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半导体存储器

第7章半导体存储器

内容提要

半导体存储器是存储二值信息的大规模集成电路，本章主要介绍了

（1）顺序存取存储器（SAM）、随机存取存储器（RAM）、只读

存储器（ROM）的工作原理。

（2）各种存储器的存储单元。

（3）半导体存储器的主要技术指标和存储容量扩展方法。

（4）半导体存储器芯片的应用。

教学基本要求

掌握：

（1）SAM、RAM和ROM的功能和使用方法。

（2）存储器的技术指标。

（3）用ROM实现组合逻辑电路。

理解SAM、RAM和ROM的工作原理。

了解：

（1）动态CMOS反相器。

（2）动态CMOS移存单元。

（3）MOS静态及动态存储单元。

重点与难点

本章重点：

（1）SAM、RAM和ROM的功能。

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（1）SRAM的存储单元为R–S触发器，如六管CMOS静态存储单

元，因此不需要刷新；

（2）DRAM由动态存储单元（三管、单管动态存储单元）构成存储

矩阵。它是利用栅电容C或集成电容C来暂存信号的，因此需要不

S

断刷新。DRAM存储单元结构非常简单，它所能达到的集成度远高

于SRAM。

7.4只读存储器（ROM）

只读存储器属于非易失存储器，断电后存储的数据不丢失。

1.固定（掩模）ROM

芯片在生产厂制造时就把用户需要存储的内容用电路结构固定下来，

使用时无法再改变，只能读出，不能写入。存储单元可以用二极管构

成，也可以用双极性三极管或MOS管构成。

2.一次性可编程ROM（PROM）

PROM的总体结构与固定（掩模）ROM相同，所不同的是在芯片出

厂时已经在存储矩阵的所有交叉点上全部制作了存储单元，存储单元

全为1（或0），用户可用编程器将所需要的内容一次性写入，但一

经写入就不能再修改。

3.光可擦可编程ROM（EPROM）

这种ROM具有较大的使用灵活性，它存储的内容不仅可以由用户写

入，而且还能擦去重写，但擦除时需用紫外线对芯片照射；写入时需

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外加较高的电压，其过程较复杂、费时，所以在正常工作时仍然是只

读不写。

4.电可擦可编程ROM（EEPROM）

EEPROM只需在高压脉冲或工作电压下就可以进行擦除，而不需要

借助紫外线照射，所以比EPROM更灵活方便，而且它还有字擦除

（只擦一些或一个字）功能。由于它可以在线改写，可以逐字改写，

使其应用范围逐渐扩大，如在IC卡中应用。

5.快闪存储器（FlashMemory）

快闪存储器是新一代用电信号擦除的可编程ROM。它既具有

EPROM结构简单、编程可靠的优点，又具有EEPROM擦除快捷、

集成度高的特点。由于其集成度高、容量大、成本低和使用方便，应

用日益广泛，如用于数码相机、MP3随身听等。

7.5半导体存储器的主要技术指标

1.存储容量

存储容量指存储器所能存放信息的多少，存储容量越大，说明它能存

储的信息越多。存储器中的一个基本存储单元能存储1bit的信息，

也就是可以存入一个0或一个1，所以存储容量就是该存储器基

本存储单元的总数。一个内有8192个基本存储单元的