第7章_半导体存储器

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1、第七章半导体存储器7-1概述7-2只读存储器ROM7-3随机存储器RAM§7-4存储器容量的扩展§7-5用存储器实现组合逻辑函数1§7-1概述随机存储器（RandomAccessMemoryRAM）半导体存储器能存储大量二值信息，是数字系统不可缺少的部分1、衡量指标存储速度只读存储器（Read-OnlyMemoryROM）存储量2、种类2ROM掩模ROM可编程ROM：PROM可擦除可编程ROM：EPROMRAM静态RAM：SRAM动态RAM：DRAM3由制造工艺分：双极型MOS型4§7-2只读存储器ROM§7-2-1掩模只读存储器ROM根据用户要求专门设计的掩模板把数据：“固化”在

2、ROM中电路结构地址输入存储矩阵地址译码器输出缓冲器数据输出地址译码器：将输出的地址代码翻译成相应的控制信号，把指定单元选出，其数据送输出缓冲器输出缓冲器提高存储器带负载的能力实现输出状态三态控制，与系统总线连接5例12位地址输入，4位地址输出，二极管存储器A1A0：两位地址代码，能指定四个不同地址地址译码器：将四个地址译成W0W3四个高电平输出信号A1A0W0W1W2W30001001100101100100010006D3D2D1D01100011101100101存储矩阵：二极管编码器W0=1EN=0W1=1EN=0W2=1EN=0W3=1EN=0输出缓冲器：提高带负载能力

3、数据表为：D3D2D1D01100011101100101A1A000011011位线地址线字线7例2MOS管ROM数据表为：D3D2D1D01100011101100101W0=1W1=1W2=1W3=1D3’D2’D1’D0’00111000100110108§7-2-2PROM没使用前，全部数据为1要存入0：找到要输入0的单元地址，输入地址代码，使相应字线输出高电平在相应位线上加高电压脉冲，使DZ导通，大电流使熔断丝熔断肖特基势垒稳压二极管快速熔断丝9§7-2-3EPROM一、雪崩注入MOS管（FAMOS）构成的EFROMFAMOS结构图注入：在漏极和源极间加高反压，漏极与衬

4、底间的PN结击穿，其耗尽层的电子在强磁场中高速射出，一部分被浮置栅浮获，此部分负电荷在DS间负电压去除后无放电回路，得以保存。擦除：用紫外线或X射线照射FAMOS管，使SiO2层中产生电子空穴对，为浮置栅的负电荷提供放电通道。FAMOS构成的存储单元10二、叠栅MOS管（SIMOS）构成的EPROMSIMOS结构图N沟道增强型MOS管在控制栅Ge上加正常高电平时，能在漏-源间构成导电通道，使SIMOS导通电荷注入后，需要在Ge上加更高压才能形成导电沟道——VTH提高在漏-源间加高电压，使雪崩击穿，同时在Ge上加高压正脉冲，则在栅极电场作用下，一部分穿过SiO2到达浮置栅，形成注入电

5、荷。VGSiDVTH注入电荷前注入电荷后11用SIMOS构成的EPROM256×1位的EPROM，排成16×16的矩阵读出时：将地址低四位加到列地址译码器上，Bi=1，选中一列。将地址高四位加到行地址译码器上，Wi=1，选中一行；EN＝0时，此位数据传到D（已注入电荷的SIMOS不通，为1；未注入电荷的SIMOS通，为0。12其它PROME2PROM快闪存储器13§7-3随机存储器RAM§7-3-1静态随机存储器RAM电路结构地址输入存储矩阵行地址译码读写控制I/O地址译码器：行地址译码选出一行，列地址译码选出一列（或几列）列地址译码地址输入CSR/WCS＝0片选有效，可进行读写R

6、/w＝1执行读操作R/w＝0执行写操作142114RAM（1024×4位）15§7-4存储器容量的扩展§7-4-1位扩展方式8片1024×1位的RAM，构成1024×8位的RAM16§7-4-2字扩展方式4片256×8位的RAM，构成1024×8位的RAMA9A800Y0=0A7A6A5A4A3A2A1A0000000000……11111111CS=0字线025501Y1=0……0000000001111111125651110Y2=0000000000……1111111151276711Y3=0000000000……11111111768102317§7-5用存储器实现组

7、合逻辑函数例7.5.1用ROM设计八段字符译码器，以输入地址A3A2A1A0为DCBA，以输出数据D0D1……D7作为a,b,……,g,h18解：将原函数化成最小项之和形式：例7.5.2用ROM产生组合逻辑函数：Y1=ABC+ABCY2=ABCD+BCD+ABCDY3=ABCD+ABCDY4=ABCD+ABCDY1=m2+m3+m6+m7Y2=m6+m7+m10+m14Y3=m4+m14Y4=m2+m15列出数据表：19实现图：20