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第七章 半导体存储器 目录 7.1 概述 半导体存储器：能存储大量二值信息的器件 一、一般结构形式 二、分类 1、从存/取功能分： ①只读存储器(Read-Only-Memory） 在正常工作状态下只能从中读出数据，不能快速地随时修改或重新写入数据。 ②随机存储器（Random-Access-Memory） 正常工作状态下就可以随时向存储器里写入数据或从中读出数据。 二、分类 2、从工艺分： ①双极型 ②MOS型 7.2.1 掩模只读存储器（ROM） 一、结构 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” 掩模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 PROM总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同 7.2.3 可擦除的可编程只读存储器（EPROM） 总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同 一、用紫外线擦除的PROM（UVEPROM） 二、电可擦除的可编程ROM（E2PROM） 7.3.1 静态随机存储器（SRAM） 一、结构与工作原理 SRAM的组成结构 二、SRAM的存储单元 二、SRAM的存储单元 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制成的。 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 方法：将各片的地址线、读写线、片选线共用； IO线分别并行输出。 7.4.2 字扩展方式 7.4.3 字、位同时扩展方式 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 二、举例 ③画图 习题：P383-385 存储容量计算：7.2 存储容量的扩展：7.5 存储器电路的分析：7.8 存储器电路的设计：7.11 存储单元由一只NMOS管T和一个电容Cs组成。 写操作时，字线给出高电平，使T导通，位线上的数据经过T被存入Cs。 读操作时，字线给出高电平，使T导通， Cs经过T向位线上的电容CB提供电荷，使位线获得读出信号。 单管动态MOS存储单元 破坏性读出，加灵敏放大器 7.4 存储器容量的扩展 当使用一片ROM或RAM器件不能满足对存储容量的要求时，就需要将若干片ROM或RAM组合起来，形成一个容量更大的存储器。 容量的扩展有两种方式： ①当一片存储器的字数够用而每个字的位数不够用时，应采用位扩展方式。 ②当一片存储器的位数够用而字数不够用时，则应采用字扩展方式。 当一片存储器的位数和字数都不够用时，则应结合采用两种扩展方式。 例：用八片1024 x 1位→ 1024 x 8位的RAM 1024 x 8 RAM 例：用四片256 x 8位→1024 x 8位 RAM 适用于每片RAM,ROM位数够用而字数不够时 方法：将各片的原地址线、读写线、IO线共用； 适当增加地址线，通过译码控制片选端。 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 例：用四片256 x 8位→1024 x 8位 RAM 字扩展方法：各片的原地址线、读写线、IO线共用； 适当增加地址线，通过译码控制片选端。 各片RAM的地址分配 1111 (768) (1023) 1 1 1 0 1 1 RAM(4) 1010 (512) (767) 1 1 0 1 1 0 RAM(3) 0101 (256) (511) 1 0 1 1 0 1 RAM(2) 0000 (0) (255) 0 1 1 1 0 0 RAM(1) 地址范围 A9 A8 A7 A6 A5 A4A3 A2 A1 A0 （等效十进制数） Y‘0 Y’1 Y‘2 Y’3 A9 A8 器件编号 例：用64×2位的RAM扩展成256×4位RAM。 适用于每片RAM,ROM位数和字数不够时 方法：先位扩展，再字扩展。 （1）位扩展：2位?4位 方法：将各片的地址线、 读写线、片选线共用； IO线分别并行输出。 （2）字扩展：64字?256字 方法：各片的原地址线、读写线、IO线共用；