数字电子技术第七章存储器讲述.ppt

1024字×4位（2114） SRAM结构 二、SRAM的静态存储单元 图 9-13 SRAM存储单元 (a) 六管NMOS存储单元； (b)六管CMOS存储单元 是由六个NMOS管(V1~V6)组成的存储单元。V1、V2构成的反相器与V3、V4构成的反相器交叉耦合组成一个RS触发器，可存储一位二进制信息。Q和Q是RS触发器的互补输出。V5、V6是行选通管，受行选线X(相当于字线)控制，行选线X为高电平时Q和Q的存储信息分别送至位线D和位线D。V7、V8是列选通管，受列选线Y控制，列选线Y为高电平时，位线D和D上的信息被分别送至输入输出线I/O和I/O，从而使位线上的信息同外部数据线相通。 《数字电子技术基础》 本章的重点： 1．存储器的基本工作原理、分类和每种类型存储器的特点； 2．扩展存储器容量的方法； 3．用存储器设计组合逻辑电路的原理和方法。 因为存储器几乎都作成LSI器件，所以这一章的重点内容是如何正确使用这些器件。存储器内部的电路结构不是课程的重点。 第七章 半导体存储器 7.1 概述 存储器：存储大量二值信息（或称为二值数据）的半导体器件。 用途：在计算机或数字系统中存储数据。 与寄存器的区别：以字为单位存取，每字包含若 干 位。各个字的相同位通过同一引脚与外界联系。 每个字分配一个地址，因此内部有地址译码器。 主要指标：存储容量、存取速度。 存储容量:用字数×位数表示，也可只用位数表示。如，某动态存储器的容量为109位/片。 存取速度：用完成一次存取所需的时间表示。高速存储器的存取时间仅有10ns左右。 分类： 掩模ROM 可编程ROM（PROM） 可擦除可编程ROM（EPROM） 随机存储器RAM 静态存储器SRAM 动态存储器DRAM 按功能 (Read- Only Memory) (Random Access Memory) (Programmable ROM) (Erasable PROM) UVEPROM EEPROM 只读存储器ROM Flash Memory (Ultra-Violet) (Electrically) 电可擦除 紫外线擦除 (Static RAM) 快闪存储器 (Dynamic RAM) 只能读出不能写入,断电不失 7.2 只读存储器(ROM) 7.2.1 掩模只读存储器 ROM主要由地址译码器、存储矩阵和输出缓冲器三部分组成， 其基本结构如图 所示。 存储矩阵是存放信息的主体，它由许多存储单元排列组成。每个存储单元存放一位二值代码(0 或 1)，若干个存储单元组成一个“字”(也称一个信息单元)。 地址译码器有n条地址输入线A0~An-1，2n条译码输出线W0~W2n-1，每一条译码输出线Wi称为“字线”，它与存储矩阵中的一个“字”相对应。因此， 每当给定一组输入地址时，译码器只有一条输出字线Wi被选中，该字线可以在存储矩阵中找到一个相应的“字”，并将字中的m位信息Dm-1~D0送至输出缓冲器。读出Dm-1~D0的每条数据输出线Di也称为“位线”，每个字中信息的位数称为“字长”。 ROM的存储单元可以用二极管构成，也可以用双极型三极管或MOS管构成。存储器的容量用存储单元的数目来表示，写成“字数乘位数”的形式。对于上图的存储矩阵有2n个字， 每个字的字长为m，因此整个存储器的存储容量为2n×m位。 存储容量也习惯用K(1 K=1024)为单位来表示，例如1 K×4、 2 K×８ 和 64 K×1的存储器，其容量分别是 1024×4 位、 2048×8 位 和 65536×1 位。 地址译码器：根据地址输入，在存储矩阵中选出指定的字对应的单元，把数据送往输出缓冲器。 输出缓冲器是ROM的数据读出电路，通常用三态门构成，它不仅可以实现对输出数据的三态控制，以便与系统总线联接， 还可以提高存储器的带负载能力。 A1,A0的四个最小项 字线 位线 二－四线译码器 按组合电路进行分析。 当EN=0时， 。 D1= D3 = A0 D0 = W1+ W0 = A1 D3 = W1+W3 = A1A0+A1A0=A0 D2= W1= A1+A0 0 0 1 1 D0 1 0 1 0 D1 1 1 0 1 D2 1 0 1 0 D3 1 0 1 0 A0 1 1 0 0 A1 真值表 7.2.2 可编程只读存储器（PROM） 产品出厂时存的全是1，用户可一次性写入，即把某些1改为0