数字电路 康华光(第五版)半导体存储器.ppt

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1、半导体存储器半导体存储器（简称存储器）是一种能存储大量二值信息或数据的半导体器件。对存储器的操作（也称为访问）通常分为两类：读操作和写操作。读操作是从存储器中取出其存储信息的过程；写操作是把信息存入到存储器的过程。存储器的技术指标包括存储容量、存取速度、可靠性、功耗、工作温度范围和体积等。一、概述存储容量（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。M＝字数×位数地址：每个字的编号。字数=2n（n为存储器外部地址线的线数）例如：一个内有8192个基本存储单元的存储器，其存

2、储容量为8Kbit（1K=210=1024）；如果这个存储器每次可以读（写）8位二值码，说明它可以存储1K个字，每字为8位，这时的存储容量也可以用1K8位来表示。一、概述半导体存储器的分类按读写功能分为：只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）和随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）。按在计算机系统中的作用分为：主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和高速缓冲存储器。按信息的可保存性分为：易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器——在系统关闭时会失去存储的信息，它需要持续的电源供应以维持数据。大部分的R

3、AM都属于此类。非易失存储器——在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据信息，如ROM半导体存储器、磁介质或光介质存储器。一、概述只读存储器——在正常工作状态时，内容只能读出，不能随时写入，所以称为只读存储器。(Read-OnlyMemory)1、ROM的分类按写入情况划分固定ROM（掩膜ROM）可编程ROM可编程ROM（PROM）可擦除PROM（EPROM）电可擦除PROM（E2PROM）按存贮单元中器件划分二极管ROM三极管ROMMOS管ROM二、只读存储器快闪存储器（FLASH）固定ROM所存储的数据已由生产厂家在制造时用掩模板确定，

4、用户无法进行更改，所以也称掩模编程ROM。PROM在出厂时，存储内容全为1或全为0，用户根据自己的需要进行编程，但只能写入一次，一旦写入则不能再修改。EPROM具有较强的灵活性，它存储的内容既可按用户需要写入，也可以用紫外线或X射线照射15~20min擦除其全部内容后，重新写入。E2PROM包括的PROM、电信号擦除PROM和快闪存储器。2、ROM的基本结构存储矩阵地址译码器地址输入数据输出控制信号输入输出控制电路二极管ROM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。交点处有二极管相当存1，无二极

5、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时二极管ROM行线存储矩阵列线行线与列线的交点都是一个存储单元。交点处有MOS管相当存0，无MOS管相当存1。3、二维译码该存储器的容量=?4、集成电路ROMAT27C010128K×8位ROM工作模式A16~A0VPPD7~D0读00XAiX数据输出输出无效X1XXX高阻等待1XXAiX高阻快速编程010AiVPP数据输入编程校验001AiVPP数据输出5、ROM的读操作与时序图（2）加入有效的片选信号；（3

6、）使输出使能信号有效，经过一定延时后，有效数据出现在数据线上；（4）让片选信号或输出使能信号无效，经过一定延时后数据线呈高阻态，本次读出结束。（1）欲读取单元的地址加到存储器的地址输入端；（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。（3）由于ROM是一种组合逻辑电路，因此可以用它来实现各种组合逻辑函数，特别是多输入、多输出的逻辑函数。6、ROM的应用举例利用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

7、时，根据输入的地址(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。6、ROM的应用举例CI3I2I1I0二进制码O3O2O1O0格雷码CI3I2I1I0格雷码O3O2O1O0二进制码00000000010000000000001000110001000100010001110010001100011001010011001000100011010100011100101011110101011000110010110110010000111010

8、0101110101010001100110001111010011101110011110010101111110101100010111110110111101011001010111001000011