乘积表示存储器的容量，存储器的容量越大，意味着存储器可存储的数据越多。（2）存储矩阵5.2.3ROM的结构2011.11.20存储容量为：8×32×4＝1024（256个字，每字4位），排成32×32列的矩阵形式。（2）存储矩阵5.2.3ROM的结构2011.11.20读写操作时通常是按字进行的，因此将一个字的存储单

6、元编为一组，并赋予一个号码——地址，不同的字单元具有不同的地址，因而字单元也称为地址单元；地址译码电路用来实现“字地址”的选择，在大容量存储器中通常采用双译码结构，即将输入地址分为行地址和列地址；地址单元的个数N与二进制地址码的位数n满足关系式N=2n（3）地址译码5.2.3ROM的结构2011.11.20双译码结构00011111（3）地址译码5.2.3ROM的结构2011.11.2028C16A引脚封装28C16A组成框图5.2.3ROM的结构2011.11.20（1）用ROM实现十进制数码显示电路5.2.

7、4ROM的应用举例2011.11.20这些单元不用0000000000000000000000000000000000000000001100111111111100001111111101110110111001101001111101101100001100111111ROMROMA0A1A2A3D1D2D3D4D5D6D7ABCDabcdefgCSOE0000地址单元的内容对应七段数码01001地址单元的内容对应七段数码92011.11.20（2）用ROM构成的任意波形发生器如图所示，改变ROM的内容，即

8、可改变输出波形。当ROM的内容如表中所示时，画出输出端随CP变化的波形。计数器ROMD/A地址码数据波形CP正弦波信号发生器电路图2011.11.20Addr0123456700FFFEFCF9F5EFE9E108D9CFC5BAAEA29689107C7063574B40352B18221A130D0804010020000104080D131A22282B35404B5763707