数字电路逻辑设计 第七章半导体存储器ppt课件.ppt

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1、第七章半导体存储器7.1概述7.2顺序存取存储器（SAM）7.3随机存取存储器（RAM）7.4只读存储器（ROM）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7.1存储器概述7.1存储器概述存储器：专用于存放大量二进制数码的器件按材料分类1)磁介质类——软磁盘、硬盘、磁带、…2)光介质类——CD、DVD、MO、…3)半导体介质类——SDRAM、EEPROM、FLASHROM、…按功能分类主要分RAM和ROM两类，不过界限逐渐模糊RAM:SDRAM,磁盘，ROM:CD,DVD,FLASHROM,EEPROM存

2、储器一般概念讨论学习半导体介质类存储器件的结构功能和使用特点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。7.1.1半导体存储器的特点与应用半导体存储器种类很多，其简单分类如下：★双极型存储器：是以双极性触发器为基本存储单元，具有工作速度快，功耗大的特点，主要用于对工作速度要求较高的场合。★MOS型存储器是以MOS触发器为基本存储单元，它具有集成度高、功耗小、工艺简单等特点，主要用于大容量存

3、储系统中。☆从制造工艺上分：7.1.2半导体存储器分类RAM(RandomAccessMemory)随机存取存储器ROM(ReadOnlyMemory)只读存储器随机存取存储器：在运行状态可以随时进行读或写操作RAM信息易失：芯片必须供电才能保持存储的数据SRAMDRAM只读存储器：通过特定方法写入数据，正常工作时只能读出ROM信息非易失：信息一旦写入，即使断电也不会丢失ROM(工厂掩膜)PROM(一次编程)7.1.2半导体存储器分类EPROM(多次编程)☆从存取信息方式上分：顺序存取存储器(SAM)：如先入先出型和先入后出型SAM(Sequenti

4、alAccessMemory)顺序存取存储器容量：存储单元总数（bit），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。存取时间：表明存储器工作速度，通常用读(或写)周期描述。其它：材料、功耗、封装形式等等7.1.3存储器主要性能指标1Kbit=1024bit=210bit128Mbit=134217728bit=227bit字长：一个芯片可以同时存取的比特数，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。1位、4位、8位、16位、32位等等标称：字数×位数读操作和写操作时序图：存储器的工作时序关系例如：字数：字长：每次可以读

5、(写)二值码的个数总容量……字数（通常以字节个数为单位）字长（通常以字节为单位）存储器不同的存储器芯片，其存储容量是不同的。例如某一半导体存储器芯片，共有4K个存储单元，每个单元存储8位二进制信息，则该芯片的存储容量是4K×8bits或4K字节，简称4KB。字节数（4K个字节数）字节长B（一个字节8bits）存储器……7.2顺序存取存储器（SAM）7.2.1动态CMOS反相器7.2.2动态CMOS移存单元7.2.3动态移存器和顺序存取存储器SequentialAccessMemory7.2.1动态CMOS反相器由传输门和CMOS反相器组成。电路中T1

6、、T2栅极的寄生电容C是存储信息的主要“元件”。２．MOS管栅电容C的暂存作用栅电容C充电迅速，放电缓慢，因此可以暂存输入信息。若每隔一定时间对C补充一次电荷，使信号得到“再生”，可长期保持C上的1信号，这一操作过程通常称为“刷新”。CP的周期不能太长，一般应小于１ms。１．电路结构图7-2-1动态CMOS反相器vI+–TG1CPCRVDDT2T1vOCP•+–7.2.2动态CMOS移存单元动态CMOS移存单元由两个动态CMOS反相器串接而成。当CP=1时，主动态反相器接收信息，从动态反相器保持原存信息；CP=0时，主动态反相器保持原存信息，从动态反

7、相器随主动态反相器变化。每经过一个CP，数据向右移动一位。主从1位ITG1CPC1VDDT2T1OCPTG2CPC2VDDT4T3CP图7-2-2动态CMOS移存单元7.2.2动态CMOS移存单元7.2.3动态移存器和顺序存取存储器１．动态移存器动态移存器可用动态CMOS移存单元串接而成，主要用来组成顺序存取存储器(SAM)。7.2.3动态移存器和顺序存取存储器１．动态移存器动态移存器可用动态CMOS移存单元串接而成，主要用来组成顺序存取存储器(SAM)。由于需要读出的数据必须在CP的推动下，逐位移动到输出端才可读出，所以存取时间较长，位数越多，最大

8、存取时间越长。0121023···串入串出CPCP1位动态移存单元图7-2-31024位动态移存器示意图(1