第7章 存储器

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1、第七章半导体存储器7.1只读存储器7.2随机存取存储器教学基本要求：掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念。掌握RAM、ROM的工作原理及典型应用。了解存储器的存储单元的组成及工作原理。掌握RAM的容量扩展概述半导体存贮器能存放大量二值信息的半导体器件。可编程逻辑器件是一种通用器件，其逻辑功能是由用户通过对器件的编程来设定的。它具有集成度高、结构灵活、处理速度快、可靠性高等优点。存储器的主要性能指标存储速度存储数据量——存储容量存储器RAM(Random-AccessMemory)ROM(Read-OnlyMemory)RAM

2、(随机存取存储器):在运行状态可以随时进行读或写操作。存储的数据必须有电源供应才能保存,一旦掉电,数据全部丢失。ROM(只读存储器)：在正常工作状态只能读出信息。断电后信息不会丢失，常用于存放固定信息（如程序、常数等）。固定ROM可编程ROMPROMEPROME2PROMSRAM(StaticRAM)：静态RAMDRAM(DynamicRAM)：动态RAM7.1只读存储器几个基本概念：存储容量（M)：存储二值信息的总量。字数：字的总量。字长（位数）：表示一个信息多位二进制码称为一个字，字的位数称为字长。存储容量（M)＝字数×位数地址：每个

3、字的编号。字数=2n（n为存储器外部地址线的线数）只读存储器，工作时内容只能读出，不能随时写入，所以称为只读存储器。(Read-OnlyMemory)ROM的分类按写入情况划分固定ROM可编程ROMPROMEPROME2PROM按存贮单元中器件划分二极管ROM三极管ROMMOS管ROM一、ROM的定义与基本结构存储矩阵地址译码器地址输入一、ROM的定义与基本结构数据输出控制信号输入输出控制电路地址译码器存储矩阵输出控制电路1）ROM（二极管PROM）结构示意图存储矩阵位线字线输出控制电路M=44地址译码器字线与位线的交点都是一个存储单元

4、。交点处有二极管相当存1，无二极管相当存0当OE=1时输出为高阻状态000101111101111010001101地址A1A0D3D2D1D0内容当OE=0时2）ROM(容量8×4)3）ROM电路的阵列图表示字字字字字字字字D301010101D210111011D101110111D0101010104）具有两个地址译码器的ROM的一般结构1.用于存储固定的专用程序2.利用ROM可实现查表或码制变换等功能查表功能－－查某个角度的三角函数把变量值（角度）作为地址码，其对应的函数值作为存放在该地址内的数据，这称为“造表”。使用时，根据输入

5、的地址(角度)，就可在输出端得到所需的函数值，这就称为“查表”。码制变换－－把欲变换的编码作为地址，把最终的目的编码作为相应存储单元中的内容即可。二、ROM的应用举例3.用于组合电路的设计【例7.2—1】试用ROM构成能实现函数y=x2的运算表电路，x的取值范围为0～7的正整数。1）作函数运算表电路【解】（1）分析要求、设定变量自变量x的取值范围为0～7的正整数，对应的3位二进制正整数。根据y=x2的运算关系，可求出y的最大值是72＝49，可以用5位二进制数Y=Y4Y3Y2Y1Y0表示。（2）列真值表—函数运算表输入输出ABCD5D4D3

6、D2D1D0000000000001000001010000100011001001100010000101011001110100100111110001（3）写标准与或表达式(4)画ROM存储矩阵结点连接图为做图方便，我们将ROM矩阵中的二极管用节点表示。【解】（1）写出各函数的标准与或表达式：按A、B、C、D顺序排列变量，将Y1、Y2、Y4扩展成为四变量逻辑函数。2）实现任意组合逻辑函数【例7.2—2】试用ROM实现下列函数：（2）选用16×4位ROM，画存储矩阵连线图：3）函数发生7.2随机存取存储器（RAM）一、静态随机存取存储

7、器(SRAM)二、存储器容量的扩展7.2随机存取存储器（RAM）一、静态随机存取存储器(SRAM)1SRAM的本结构CEOEWE=100高阻CEOEWE=00X输入CEOEWE=010输出CEOEWE=011高阻SRAM的工作模式工作模式CEWEOEI/O0~I/Om-1保持(微功耗)1XX高阻读010数据输出写00X数据输入输出无效011高阻1.RAM存储单元静态SRAM(StaticRAM)双稳态存储单元电路列存储单元公用的门控制管，与读写控制电路相接Yi＝1时导通本单元门控制管:控制触发器与位线的接通。Xi=1时导通来自列地址译码器

8、的输出来自列地址译码器的输出1.RAM存储单元静态SRAM(StaticRAM)T5、T6导通T7、T8均导通Xi=1Yj=1触发器的输出与数据线接通，该单元通过数据线读取数据。触发器与位线接