【大学课件】电子技术 半导体存储器.ppt

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1、（8-1）,电子技术,第八章 半导体存储器,数字电路部分,http:/,（8-2）,第八章 半导体存储器,8.1 概述,8.2 只读存储器(ROM),8.3 读写存储器(RAM),http:/,（8-3）,8.1 概述,半导体存储器是由半导体器件构成的大规模集成电路,专门用来存放二进制信息的,是任何数字电路不可缺少的一部分.,http:/,（8-4）,按所用半导体器件的不同,半导体存储器分为:,1.双极型-工作速度快,在微机中作高速 缓存,2.MOS型-功耗小,因而集成度高.用于大容量存储,如微机中的内存条,http:/,（8-5）,http:/,（8-6）,http:/,（8-7）,http

2、:/,（8-8）,8.2 只读存储器(ROM),只读存储器在工作时其存储内容是固定不变的，因此，只能读出，不能随时写入，所以称为只读存储器。,8.2.1 ROM的基本结构及工作原理,ROM主要组成部分：1.地址译码器 2.存储矩阵 3.输出电路。,http:/,（8-9）,简单的二极管ROM电路,http:/,（8-10）,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,位线,A1A0,A1A0,A1A0,A1A0,A1,A0,D3,D2,D1,D0,-VCC,译,码,器,K:输出控制端,字线,输入任意一个地址码，译码器就可使与之对应的某条字线为

3、高电平，进而从位线上读出四位输出数字量。,http:/,（8-11）,有 MOS 管的单元存储“0”；无 MOS 管的单元存储“1”。,下图是使用 MOS 管的ROM 矩阵：,http:/,（8-12）,固定 ROM：在前面介绍的两种存储器中，其存储单元中的内容在出厂时已被完全固定下来，使用时不能变动。,PROM：有一种可编程序的 ROM，在出厂时全部存储“1”，用户可根据需要将某些单元改写为“0”,然而只能改写一次。,ROM的类型,http:/,（8-13）,若将熔丝烧断，该单元则变成“0”。显然，一旦烧断后不能再恢复。,http:/,（8-14）,EPROM：一种可以改写多次的 ROM。它

4、所存储的信息可以用紫外线或 X 射线照射檫去（Erasable），然后又可以重新编制信息。,EPROM的结构及工作原理可见数字电子技术P301（阎石主编）,http:/,（8-15）,SIMOS-迭栅注入MOS管,http:/,（8-16）,SIMOS-Stacked gate Injuntion Metal Oxide Semiconductor,http:/,（8-17）,位线,注入了电子的,0010,Vcc,http:/,（8-18）,8.2.2 ROM的应用举例,例1.用于存储固定的专用程序。,例2.利用ROM可实现查表或码制变换等功能。,查表功能 例：查某个角度的三角函数,码制变换：

5、地址欲变换的编码 相应ROM中的内容目的编码,http:/,（8-19）,例3.ROM 在波形发生器中的应用。,t,uo,0,http:/,（8-20）,http:/,（8-21）,P327,1、用ROM构成序列脉冲发生器,2、用ROM构成序列脉冲发生器,3、用ROM构成字符发生器,http:/,（8-22）,8.3 读写存储器(RAM),读写存储器又称随机存储器Random Access Memory。,读写存储器的特点是：在工作过程中，既可从存储器的任意单元读出信息，又可以把外界信息写入任意单元，因此它被称为随机存储器，简称 RAM。,http:/,（8-23）,8.3.1 SRAM的基本

6、存储单元,http:/,（8-24）,工作原理:,O/I,http:/,（8-25）,工作原理:,1.信息的基本存储单元：由增强型 NMOS管T1和 T2、T3和T4 构成一个基本 R-S触发器。,2.T5和T6是门控管，由字线Wi控制其导通或截止：Wi1则导通，否则截止。,http:/,（8-26）,3.门控管T5和T6导通时可以进行“读”或“写”的操作。,如果数据线先被加上外来电压，则执行“写”操作；,反之，则执行“读”操作。,http:/,（8-27）,http:/,（8-28）,8.3.2 单管动态存储单元(DRAM),是目前所有大容量DRAM首选存储单元,结构简单,但需要配置灵敏恢复

7、/读出放大器,字线,位线,CS,CB,http:/,（8-29）,8.3.3 存储器的整体结构,http:/,（8-30）,工作原理:,D,列选线,行选线,http:/,（8-31）,D3D2D1D0,I/O电路,列地址译码,A4,A9,A0,A3,A1,A2,http:/,（8-32）,8.3.4 RAM组件及其连接,http:/,（8-33）,一、扩大 RAM(如2114)的位数,要达到这个目的方法很简单，只要把各片地址线对应连接在一起，而数据线并行使用即可，示范接线如下图：,用(两片2114)1024 4 构成 1024 8,http:/,（8-34）,二、增加 RAM(如2114)的字

8、数,通过用10244(4片2114)构成40964为例，介绍解决这类问题的办法。,(1)访问4096个单元，必然有 12 根地址线；,(2)访问 RAM2114，只需 10 根地址线，尚余 2根地址线；,(3)设法用剩余的 2根地址线去控制4个2114的片选端。,思路：,http:/,（8-35）,http:/,（8-36）,A11,A10,选中片序号,对应的存储单元,0 0,1 1,2114(1),2114(2),2114(3),2114(4),0000 1023,1024 2047,2048 3071,3072 4095,0 1,1 0,http:/,（8-37）,第八章 结束,电子技术,数字电路部分,http:/,