数字电子技术－第9章.PPT

第 9 章　半导体存储器 9.1　概　述 9.2　只读存储器 一、ROM 的类型及其特点 二、ROM 的结构和工作原理 三、集成 EPROM 举例 四、用 PROM 实现组合逻辑函数 9.3 随机存取存储器 一、RAM 的结构、类型和工作原理 二、集成 RAM 举例 本 章 小 结 EXIT 半导体存储器 EXIT 概　述 本章小结 随机存取存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 主要要求： 了解半导体存储器的作用、类型与特点。 　　例如计算机中的自检程序、初始化程序便是固化在 ROM 中的。计算机接通电源后，首先运行它，对计算机硬件系统进行自检和初始化，自检通过后，装入操作系统，计算机才能正常工作。 二、半导体存储器的类型与特点 只读存储器(ROM，即Read-Only Memory) 随机存取存储器(RAM，即Random Access Memory) 　　RAM 既能读出信息又能写入信息。它用于存放需经常改变的信息，断电后其数据将丢失。常用于存放临时性数据或中间结果。 例如 计算机内存就是 RAM 　　ROM 在工作时只能读出信息而不能写入信息。它用于存放固定不变的信息，断电后其数据不会丢失。常用于存放程序、常数、表格等。 一、半导体存储器的作用 存放二值数据 主要要求： 了解 ROM 的类型和结构，理解其工作原理。 了解集成 EPROM 的使用。 理解字、位、存储容量等概念。 按数据写入方式不同分 掩模 ROM 可编程 ROM(Programmable ROM，简称 PROM) 可擦除 PROM(Erasable PROM，简称 EPROM) 电可擦除 EPROM(Electrically EPROM，简称 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。 　　其存储数据在制造时确定，用户不能改变。用于批量大的产品。 　　其存储数据由用户写入。但只能写一次。 　　写入的数据可用紫外线擦除，用户可以多次改写存储的数据。 4 ? 4 二极管 ROM 的结构和工作原理动画演示 (一) 存储矩阵 由存储单元按字 (Word)和位(Bit)构成的距阵 由存储距阵、地址译码器(和读出电路)组成 4 ? 4 存储矩阵结构示意图 W3 W2 W1 W0 D3 D2 D1 D0 字线 位线 　　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。 　　交叉处的圆点 “ ”表示存储 “1”；交叉处无圆点表示存储 “0”。 　　当某字线被选中时，相应存储单元数据从位线 D3 ~ D0 输出。 　单击鼠标请看演示 1　0　 1 　1 1　0　 1 　1 　　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。 W3 1. 存储矩阵的结构与工作原理 2. 存储容量及其表示 用“M”表示“1024 K”，即 1 M = 1024 K = 210 K = 220 。 2. 存储容量及其表示 指存储器中存储单元的数量 例如，一个 32 ? 8 的 ROM，表示它有 32 个字， 字长为 8 位，存储容量是 32 ? 8 = 256。 对于大容量的 ROM常用“K”表示“1024”，即 1 K = 1024 = 210 ； 例如，一个 64 K ? 8 的 ROM，表示它有 64 K 个字， 字长为 8 位，存储容量是 64 K ? 8 = 512 K。 一般用“字数 ? 字长(即位数)”表示 3. 存储单元结构 3. 存储单元结构 (1) 固定 ROM 的存储单元结构 二极管 ROM TTL - ROM MOS - ROM Wi Dj Wi Dj VCC Wi Dj +VDD 1 　　接半导体管后成为储 1 单元；若不接半导体管，则为储 0 单元。 (2) PROM 的存储单元结构 　　PROM 出厂时，全部熔丝都连通，存储单元的内容为全 1(或全 0) 。用户可借助编程工具将某些单元改写为 0  (或 1) ,这只要将需储 0(或 1)单元的熔丝烧断即可。 熔丝烧断后不可恢复，因此 PROM 只能一次编程。 二极管 ROM TTL - ROM MOS - ROM Wi Dj Wi Dj VCC Wi Dj +VDD 1 熔丝 熔丝 熔丝 (3) 可擦除 PROM 的存储单元结构