【大学课件】电子技术 半导体存储器.pptVIP

*******************半导体存储器半导体存储器是现代电子设备的核心组件。它们利用半导体材料的特性，存储和读取数据。半导体存储器概述半导体存储器是现代电子设备的核心组件，用于存储数据和指令。它们使用半导体材料，如硅或锗，来构建存储单元。半导体存储器被广泛应用于计算机、手机、平板电脑等各种电子设备。它们提供快速访问速度，并且易于集成到电子系统中。半导体存储器的分类按存储介质分类半导体存储器主要分为两大类，即静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。按读写特性分类根据读写特性，可将半导体存储器分为只读存储器（ROM）和可读写存储器。半导体存储器的发展历程120世纪60年代第一代半导体存储器，如早期的DRAM220世纪70年代第二代半导体存储器，如SRAM，EPROM320世纪80年代第三代半导体存储器，如EEPROM，闪存420世纪90年代至今第四代半导体存储器，如DDRSDRAM，NAND闪存半导体存储器经历了从单一功能到多功能，从低集成度到高集成度，从低容量到高容量的演变过程。半导体存储器的重要性11.数据存储现代社会中数据量爆炸，存储器提供可靠的数据存储空间，是现代信息技术的基础。22.数据处理计算机系统需要快速访问数据，存储器是数据处理过程中不可或缺的关键部件，为数据处理提供高速通道。33.设备运行存储器在各种电子设备中扮演着至关重要的角色，为设备运行提供必要的程序和数据，保证设备正常运行。44.社会发展随着信息技术的不断发展，存储器在各种应用中发挥着越来越重要的作用，推动着社会发展。半导体存储器的基本特性非易失性即使断电后，数据依然能够保存。随机存取能够直接访问任何存储单元，无需顺序访问。速度快读写速度快，能满足现代计算机的高速运行要求。体积小集成度高，体积小巧，便于集成到各种电子设备中。半导体存储器的基本结构集成电路芯片半导体存储器由集成电路芯片构成，这些芯片包含了存储单元、地址译码器、读写电路等。存储单元每个存储单元能够存储一个二进制位的信息，由晶体管、电容等元件组成。地址译码器地址译码器将逻辑地址转换为物理地址，用于定位存储单元。读写电路读写电路控制存储单元的读写操作，实现数据的存储和读取。半导体存储器的工作原理数据存储半导体存储器通过控制晶体管的导通或截止状态来存储数据，导通代表逻辑“1”，截止代表逻辑“0”。地址选择存储器内部有地址译码器，根据地址信号选择具体的存储单元，进行读写操作。数据读写读操作时，根据地址选择要读取的单元，并将其数据输出到数据总线上；写操作时，根据地址选择要写入的单元，并将数据写入到该单元。刷新操作动态随机存取存储器（DRAM）需要定期刷新，以保持数据存储。半导体存储器的主要指标半导体存储器的主要指标包括读写速度、容量、功耗、工作电压和工作温度等。这些指标直接影响着存储器的性能和使用范围。半导体存储器的读写操作1写入操作写入操作是指将数据写入到存储单元的过程。写入操作通常通过将数据写入到存储器中的特定地址来完成。2读取操作读取操作是指从存储单元读取数据的过程。读取操作通常通过从存储器中的特定地址读取数据来完成。3数据传输读写操作涉及到数据在存储器和CPU之间传输，通过数据总线进行传输，确保数据安全可靠传递。半导体存储器的编址方式线性编址每个存储单元都有唯一的地址，地址从0开始连续排列。简单易懂，易于实现，但地址空间有限。页式编址将存储器空间划分为多个页面，每个页面包含多个存储单元。逻辑地址分为页号和页内偏移量。地址空间更大，但管理更复杂。段式编址将存储器空间划分为多个段，每个段包含多个存储单元。逻辑地址分为段号和段内偏移量。适合程序模块化管理，但地址空间可能存在碎片。段页式编址将存储器空间同时划分为段和页，逻辑地址分为段号、页号和页内偏移量。兼具段式和页式的优点，但地址空间更大，管理更复杂。半导体存储器的信号时序半导体存储器的信号时序是指存储器读写操作过程中各个信号的出现顺序和时间关系。它对存储器正常工作至关重要。信号时序主要包括地址信号、数据信号、控制信号和时钟信号，它们共同协作完成存储器的读写操作。常见半导体存储器DRAM动态随机存取存储器DRAM是目前使用最广泛的一种半导体存储器，它利用电容来存储数据，需要定期刷新来防止数据丢失。DRAM模块DRAM通常以模块的形式提供，例如DIMM或SODIMM，用于安装到计算机主板上，提供系统内存。DRAM结构DRAM结构包括存储单元阵列、行/列地址译码器、读/写电路、