阎石数字电子技术基础第七章7：半导体存储器.ppt

第七章 半导体存储器 第七章 半导体存储器 7.1 概述 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） ②随机读/写 （Random-Access-Memory） 2、从工艺分： ①双极型 ②MOS型 7.2 ROM 7.2.1 掩膜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” 掩膜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 7.2.2 可编程ROM（PROM） 总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同 7.2.2 可编程ROM（PROM） 总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同 7.2.3 可擦除的可编程ROM（EPROM） 总体结构与掩膜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） 总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同 三、快闪存储器（Flash Memory） 为提高集成度，省去T2（选通管） 改用叠栅MOS管（类似SIMOS管） 7.3 RAM 7.3.1 静态随机存储器（SRAM） 一、结构与工作原理 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 7.4 存储器容量的扩展 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 接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联即可 7.4.2 字扩展方式 适用于每片RAM,ROM位数够用而字数不够时 7.5 用存储器实现组合逻辑函数 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 《数字电子技术基础》第四版 重庆大学通信工程学院 黄智勇 输入/出电路 I/O 输入/出 控制 ！单元数庞大 ！输入/出引脚数目有限 　　存储器的存储媒介有多种，应用范围也非常广泛。 软磁盘 磁带 硬盘 内存条 光盘 优盘 数码相机用SM卡 半导体存储器的特点与应用 　　半导体存储器是用半导体器件来存储二值信息的大规模集成电路。 　　集成度高、体积小、可靠性高、价格低、外围电路简单且易于接口、便于自动化批量生产。 　　半导体存储器主要用于电子计算机和某些数字系统，存放程序、数据、资料等。 　　１．存储容量 　　存储器包含基本存储单元的总数。一个基本存储单元能存储１位(Bit)的信息，即一个0或一个1。 存储器的读写操作是以字为单位的，每一个字可包含多个位。 例如： 字数： 字长：每次可以读(写)二值码的个数 总容量 　　２．存取时间 　　反映存储器的工作速度，通常用读(或写)周期来描述。 半导体存储器的主要技术指标 二、举例 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 D0 D1 D2 D3 A0 A1 数 据 地 址 A0~An-1 W0 W(2n-1) D0 Dm 写入时，要使用编程器 　　１．存储矩阵 　　将存储单元按阵列形式排列，形成存储矩阵。 　　２．地址译码器 　　为了区别不同的字，将存放在同一个字的存储单元编为一组，并赋予一个号码，称为地址。地址的选择是借助于地址译码器来完成的。 　　地址码的位数n与可寻址数N之间的关系为：N=2n。 　　３．片选与读/写控制电路（I/O电路） 　　RAM主要由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路（I/O电路）三部分组成。 动画示意 7.3 RAM 动画示意 六管N沟道增强型MOS管 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 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 D0 D1 D2 D3 A0 A1 数 据 地 址 A0~An-1 W0 W(2n-1)