第7章 半导体存储器综述.ppt

第七章 半导体存储器 Chapter 7 Semiconductor Memory ;§7.1 概 述; 半导体存储器是一种能存储大量二值信息(或称为二值数据)或信号的半导体器件。 根据存储器使用介质的不同，存储器可分为： 磁介质存储器 半导体介质存储器 光介质存储器 根据存取功能的不同，半导体存储器又分为： 只读存储器ROM (Read Only Memory) 随机存取存储器RAM (Random Access Memory); 1、功能 在数字系统中存放不同程序的操作指令及各种需要计算处理的数据。半导体存储器是电子计算机及一些数字系统不可缺少的组成部分。 2、衡量存储器性能的重要指标 # 存储容量（DRAM可达109位/片） # 存取速度（10 ns左右)。;3、输入/输出规定 因为半导体存储器的存储单元数目极其庞大而器件的引脚数目有限，所以在电路结构上不能象寄存器那样把每个存储单元的输入和输出直接引出。 解???办法： 给每个存储单元编一个地址，只有被输入地址代码指定的那些存储单元才能与公共的输入/输出引脚接通，进行数据的读出或写入。;4、分类;§7.2 只读存储器（ROM） Read-only Memory;ROM器件的种类很多，从制造工艺上看有： 二极管ROM、双极型ROM、MOS型ROM 根据编程方法不同，ROM又可以分成： 固定ROM 和 可编程ROM。 可编程ROM又可以细分为： 一次可编程的PROM 光可擦除可编程的EPROM 电可擦除可编程的E2PROM 快闪存储器Flash Memory ;(3) ROM的通常结构： ;定义：存储单元—存储器中每存储1位二进制数的点； 存储容量—存储器中总的存储单元的数量。 存储容量 = 字线数m × 位线数 j;1、掩模只读存储器 (ROM) ;例; MOS结构的ROM ;掩模只读存储器示例图片 ;2.可编程只读存储器 (PROM:Programmable ROM); 一个双极型晶体管加一根熔丝 写入数据时，要设法将需要存入0的那些存储单元上的熔丝烧断即可。 一个二极管加一根熔丝 “熔丝”是用很细的低熔点合金丝或多晶硅导线制成。;例：;PROM 示例图片 ;3、可擦除可编程ROM －EPROM:Erasable Programmable ROM ;叠栅注入MOS管(SIMOS: Stacked-gate Injection MOS);使用SIMOS管的 256 × 1 位EPROM;EPROM 示例图片 1 ;EPROM 示例图片 2 ;EPROM 擦除器 ; E2 PROM 特点：; E2 PROM存储单元介绍：;Wi的电压; 特点： ;Flash Memory Drive 示例图片;§7.3 随机存储器 (RAM) Random Access Memory;(2) RAM的通常结构： ;1.存储矩阵 存储矩阵由大量存储单元构成，通常排列成矩阵形式，每个存储单元存放1位二进制数据。存储器一般以字为单位组织内部结构，一个字含有若干个存储单元，存储单元的个数称为字长。字数和字长的乘积叫做存储器的容量。;3.读写控制电路 读写控制电路对电路工作状态进行控制，一般包含片选和读写控制两种作用，片选信号(CS’)用以决定芯片是否工作，当片选信号有效时，芯片被选中，RAM可以正常工作，否则芯片不工作。读写控制信号（R/W’）用以决定对被选中的单元是读还是写，R/W’为高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。;(3) RAM的分类： ;双极型RAM的静态存储单元;SRAM的结构框图;例：1024×4位RAM（2114）的结构框图：;SRAM 示例图片 1;SRAM 示例图片 2; 主要利用MOS管栅极电容的存储电荷的原理 * 四管动态、三管动态（早期） 外围控制电路简单、读出信号大，但不利于集成； * 单管动态存储单元： ;DRAM的总体结构框图;半导体存储器典型示例;示例2 —— 闪存卡：;示例3 —— 内存条：;示例4 —— BIOS芯片：;示例5 — CMOS SRAM：;其它示例—— ？？？;计算机系统中存储器示例及对比小结;分类原则 ;§7.4 存储器容量的扩展;用8个1024×1位RAM构成的1024×8位的存储器;例：试用1024×2 RAM扩展成1024×6 RAM。;二.字扩展方式： 当RAM芯片的位数能满足系统位数的要求，而字数不够时，可进行字数的扩展。字数扩展的方