杨志忠数电(第3版)9-半导体存储器.ppt

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1、概　述第9章半导体存储器本章小结随机存取存储器(RAM)只读存储器(ROM)9.1概　述主要要求：了解半导体存储器的作用、类型与特点。例如计算机中的自检程序、初始化程序便是固化在ROM中的。计算机接通电源后，首先运行它，对计算机硬件系统进行自检和初始化，自检通过后，装入操作系统，计算机才能正常工作。二、半导体存储器的类型与特点只读存储器(ROM，即Read-OnlyMemory)随机存取存储器(RAM，即RandomAccessMemory)RAM既能读出信息又能写入信息。它用于存放需经常改变的信息，

2、断电后其数据将丢失。常用于存放临时性数据或中间结果。例如计算机内存就是RAMROM在工作时只能读出信息而不能写入信息。它用于存放固定不变的信息，断电后其数据不会丢失。常用于存放程序、常数、表格等。一、半导体存储器的作用存放二值数据主要要求：了解ROM的类型和结构，理解其工作原理。了解集成EPROM的使用。理解字、位、存储容量等概念。9.2只读存储器按数据写入方式不同分掩模ROM可编程ROM(ProgrammableROM，简称PROM)可擦除PROM(ErasablePROM，简称EPROM)电可擦除EP

3、ROM(ElectricallyEPROM，简称E2PROM)一、ROM的类型及其特点写入的数据可电擦除，用户可以多次改写存储的数据。使用方便。其存储数据在制造时确定，用户不能改变。用于批量大的产品。其存储数据由用户写入。但只能写一次。写入的数据可用紫外线擦除，用户可以多次改写存储的数据。二、ROM的结构和工作原理44二极管ROM的结构和工作原理动画演示(一)存储矩阵由存储单元按字(Word)和位(Bit)构成的距阵由存储距阵、地址译码器(和读出电路)组成44存储矩阵结构示意图W3W2W1W0D3D2

4、D1D0字线位线字线与位线的交叉点即为存储单元。每个存储单元可以存储1位二进制数。交叉处的圆点“”表示存储“1”；交叉处无圆点表示存储“0”。当某字线被选中时，相应存储单元数据从位线D3~D0输出。请看演示10111011从位线输出的每组二进制代码称为一个字。一个字中含有的存储单元数称为字长，即字长=位数。W31.存储矩阵的结构与工作原理2.存储容量及其表示用“M”表示“1024K”，即1M=1024K=210K=220。2.存储容量及其表示指存储器中存储单元的数量例如，一个328的ROM，表示它有32

5、个字，字长为8位，存储容量是328=256。对于大容量的ROM常用“K”表示“1024”，即1K=1024=210；例如，一个64K8的ROM，表示它有64K个字，字长为8位，存储容量是64K8=512K。一般用“字数字长(即位数)”表示3.存储单元结构3.存储单元结构(1)固定ROM的存储单元结构二极管ROMTTL-ROMMOS-ROMWiDjWiDjVCCWiDj+VDD1接半导体管后成为储1单元；若不接半导体管，则为储0单元。(2)PROM的存储单元结构PROM出厂时，全部熔丝都连通，存

6、储单元的内容为全1(或全0)。用户可借助编程工具将某些单元改写为0(或1),这只要将需储0(或1)单元的熔丝烧断即可。熔丝烧断后不可恢复，因此PROM只能一次编程。二极管ROMTTL-ROMMOS-ROMWiDjWiDjVCCWiDj+VDD1熔丝熔丝熔丝(3)可擦除PROM的存储单元结构EPROM利用编程器写入数据，用紫外线擦除数据。其集成芯片上有一个石英窗口供紫外线擦除之用。芯片写入数据后，必须用不透光胶纸将石英窗口密封，以免破坏芯片内信息。E2PROM可以电擦除数据，并且能擦除与写入一次完成，性能

7、更优越。用一个特殊的浮栅MOS管替代熔丝。刚才介绍了ROM中的存储距阵，下面将学习ROM中的地址译码器。(二)地址译码器(二)地址译码器从ROM中读出哪个字由地址码决定。地址译码器的作用是：根据输入地址码选中相应的字线，使该字内容通过位线输出。例如，某ROM有4位地址码，则可选择24=16个字。设输入地址码为1010，则字线W10被选中，该字内容通过位线输出。存储矩阵中存储单元的编址方式单译码编址方式双译码编址方式适用于小容量存储器。适用于大容量存储器。又称单译码编址方式或单地址寻址方式D1≈D7≈地

8、址译码器0,01,031,031,10,11,1A0A1A431,70,71,7W0W1W31D0≈…………单地址译码方式328存储器的结构图1.单地址译码方式一个n位地址码的ROM有2n个字，对应2n根字线，选中字线Wi就选中了该字的所有位。328存储矩阵排成32行8列，每一行对应一个字，每一列对应32个字的同一位。32个字需要5根地址输入线。当A4~A0给出一个地址信号时，便可选中相应字的所有存储单元。例如，当A4~A