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第6章 半导体存储器 1、阐明RAM、ROM的结构特点及其工作原理。 2、简述SRAM、DRAM、地址、位、字等概念。 3、阐述位扩展、字扩展的方法，并熟练运用。 4、简述半导体存储器的应用。 5、简述PROM、EPROM、EEPROM等概念。 第6章 半导体存储器 半导体存储器是一种能存储大量二值信息的半导体器件。 由于要求存储的数据量往往很大，因而不可能将每个存储单元电路的输入和输出端象寄存器那样固定地引出。 半导体存储器采用了按地址存放数据的方法，只有那些被输入地址代码指定的存储单元才能与输入/输出端接通，进行数据的读出和写入。 6.1 概 述 半导体存储器的分类 从读、写的功能上分成只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）两大类。 根据存储单元电路结构和工作原理的不同 将ROM分为掩模ROM、PROM、EPROM、EEPROM等多种类型； 将RAM分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)两类。 按制造工艺主要可分为双极型存储器和MOS存储器。 6.1 概 述 半导体存储器的主要性能指标 存储容量：用来衡量存储器存放数据的能力指标，指存储单元的总数。 存储单元的最基本的单位是位和字，字的位数叫字长，存储容量通常表示为“m字×n位”。 210=1024=1K（字位）， 220=1048576=1024K=1M（字位） 例：微型计算机中常用的2114型静态RAM的容量为1K×4 。 4116型动态RAM的容量为16K×1 。 2716型EPROM的容量为2K×8 。 6.1 概 述 半导体存储器的主要性能指标 存储速度：通常用存取周期来描述。存取周期是指从存储器开始存取第一个字到能够存取第二个字为止所需的时间。 例：微型计算机中常用的2114型静态RAM的读、写周期均为200ns，4116型动态RAM的读、写周期均为375ns。 6.2 随机存取存储器（RAM） 所谓随机存取存储器是指存储器中的任一存储单元能以随机次序迅速地存入（写入）信息或取出（读出）信息。 随机存取存储器具有记忆作用，但断电时，所存信息会立即消失，因此，它是一种易失性器件（易挥发性器件）。 6.2 随机存取存储器（RAM） 一、RAM 的结构 6.2 随机存取存储器（RAM） 一、RAM 的结构 6.2 随机存取存储器（RAM） 一、RAM 的结构 6.2 随机存取存储器（RAM） 一、RAM 的结构 6.2 随机存取存储器（RAM） 一、RAM 的结构 6.2 随机存取存储器（RAM） 一、RAM 的结构 6.2 随机存取存储器（RAM） RAM 的存储单元 由六只N沟道增强型MOS管组成的静态存储单元。 T1-T4组成基本RS触发器用于记忆一位二值代码。 T5、T6为门控管，以控制存储单元是否被选中。 6.2 随机存取存储器（RAM） RAM 的存储单元 由一个MOS管T和存储电容CS组成的单管动态存储单元。 读、写操作时，数据线上的分布电容CB 和存储电容CS上的电荷将重新分配。 由于电容CS的容量较小，而漏电流又不可能绝对等于零，使得CS上的电荷保存时间有限。 为了及时补充漏掉的电荷以避免存储信号丢失，必须定时地给CS补充电荷，既进行刷新操作。 6.3 只读存储器（ROM） 只读存储器是数字系统和计算机中广泛应用的另一类存储器。 这种存储器中所存信息是根据系统设计人员的要求，经过特殊处理制作在存储单元中的。 使用时只能把原存信息反复读出，不能随意改写，因此称之为“只读”。 由于ROM只读不写，因而结构比RAM简单，集成度较高。 只读存储器存入数据的过程，称为对ROM进行编程。 掩模只读存储器 可编程只读存储器（PROM） 可擦可编程只读存储器（EPROM） EPROM 特点 使用专门的编程器（烧写器）进行编程 紫外线擦除原有信息 可编程几十次 常在科研开发中用作程序存储器 电可擦可编程只读存储器（EEPROM） 6.4 半导体存储器的应用 存储容量的扩展 位扩展 小结：位扩展的方法： 各芯片的数据线各自拉出。 芯片的地址线并联，和系统地址总线相连。 读写控制信号并联。 存储容量的扩展 字扩展 例：用4片256×8位的RAM扩展成一个1024 × 8位RAM。 小结：字扩展的方法： 各芯片的数据线并联，和系统数据总线相连。 芯片的地址线并联，和系统地址总线低位相连。 系统地址总线高位接译码器，译码器输出用作各芯片的片选信号。译码器输入是增加的地址线。 读写控制信号并联。 * * 随机存取存储器(RAM)由存储矩阵、地址译码器和输入/输出控制电路三部分组成。 进出存储器有三类信号线，即地址线、数据线和控制线。 一个存储器由许多存储单元组成，每个