半导体存储器和可编程逻辑器件ppt课件.ppt

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1、本章基本要求本章教学基本要求：了解大规模集成电路半导体存储器ROM、EPROM、RAM电路的工作原理。了解存储器容量的扩展方法。了解可编程逻辑器件的基本结构和功能。一、半导体存储器的作用存放二值（0、1）数据二、半导体存储器的特点集成度高、体积小、存储信息容量大、工作速度快。可编程逻辑器件是一种功能特殊的大规模集成电路，可由用户定义和设置逻辑功能，取代中小规模的标准集成逻辑器件并创造大型复杂的数字系统，具有结构灵活、集成度高、和可靠性高等特点。只读存储器用来存储二值信息代码，其数据一旦写入，在正常工作时，只能重复读取

2、所存内容，而不能改写。存储器内容在断电后不会消失，具有非易失性。只读存储器的特点：15.1只读存储器例如有10根地址线（n=10)，通过地址译码器译出字线根，为若的地址选择为1100000000，则i=768，译出=1，其余字线为0每一根字线对应地存放一个8位二进制数码，也就是这个字母的地址所指定存放的数，这个8位二进制数称为一个字。通常把一个字中所含的位数称为字长。位数可以1位、4位、8位、16位和32位等。把8位数的字称为一个字节。4位为半个字节，16位称为两个字节。把输出位数的线称为位线。字线Wi的下标i即对应

3、的是地址码的十进制数。当该字线被选中，Wi出高电平1，其余字线为低电平15.1.1固定ROM相应的地址码的字线地址输入线n根，又称地址码。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（0、1）存储器中总的存储单元的数量称为存储容量。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。一个存储体总的存储容量用字线数m×位线数表示。4×4掩模ROM地址线被选中1001一、二极管掩模ROM选中为1片选信号控制与门电路,为0时译码器工作,表示该片ROM被选中，可以输出存储

4、内容。地址输入字线位输出A1A0WiD3D2D1D000011011W0=1W1=1W2=1W3=110010111101110114×4掩模ROM二、4×4掩模ROM结构及电路存储内容4×4掩模ROM电路存储内容三、MOS管掩模ROM有MOS管所以为1无MOS管为032×32=10241k×1位MOS掩模ROM负载管等效于电阻用1k×1位ROM组成1k×8位ROM得到1K×8位存储器一片1K×1位存储器芯片共8片三级管位线存储单元（快速熔丝）若熔丝被烧断表示存储单元信息为0，不烧断为1。15.1.2可编程ROM(P

5、ROM)正常读数时，字线被选中后，对于有熔丝的存储单元其读出放大器输出的高电平不足以使稳压管导通，反相器截止，而输出为1。而无熔丝输出为0。其存储数据由用户写入。一旦写入就无法修改，只能写一次。PROM的结构原理图如下反相器输出低电平，使相应的熔丝烧断。当要写入信息时，要先输入相应的地址码，使相应的的字线被选中为高电平。对要写入0的位线上加入高电压脉冲，使该位线上读写放大器中稳压管导通。由用户自己写入信息，如果需要修改只要擦除原先存入的信息，再行重写。用一个特殊的浮栅MOS管替代熔丝。15.1.3可擦除可编程ROM(

6、EPROM)在漏、源极间加高电压+25V，使之产生雪崩击穿。同时，在控制栅g上加幅度为+25V、宽度为50ms左右的正脉冲，这样，在栅极电场作用下，高速电子能穿过SiO2,在浮置栅上注入负电荷，使单元管开启电压升高，控制栅在正常电压作用下，管子仍处于截止。该单元编程为0。控制栅g用于控制其下内部的浮置栅G1用于存储信息1或0一、光可擦除的可编程只读存储器（EPROM）石英玻璃盖板当为0时，必须也为0，数据才可输出。工作方式说明读出输出00+5V+5V0V=0有效，作输出端禁止输出高阻01+5V呈高阻状态功率下降高阻1

7、+5V功耗由525mV降到132mV编程输入50ms正脉冲1+25V作输入端编程检验输出00+25V作输出端编程禁止高阻01+25V端呈高阻状态输出构成128168位的存储单元矩阵EPROM2716逻辑结构图EPROM2716引脚排列图当写入时，只需置=0，=0，=1，READY=1加入地址码和存入数码即可。读出时置=0，=0，=1，READY为任意，可输出对应地址码的存储数据。CE二、电可擦除可编程只读存储器（E2PROM）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。2817E2ROM引脚图RAM分类

8、静态RAM(即StaticRAM，简称SRAM)动态RAM(即DynamicRAM，简称DRAM)随机存取存储器(RAM，即RandomAccessMemory)RAM的存储矩阵由触发器或动态存储单元构成，是时序逻辑电路。RAM工作时能读出，也能写入。读或写由读/写控制电路进行控制。RAM掉电后数据将丢失。在读出过程中进行刷新存储单元15.