半导体存储器ppt课件.ppt

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1、第6章半导体存储器存储器用来存储微机工作所必需的数据和程序。由大量的基本存储电路组成。基本存储电路可以是磁心、半导体器件等。内存储器，也称为主存储器，简称内存。用来存放当前机器运行的程序和数据，CPU可直接用指令对内存储器进行读写访问。通常用半导体存储器作为内存储器。外存储器，也称为辅助存储器，简称外存。用来存放暂时不用的程序和数据，CPU不能直接用指令对外存储器进行读写访问。外存储器的存储容量大、速度较低。图6.1显示了微机系统中的存储器组织。它呈现金字塔形结构，越往上存储器件的速度越快，CPU的访问频度越高；同时，每位存储容量的价格也越高，

2、容量也越小。图中，CPU中的寄存器位于塔的顶端，它拥有最快的存取速度，但数量极为有限；向下依次是CPU内的高速缓冲存储器(Cache)、主板上的Cache、主存储器、辅助存储器和大容量辅助存储器；位于塔底的存储设备，其容量最大，每位存储容量的价格最低，但速度可能也是较慢或最慢的。从整体上看，这种结构解决了速度、容量和价格间的矛盾。图6.1微机存储系统的层次结构6.1.1半导体存储器的分类按器件原理，有双极型存储器和MOS型存储器；按存取方式，有随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)；按存储原理，有静态存储器(SRAM)和动态存储器(DR

3、AM)；按信息传送方式，有并行存储器，即其字长的所有位同时进行存取；串行存储器，即按位进行存取。按制造工艺，双极型半导体存储器和MOS型半导体存储器。1.按制造工艺分类1)双极型半导体存储器用TTL型晶体管逻辑电路作为基本存储电路。其特点是存取速度快，但集成度低、功耗大，成本高。常用于高速的微机和大型计算机，在微机系统中常用于高速缓冲存储器(Cache)。2)MOS型半导体存储器用MOS管电路作为基本存储电路。特点是制造工艺简单，集成度高、功耗低，价格便宜，但存取速度慢。微机的内存主要由MOS型半导体存储器件构成。2.按存取方式分类按存取方式分

4、类，半导体存储器可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。其分类如图6.2所示。图6.2半导体存储器分类1)随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)RAM是指在程序执行过程中，能够通过指令随机地、个别地对其中每个存储单元进行读/写操作的存储器。一般说来，RAM中的信息在断电后会丢失；但有些RAM芯片，由于内部带有电池，断电后信息不会丢失，称为非易失性RAM。RAM主要用来存放原始数据，中间结果或程序，也可外界交换信息。(1)静态RAM(SRAM)以双稳态触发器作为基本的存储单元，每一个双稳态触发器存放一位二进制

5、信息。其保存的信息在不断电的情况下，是不会被丢失的。优点是不需要动态刷新电路，速度快；缺点是与动态RAM相比集成度低，功耗和价格高。主要用于存储容量不大的微机系统中，如微机中的Cache采用的就是SRAM。(2)动态RAM(DRAM)基本存储单元是单管动态存储电路，以极间分布电容来存放信息。电容有电荷为“1”，电容无电荷为“0”。如果不及时进行刷新，极间电容中的电荷会因漏电而逐渐丢失，因此DRAM需定时刷新，且必须配备专门的刷新电路，保证至少在2ms内对基本存储单元刷新一次。DRAM集成度高，价格低，多用在存储量较大的系统中，如微机中的内存储器

6、就是采用DRAM。(3)非易失性RAM(NVRAM)非易失性RAM是由SRAM和EEPROM共同构成的存储器。正常运行时与SRAM功能相同，用SRAM保存信息；在系统掉电或电源故障发生瞬间，SRAM中的信息被写到EEPROM中，以保证信息不丢失。2.只读存储器(ReadonlyMemory，ROM)ROM在微机系统的在线运行过程中，只能对其进行读操作，而不能进行写操作。断电后ROM中的信息不会消失，具有非易失性。ROM通常用来存放固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。如掩膜型只读存储器MROM、可编程的只读存储器PROM，可擦除可编程的

7、只读存储器EPROM和EEPROM等，近年来发展起来的快擦型存储器(F1ashMemory)具有EEPROM的特点。ROM的集程度高于RAM，且价格较低。(1)掩模只读存储器(MROM)MROM是利用掩模工艺制造的，一旦做好，其中的信息便不能更改，因此只适用于存储成熟的固定程序和数据。在大量生产时，成本很低。(2)可编程只读存储器(PROM)PROM在出厂时，存储内容全为1(或者全为0)，没有存放程序或数据，允许用户进行一次性编程，信息一旦写入不能更改。(3)可擦除可编程只读存储器(EPROM)EPROM的信息可通过紫外线来擦除，允许用户多次写

8、入多次擦除。其擦除的方法为紫外线照射，时间为20min以上。(4)电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)EEPROM既具有ROM的非易失性，又具备类