半导体存储器件-课件-北京工业大学-08.ppt

第8章 半导体存储器件 磁存储器 主存储器 8.2只读存储器ROM 2.可编程ROM 3.典型ROM集成电路 7488-256位可编程双极型ROM MOS掩膜可编程ROM 8.3PROM 8.4可擦写PROM 2.EEPROM 8.5ROM的应用 ROM有多种用途 1.数码转换 2.字符发生器 3.复字符发生器 4.组合逻辑电路 5.算术运算 6.查表 7.键盘译码器 应用实例1.用PROM实现数码的转换。用256× 8位ROM将8421二进制编码转换成格雷码。 应用实例2.用ROM作为字符发生器 应用实例3.用ROM实现组合逻辑函数。 8.6RAM(随机访问存储器或叫读写存储器) 1.RAM的种类： (1).SRAM:静态RAM (2).DRAM:动态RAM 2.SRAM的结构 SRAM内部结构框图 MOS SRAM存储单元 双极型SRAM存储单元 NMOS SRAM存储单元的读写控制电路 静态RAM 2114方框图 2114SRAM应用电路图 静态RAM存储单元(SRAM) 动态RAM存储单元(DRAM) * 存储器件 8.1存储设备的分类 光存储器 磁存储器 半导体存储器 CD RWMs CD ROMs 主内存 辅助存储器 软盘 硬盘 数字音频磁带 磁泡存储器 辅助存储器 U盘 移动硬盘 半导体存储器 只读存储器 ROMs 读写存储器 RAMs 双极 静态RAMs SRAMs MOS 静态RAMs SRAMs 动态RAMs DRAMs 非易失性RAMs NVRAMs 双极 MOS 掩膜ROM PROM 掩膜ROM 可编程ROM 可擦可编程ROM 电可擦出可编程ROM 1.ROM的结构 ROM由三部分组成： 1.地址译码器 2.存储矩阵 3.输出缓冲器 存储容量：每行为4位，共存了8行 4位× 8=32位 总共容量为32位 最早的ROM，电路如左图所示。 有内部译码器的ROM。 图中，虚线左侧为译码器，与非阵列，右侧为存储器数据的“或”阵。 因为A2A1A0=000时，最顶点的与非门输出为0。将电流流过R沿箭头流向与非门入地。输出端D3度出0。同样，D2，D1读出为0，D0读出1。于是第0行存的数据为D3D2D1D0=0001。 图中用箭头表示的连接为编程，存储数码0，无箭头表示1。 存储器阵列用黑点表示存储数码1。每个黑点表示一个晶体管或场效应晶体管。右侧框内，虚线上面为双极晶体管，虚线下面为MOS场效应晶体管。由于连接的晶体管不同，分为双极型ROM和MOS型可编程ROM。 编程就是把连接晶体管的基极或栅极上的熔丝烧断与否。烧断表示0，不烧断为1。在编程时按需要有选择的保留或烧断就是编程。 译码器与阵列 存储或阵列 A0 A1 A2 A3 A4 +Vcc En D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 GND 7488 1 2 3 4 5 6 7 9 8 10 11 12 13 14 15 16 32 x 8bit 存储容量为：215× 8（位）=256K（位）=32K（字） 型号为：47256表示存256K位代码，相当于32K个字（8位/字） 芯片内部结构： 262,144位掩膜可编程ROM； 组成32768个字（8位/字），即32K字存储器； 15位地址线输入用于选择32768个存储单元中的任何一个。 8位Data输出线。D0~D7 访问时间及功耗： NMOS的47256访问时间为200ns，电源功耗为82.5mw； CMOS的47c256（TMS47c256）访问时间为150ns，电源功耗28mw 控制端E和S的功能： E、S——低电平输入有效 S——是片选控制端，要求输入芯片在系统中的接口 地地 E——有控制掉电功能，芯片使能端 E=1时，内部电路工作在掉电方式，芯片只消耗正常工作电流的1/4，这个特性适合电池供电系统 PROM的熔丝是完好的，未编程的。编程是用户自己完成的。使用专用编程器，将熔丝烧断。烧断的单元存储0，保留的存储1。 PROM分两类： 低密度，高速，高功耗的有：74186是512位双极型PROM，组织成存储64个字（8位/字），访问时间为50ns MOS的PROM：高密度，低速，低功耗。如TMS27pc256是32个字（8位/字），访问时间为120ns 图示2732EPROM和标准的PROM一样，存储数据。 区别在于若要改变存储内容只需将以前的数据擦掉重新编程。 方法：用紫外线擦抹器，打开抽屉，将EPROM放入其中，关上抽屉接正电源，里面的紫外线灯照射2~5分钟，就将内容全部擦掉。 EPROM在芯片顶部中心位置有一方形窗户，通过紫外线照射，将存储的电荷释