《集成电子技术》_只读存储器.pptVIP

12.2 只读存储器ROM 12.2.1 ROM的分类 12.2.2 ROM的结构和工作原理 12.2.3 ROM的应用 12.2.1 ROM的分类 12.2.1.3 可擦除型 EPROM EPROM存储器之所以可以多次写入和擦除信息，是因为采用了一种浮栅雪崩注入MOS管FAMOS(Floating gate Avalanche injection MOS)来实现的。 要擦除写入信息时，用紫外线照射氧化膜，可使浮栅上的电子能量增加从而逃逸浮栅，于是FAMOS管又处于截止状态。为便于擦除操作，在器件外壳上装有透明的石英玻璃盖板，便于紫外线通过。在写好数据以后应使用不透明的纸将石英盖板遮蔽，以防止数据丢失。 12.2.1.5 快闪存储器Flash Memory 12.2.2 ROM的结构和工作原理 12.2.2.1 ROM的结构 ROM的电路结构主要包括三部分：地址译码器，存储矩阵，输出缓冲器。如图12.02.02所示 。 12.2.2.2 ROM的工作原理 下图是一个说明ROM结构和工作原理的电路， ROM矩阵的存储单元是由N沟道增强型MOS管构成的， MOS管采用了简化画法。 它具有2位地址输入码，即： 4条字线W0、W1、W2、W3； 有4位数据输出，即4条位 线D0、D1、D2、D3； 共16 个存储单元。  地址译码器相当于最小项译码器，如下图所示,其输入A1、A0称为地址线。2位地址代码A1A0能给出4个不同的地址。每输入一个地址，地址译码器的字线输出W0~W3中将有一根线为高电平，其余为低电平。即每一个输出对应一个最小项。  当字线W0~W3某根线上给出高电平信号时，都会在位线D3~D0四根线上输出一个4位二进制代码。输出端的缓冲器不但可以提高带负载能力，还可以将输出的高、低电平变换为标准的逻辑电平。如果作为输出缓冲器的反相器是三态门，还可以通过使能端实现对输出的三态控制 。 右图中的4×4=16个存储单元，即跨接在字线和位线上的MOS管，MOS管的栅极接字线，源极接地。 MOS管是否存储信息用栅极是否与字线相连接来表示，如果MOS管的栅极与字线连接，若字线为“1”，该单元存“0”；若字线为“0”，该单元存“1”。如果MOS管栅极与字线断开，则该单元始终是“1”。 例如，当输入一个地址码[A1A0]=00时，字线W0被选中（高电平），其他为低电 平，被选中字线上的信息经 反相器从相应位线上读出， [D3D2D1D0]=0101 。 字线可以是低电平被选 中，也可高电平被选中，输 出可以是反相缓冲，也可以 是同相缓冲，会使输出高低 电平结果不同。 当给定地址代码后，经译码器译成W0~W3中某一字线上的高电平，使接在这根字线上的MOS管导通，并使与这些MOS管漏极相连的位线为低电平，经输出缓冲器反相后，在数据输出端得到高电平，输出为“1”。ROM全部4个地址内的存储内容见表12.2.1。 MOS管位线D0与字线之间的逻辑关系如下图所示，将下图(a)中与位线D0相连的各字线的有关部分画在图(b)中，显然 每一个逻辑式是一个或门，即位线与字线间的逻辑关系是或逻辑关系，位线与地址码A1、A2之间是与或逻辑关系。最小项译码器相当于一个与矩阵，ROM矩阵相当或矩阵，整个ROM存储器是一个与或矩阵。 ROM存储器的两个矩阵一般与矩阵是不可编程的，而或矩阵是可编程的。编程时一般要通过专门的编程器，采用一定的编程工具软件进行，以决定存储单元的MOS管是否接入。 在集成只读存储器中，最常用的是EPROM，EPROM有2716、2732、2764、27158等型号。存储容量分别为2k×8、4k×8、8k×8、16k×8个单元，(型号27后面的数字即为以千计的存储容量)。 下面以EPROM2716为例说明它的六种工作方式，它管脚引线如图所示，共有24个管脚，除电源(VCC)和地(GND)外，A10～A0为地址译码器输入端，数据输出端有8位，既它有211条字线，8条位线，存储容量为211×8。 EPROM2716的六种工作方式，见表12.2.2。 是片选端， 为低电平时起片选作用， 等于高电平时2716为高阻，与总线脱离，芯片