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1、第12章 半导体存储器,孙卫强,内容提要,概述只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）存储器容量的扩展用存储器实现逻辑函数,存储器,随机存取存储器,混合型存储器,只读存储器,SRAM,DRAM,NVRAM,Flash,EEPROM,EPROM,PROM,MaskedROM,FPM-DRAM,EDRAM,EDO DRAM,SDRAM,RAMBUS RAM,存储器的分类,存储器,随机存取存储器,混合型存储器,只读存储器,SRAM,DRAM,NVRAM,Flash,EEPROM,EPROM,PROM,MaskedROM,FPM-DRAM,EDRAM,EDO DRAM,SDRAM,RAMBUS RAM
2、,存储器的分类,计算机系统里面常用的半导体存储器类型,各种存储器特性比较,只读存储器ROM,掩膜只读存储器(Masked ROM)可编程只读存储器(PROM)可擦除的可编程只读存储器(EPROM)电可擦除可编程只读存储器(E2PROM)Flash,ROM输入和输出,地址输入端 Ax数据输出端 Dx片选端CE输出使能OE,掩膜只读存储器(Masked ROM),容量:8个4bit数,wordline:字线,bitline:位线,ROM结构,+,-,CMOS反相器,二极管的导通与截至,ROM结构,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,1,0,1,0,0,ROM结构,1,0,1,0
3、,1,0,0,交叉点有二极管：存储1否则，存储0,掩膜只读存储器(Masked ROM),在存储矩阵中，有二极管的点相当于存1；否则是存0。,wordline,bitline,该存储器的容量,wordline:字线，用来选择一个字,bitline:位线，用来选择一个bit,4个4bit数,掩膜只读存储器(Masked ROM),去往存储矩阵,A1A0输入某组合时，选通W0W3中的一个，输出为高。,0,1,字线(Word Line),掩膜只读存储器(Masked ROM),1,0,0,0,1,0,0,1,字线中的一个被选通（为高）时，相应交叉点的二极管导通，把位线拉高。,位线(Bit Line)
4、,字线(Word Line),用MOS管构成的存储矩阵,字线，来自地址译码器,位线,使用二维译码的ROM,字线,位线,容量：816,容量：1281,使用二维译码ROM实现逻辑函数?,在128个交叉点中合适的位置放上二极管.,D0=A6A5A4A3A2A1A0,线与和线或,上拉电阻和线与结构,Y=ABCD,Y=A+B+C+D,下拉电阻和线或结构,只读存储器ROM,掩膜只读存储器(Masked ROM)可编程只读存储器(PROM)可擦除的可编程只读存储器(EPROM)电可擦除可编程只读存储器(E2PROM)Flash,可编程只读存储器(PROM),在所有交叉点上都配置三极管（缺省存入1）编程时将不
5、需要的三极管对应的熔丝烧断即可熔丝被烧断的交叉点存储0，否则存储1,PROM和编程器,万能编程器,PROM,编程使能端,只读存储器ROM,掩膜只读存储器(Masked ROM)可编程只读存储器(PROM)可擦除的可编程只读存储器(EPROM)电可擦除可编程只读存储器(E2PROM)Flash,可擦除的可编程只读存储器(EPROM),紫外线可擦除ROM,只读存储器ROM,掩膜只读存储器(Masked ROM)可编程只读存储器(PROM)可擦除的可编程只读存储器(EPROM)电可擦除可编程只读存储器(E2PROM)Flash,存储器,存储器,随机存取存储器,混合型存储器,只读存储器,SRAM,DR
6、AM,NVRAM,Flash,EEPROM,EPROM,PROM,MaskedROM,FPM-DRAM,EDRAM,EDO DRAM,SDRAM,RAMBUS RAM,静态RAM(SRAM),地址输入端An-1.A0数据输入端DINb-1.0数据输出端DOUTb-1.0片选CS写使能WE输出使能OE,SRAM操作时序读时序,SRAM的基本单元,IN:数据输入SEL_L:片选,低有效WR_L:写使能,低有效当SEL_L有效时，数据被输出当SEL_L和WR_L同时有效时，数据被写入单元,SRAM,这是异步的SRAM！,DRAM(Dynamic RAM),结构较SRAM简单，容易大规模集成使用比较复
7、杂，需要定期充电由DRAM控制器(DRAM controller完成),几个新名词,DDR：Double Data Rate，双倍速率QDR：Quda Data Rate，四倍速率,内容提要,概述只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）存储器容量的扩展用存储器实现逻辑函数,存储器的容量扩展（一）,一、位扩展,将8片1024*1的RAM扩展成1024*8的RAM,要点：所有RAM使用相同的控制线和地址线。,存储器的容量扩展（二）,二、字扩展,将4片256*8的RAM扩展成1024*8的RAM,要点：所有RAM使用相同的地址线和读写控制线，但是片选信号不同，由译码器产生。,小结,ROM掩模ROMPROM,EPROM,EEPROM(E2PROM)FLASH,NVRAMRAMSRAM,DRAMRAM扩展位扩展，字扩展用存储器实现逻辑函数,作业,第12章1、4、12、14、15、18,
