数字电路第七章

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1、第七章半导体存储器7.1随机存取存储器（RAM）RAM的基本结构RAM的存储单元RAM的容量扩展RAM的芯片介绍7.2只读存储器（ROM）ROM的分类ROM的结构及工作原理ROM的应用ROM的容量扩展存储器的基本概念存储器——用以存储二进制信息的器件。半导体存储器的分类：根据使用功能的不同，半导体存储器可分为两大类：（1）随机存取存储器（RAM）也叫做读/写存储器。既能方便地读出所存数据，又能随时写入新的数据。RAM的缺点是数据易失，即一旦掉电，所存的数据全部丢失。（2）只读存储器（ROM）。其内容只能读出不能写入。存储的数据不会因断电而消失，即具有非易失性。存储器的

2、容量：存储器的容量=字数（m）×位数（n）7.1随机存取存储器（RAM）一．RAM的基本结构由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。地地址·址·码·译·存储矩阵输·码·器片选读/写控制读/写控制器输入/输出1.存储矩阵X0A0图中，1024个字排列地行0001031A1X1成32×32的矩阵。址译A2为了存取方便，给它码1011131输A3....们编上号。入器.位.位位.位位.位A4线.线线.线线.线32行编号为X、X、…、X3101X31，310311313132列编号为Y0、Y1、…、...Y31。D..这样每一个存储单元数据线

3、..D都有了一个固定的Y0Y1...Y31编号，称为地址。列译码器A5A6A7A8A9地址输入X02．地址译码器——将寄A0行0001031地存器地址对应的二进制A1X1译数译成有效的行选信号址A2码1011131和列选信号，从而选中输.A3...该存储单元。入器.位.位位.位位.位A4线.线线.线线.线X31采用双译码结构。3103113131行地址译码器：5输入32输出，输入为A0、A1、…、A4，...输出为X0、X1、…、X31；D..数据线列地址译码器：5输入32输出，D..输入为A5、A6、…、A9，输Y0Y1...Y31出为Y0、Y1、…、Y31，列译码

4、器这样共有10条地址线。A5A6A7A8A9地址输入例如，输入地址码A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=0000000001，则行选线X1＝1、列选线Y0＝1，选中第X1行第Y0列的那个存储单元。3．RAM的存储单元例：六管NMOS静态存储单元存储T1、T2为NMOS非门，01单元XT、T也为NMOS非门，i34（行选择线）VDD两个非门交叉连接组成VG基本触发器存储数据。TT42T5、T6为门控管。01T7、T8是每一列共用的T6T5门控管。0TT1位31位（1）写入过程：线线BB例如写入“1”T8T7（2）读出过程：数数01据Y（列选择线）据0j1D线例如读

5、出“1”线D4.片选及输入/输出控制电路当选片信号CS＝1时，G5、G4输出为0，三态门G1、G2、G3均处于高阻状态，I/O端与存储器内部完全隔离，存储器禁止读/写操作，即不工作。DDG1G2I/OG4&R/WG3G5&CS当CS＝0时，芯片被选通：当R/W＝1时，G5输出高电平，G3被打开，被选中的单元所存储的数据出现在I/O端，存储器执行读操作；当R/W＝0时，G4输出高电平，G1、G2被打开，此时加在I/O端的数据以互补的形式出现在内部数据线上，存储器执行写操作。二.RAM的工作时序（以写入过程为例）tWCADD写入单元的地址CStR/WWPttASWRI/O

6、写入数据ttDWDH写入操作过程如下：（1）欲写入单元的地址加到存储器的地址输入端；（2）加入有效的选片信号CS；（3）将待写入的数据加到数据输入端。（3）在R/W线上加低电平，进入写工作状态；（4）让选片信号CS无效，I/O端呈高阻态。三．RAM的容量扩展1．位扩展用8片1024（1K）×1位RAM构成的1024×8位RAM系统。I/O0I/O1I/O7I/OI/OI/O...1024×1RAM1024×1RAM1024×1RAMA0A1...A9R/WCSA0A1...A9R/WCSA0A1...A9R/WCSA0A1...A9R/WCS2．字扩展例：用8片1K×

7、8位RAM构成的8K×8位RAM。.I/O7..I/O1I/O0I/O0I/O1...I/O7I/O0I/O1...I/O7I/O0I/O1...I/O7...1024×8RAM1024×8RAM1024×8RAMA0A1...A9R/WCSA0A1...A9R/WCSA0A1...A9R/WCSA0A1.A9..R/WA10AY0A11BA12CY.1.+5VG1....G2AY7G2B74LS138A7124VDD四、RAM芯片简介(6116)A6223A8A5322A96116为2K×8位的静态CMOSRAMA4421WEA0～A10是地址码输