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1、第七章 半导体存储器,1,第七章 半导体存储器1,教学内容,7.1 概述7.2 只读存储器7.3 随机存储器7.4 存储容量的扩展,2,教学内容7.1 概述2,7.1 概述,半导体存储器是一种能存储大量二值信息的半导体器件。,3,7.1 概述 半导体存储器是一种能存储大,7.2 只读存储器（ROM),优点：断电后数据不丢失，具有非易失性。,缺点：只适用于存储固定数据的场合。,Read Only Memory,特点：正常工作时只能读出。,4,7.2 只读存储器（ROM)优点：断电后数据不丢失，具,只读存储器分类：,掩膜ROM：出厂后内部存储的数据不能改动，只 能读出。,PROM：可编程，只能写一
2、次。,EPROM:用紫外线擦除，擦除和编程较慢，次数也不宜多。,E2PROM:电信号擦除，擦、写速度提高。如：IC卡,快闪存储器(Flash Memory)：编程可靠、快捷，集成度高。如：U盘,5,只读存储器分类：掩膜ROM：出厂后内部存储的数据不能改动，只,7.2.1 掩模ROM一、结构,6,7.2.1 掩模ROM6,二、举例,A1,A0称为地址；W3W0称为字线；d3d0称为位线。,7,二、举例A1,A0称为地址；W3W0称为字线；d3d0称,两个概念：存储矩阵的每个交叉点是一个“存储单元”，存储单元中有器件存入“1”，无器件存入“0”存储器的容量：“字线数 x 位线数”,8,两个概念：8
3、,D0Dm,9,地 址数 据A1A0d3d2d1d000,掩模ROM的特点：出厂时已经固定，不能更改，适合大量生产简单，便宜，非易失性,10,掩模ROM的特点：10,7.2.2 可编程ROM（PROM）,总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同,熔丝断：存入0,11,7.2.2 可编程ROM（PROM）总体结构与掩模ROM一样,可编程ROM（PROM）,写入时，要使用编程器,12,可编程ROM（PROM）写入时，要使用编程器12,7.2.3 可擦除的可编程ROM（EPROM）,总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同一、用紫外线擦除的PROM（UVEPROM）,13,7.2.3 可擦除的可编程
4、ROM（EPROM）总体结构与掩模,14,14,15,15,二、电可擦除的可编程ROM（E2PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同,16,二、电可擦除的可编程ROM（E2PROM）16,优点：擦写方便，可在线操作。,EEPROM应用：各种卡如：电话插卡、医保卡、手机卡,17,优点：擦写方便，可在线操作。EEPROM应用：各种卡如：电,三、快闪存储器（Flash Memory）为提高集成度，省去T2（选通管）,Flash单元,E2PROM单元,18,三、快闪存储器（Flash Memory）Flash单元E2,优点：存取速度快，容量大。,fLASH应用：U盘,19,优点：存取速度快，
5、容量大。fLASH应用：U盘19,7.3 随机存储器（RAM),优点：读、写方便,使用灵活。,缺点：一旦停电所存储的数据将随之丢失（易失性）。,应用：计算机内存,20,7.3 随机存储器（RAM)优点：读、写方便,使用灵活,7.3.1 静态随机存储器（SRAM）一、结构与工作原理,基本结构：地址译码器、存储矩阵和读写控制电路构成。,21,7.3.1 静态随机存储器（SRAM）基本结构：地址译码器、,9,22,922,二、SRAM的存储单元,六管N沟道增强型MOS管,G1,G2,23,二、SRAM的存储单元六管N沟道增强型MOS管G1G223,7.3.2* 动态随机存储器（DRAM）动态存储单元
6、是利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理,24,7.3.2* 动态随机存储器（DRAM）24,7.4 存储容量的扩展,字线,位线,存储容量字线数位线数,存储容量22444,地址输入端,数据输出端,25,7.4 存储容量的扩展字线位线存储容量字线数位线数存储,7.4 存储器容量的扩展,7.4.1 位扩展方式适用于每片RAM,ROM字数够用而位数不够时接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联即可,例：用N片1024 x 1位 1024 x 8位的RAM,解：需要片数N=8,26,7.4 存储器容量的扩展7.4.1 位扩展方式例：用N片10,7.4.2 字扩展方式,适用于每片RAM,ROM位数够用而
7、字数不够时,1024 x 8RAM,例：用N片256 x 8位1024 x 8位 RAM,解：需要片数N=4,27,7.4.2 字扩展方式适用于每片RAM,ROM位数够用而字数,28,00011101101110110111111028,片(1)工作，其余输出高阻片(2)工作,片(3)工作,片(4)工作,29,000111011011101101111110片(1)工作,字、位同时扩展：,适用于每片RAM,ROM字数和位数都不够用时可先进行位扩展再进行字扩展,如用256 x 1位的RAM实现512 x 2位的RAM片数：N=4先位扩展：256 x 2位RAM再字扩展：用2个256 x 2位实现
8、512 x 2位。扩展1位地址A9用于片选控制。,30,字、位同时扩展：适用于每片RAM,ROM字数和位数都不够用时,教学要求,1.了解半导体存储器的功能、分类，结构特点；,2.掌握存储容量计算及本章基本概念；,3.掌握存储器容量的扩展方法。,作业：题7.2； 题7.5.,31,教学要求 1.了解半导体存储器的功能、分类，结构特点；,题7-1 若存储器容量为512KX8位，则地址代码应取几位？,解：字线数为512K= 512X210219,故取19位地址代码,第七章习题,32,题7-1 若存储器容量为512KX8位，则地址代码应取几,题7-4 试用4片4k8位的RAM芯片 组成16k8位的RAM存储器。,33,题7-4 试用4片4k8位的RAM芯片,7.5 用存储器实现组合逻辑函数,一、基本原理从ROM的数据表可见：若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变量的逻辑函数,34,7.5 用存储器实现组合逻辑函数一、基本原理地 址数,7.5 用存储器实现组合逻辑函数,一、基本原理从ROM的数据表可见：若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变量的逻辑函数,35,7.5 用存储器实现组合逻辑函数一、基本原理地 址数,36,地 址数 据A1A0D3D2D1D000,二、举例,37,二、举例37,38,38,
