阎石数字电子技术基础 第七章：半导体存储器.ppt

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1、第七章半导体存储器第七章半导体存储器7.1概述能存储大量二值信息的器件一、一般结构形式输入/出电路I/O输入/出控制！单元数庞大！输入/出引脚数目有限存储器的存储媒介有多种，应用范围也非常广泛。软磁盘磁带硬盘内存条光盘优盘数码相机用SM卡半导体存储器的特点与应用半导体存储器是用半导体器件来存储二值信息的大规模集成电路。集成度高、体积小、可靠性高、价格低、外围电路简单且易于接口、便于自动化批量生产。半导体存储器主要用于电子计算机和某些数字系统，存放程序、数据、资料等。二、分类1、从存/取功能分：①只读存储器(Rea

2、d-Only-Memory）②随机读/写（Random-Access-Memory）2、从工艺分：①双极型②MOS型１．存储容量存储器包含基本存储单元的总数。一个基本存储单元能存储１位(Bit)的信息，即一个0或一个1。存储器的读写操作是以字为单位的，每一个字可包含多个位。例如：字数：字长：每次可以读(写)二值码的个数总容量２．存取时间反映存储器的工作速度，通常用读(或写)周期来描述。半导体存储器的主要技术指标7.2ROM7.2.1掩膜ROM一、结构二、举例地址数据A1A0D3D2D1D000010101101

3、1100100111110A0~An-1W0W(2n-1)D0Dm两个概念：存储矩阵的每个交叉点是一个“存储单元”，存储单元中有器件存入“1”，无器件存入“0”存储器的容量：“字数x位数”掩膜ROM的特点：出厂时已经固定，不能更改，适合大量生产简单，便宜，非易失性7.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同7.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同写入时，要使用编程器7.2.3可擦除的可编程ROM（EPROM）总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同一

4、、用紫外线擦除的PROM（UVEPROM）二、电可擦除的可编程ROM（E2PROM）总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同三、快闪存储器（FlashMemory）为提高集成度，省去T2（选通管）改用叠栅MOS管（类似SIMOS管）１．存储矩阵将存储单元按阵列形式排列，形成存储矩阵。２．地址译码器为了区别不同的字，将存放在同一个字的存储单元编为一组，并赋予一个号码，称为地址。地址的选择是借助于地址译码器来完成的。地址码的位数n与可寻址数N之间的关系为：N=2n。３．片选与读/写控制电路（I/O电路）RAM主要由存

5、储矩阵、地址译码器和读/写控制电路（I/O电路）三部分组成。动画示意7.3RAM7.3RAM7.3.1静态随机存储器（SRAM）一、结构与工作原理动画示意二、SRAM的存储单元六管N沟道增强型MOS管7.3.2*动态随机存储器（DRAM）动态存储单元是利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理7.4存储器容量的扩展7.4.1位扩展方式适用于每片RAM,ROM字数够用而位数不够时接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联即可例：用八片1024x1位→1024x8位的RAM7.4.2字扩展方式适用于每片RAM,ROM位数够

6、用而字数不够时1024x8RAM例：用四片256x8位→1024x8位RAM0001110110111011011111100001110110111011011111107.5用存储器实现组合逻辑函数一、基本原理从ROM的数据表可见：若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变量的逻辑函数地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)用ROM实现组合逻辑函数依据：ROM是由与阵列和或阵列组成的组合逻辑电路。１．将与阵列地址端A0～An当作逻辑

7、函数的输入变量，则可在地址译码器输出端（即字线）上产生全部最小项；２．或阵列的输出（位线）是将与之相连字线上的信息相或以后作为输出的，因此在数据输出端可获得有关最小项相或的表达式。结论：ROM有几个数据输出端，即可获得几个逻辑函数的输出。方法：列出函数的真值表，直接画出存储矩阵的阵列图。？回顾与思考：译码器实现组合逻辑函数的方法及步骤？二、举例