第七章 半导体存储器.ppt

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1、第7章半导体存储器7.1概述7.2只读存储器7.3随机存储器7.4存储器容量的扩展7.5用存储器实现组合逻辑函数重点难点电路的结构特点、地址与数据的对应关系重点：内部详细结构、物理过程（非重点）存储器容量的扩展分类、特点、应用场合难点：第七章半导体存储器产生组合逻辑函数半导体存储器是一种能存储大量二值数字信息的大规模集成电路，是现代数字系统特别是计算机中的重要组成部分。半导体存储器ROMEPROM快闪存储器PROME2PROM掩膜ROM可编程ROMRAMSRAMDRAM按存取方式来分7.1概述按制造工艺来分

2、半导体存储器双极型MOS型对存储器的操作通常分为两类：写——即把信息存入存储器的过程。读——即从存储器中取出信息的过程。两个重要技术指标存储容量———存储器能存放二值信息的多少。单位是位或比特（bit）。1K=210=1024，1M=210K=220。存储时间———存储器读出（或写入）数据的时间。一般用读（或写）周期来表示。7.2.1掩膜只读存储器（ROM）②存储的数据不会因断电而消失，具有非易失性。特点：①只能读出，不能写入；1、ROM的基本结构ROM主要由地址译码器、存储矩阵和输出缓冲器三部分组成。7.

3、2只读存储器（ROM）掩模ROM：厂家把数据“固化”在存储器中，用户无法进行任何修改。适合大量生产，简单，便宜，非易失性，使用时，只能读出，不能写入。ROM的基本结构字线位线存储单元可以由二极管、双极型三极管或者MOS管构成。每个存储单元可存储1位二值信息（“0”或“1”）。按“字”存放、读取数据，每个“字”由若干个存储单元组成，即包含若干“位”。字的位数称为“字长”。每当给定一组输入地址时，译码器选中某一条输出字线Wi，该字线对应存储矩阵中的某个“字”，并将该字中的m位信息通过位线送至输出缓冲器进行输出。

4、存储器的容量＝字数×位数＝2n×m位2、二极管ROM地址译码器实现地址码的与运算，每条字线对应一个最小项。地址译码器存储矩阵实现字线的或运算存储矩阵ROM的数据表地址数据A1A0D3D2D1D0000110110101101101001110制作芯片时，若在某个字中的某一位存入“1”，则在该字的字线与位线之间接入二极管，反之，就不接二极管。3、MOS管ROMROM的数据表地址数据A1A0D3D2D1D0000110110101101101001110ROM的点阵图“1”“0”一次性可编程ROM（PROM）：

5、出厂时，存储内容全为1，用户可根据自己的需要进行编程，但只能编程一次。总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同。7.2.2可编程的只读存储器ROM的编程是指将信息存入ROM的过程。UCC字线Wi位线Di熔丝熔丝型PROM的存储单元W0D70AWARVCC11、数据写入例：将W0=01111111写入①输入地址码0000，使W0=1，(选中该组存储单元)②在D7端加高压脉冲(20V)，使稳压管DZ导通，写入放大器AW导通，输出呈低电平、低内阻状态，有大电流流过熔断丝，将其熔断。I大2、数据读出输入地址码000

6、0，使W0=1，数据端不加电压，AR工作，输出数据读出时，AR输出的5V高电平不足以使DZ导通，AW不工作。工作原理只能写入一次，不能满足经常修改存储内容的需要7.2.3可擦除的可编程只读存储器（EPROM）一、紫外线擦除可编程ROM（UVEPROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同.UVEPROM采用浮栅技术，可通过紫外线照射而被擦除，可重复擦除上万次。FlashMemory也是采用浮栅型MOS管，存储器中数据的擦除和写入是分开进行的，数据写入方式与EPROM相同，一般一只芯片可以擦除/写入100

7、万次以上。E2PROM也是采用浮栅技术，用电擦除，可重复擦写100次，并且擦除的速度要快的多。E2PROM的电擦除过程就是改写过程，它具有ROM的非易失性，又具备类似RAM的功能，可以随时改写。二、电可擦除可编程ROM（E2PROM）三、快闪存储器（FlashMemory）7.3随机存取存储器（RAM）②断电后存储的数据随之消失，具有易失性。特点：①可随时读出，也可随时写入数据；根据存储单元工作原理不同，分为静态RAM和动态RAM静态SRAM:优点:数据由触发器记忆，只要不断电，数据就能永久保存缺点:存储单

8、元所用的管子数目多,功耗大,集成度受到限制动态DRAM:优点:存储单元所用的管子数目少,功耗小,集成度高缺点:为避免存储数据的丢失,必须定期刷新一、SRAM的基本结构7.3.1、静态随机存储器(SRAM)由存储矩阵、地址译码器、读/写控制电路三部分组成.SRAM的基本结构图CS称为片选信号。CS=0时，RAM工作；CS=1时，所有I/O端均为高阻状态，不能对RAM进行读/写操作。R/W称为读/写控制信号。R/W=