第 半導(dǎo)體存儲器PPT課件

1、第1頁/共24頁10.1 ROM的分類的分類掩膜ROM：不能改寫。PROM：只能改寫一次。EPROM：可以改寫多次。存儲器的分類存儲器的分類RAM：在工作時(shí)既能從中讀出（取出）信息，又能隨時(shí)寫入（存入）信息，但斷電后所存信息消失。ROM：在工作時(shí)只能從中讀出信息，不能寫入信息，且斷電后其所存信息在仍能保持。第2頁/共24頁10.1.1 ROM數(shù)據(jù)輸出位線（數(shù)據(jù)線）A0A1An-1W0W1WN-1DM-1 D1 D0地址輸入字線（選擇線）地址譯碼器存儲矩陣讀出電路NM數(shù)據(jù)輸出存儲容量字線數(shù)位線數(shù)NM（位）存儲單元存儲單元地址地址第3頁/共24頁10.1.2 ROM11讀出電路位線A0A1W0W1

2、W2W3D3 D2 D1 D0地址輸入字線數(shù)據(jù)輸出+U地址譯碼器存儲矩陣二極管與門陣列二極管或門陣列第4頁/共24頁11A1A0W0W1W2W3&D3 D2 D1 D011110101310010120101010132120101103AAAAWWDAAAAWWDAAAAAAWWWDAAAAWWD010AAW 011AAW 012AAW 013AAW 第5頁/共24頁地址代碼字線譯碼結(jié)果存儲內(nèi)容A1 A0W0 W1 W2 W3D3 D2 D1 D00 00 11 01 11 0 0 00 1 0 00 0 1 00 0 0 11 0 1 01 1 0 10 1 1 00 1 0 1結(jié)

3、合電路圖及上表可以看出，接有二極管的交叉點(diǎn)存1，末接二極管的交叉點(diǎn)存0。存儲單元是存1還是存0，完全取決于只讀存儲器的存儲需要，設(shè)計(jì)和制造時(shí)已完全確定，不能改變；而且信息存入后，即使斷開電源，所存信息也不會消失。所以，只讀存儲器又稱為固定存儲器。存儲內(nèi)容存儲內(nèi)容第6頁/共24頁D3 D2 D1 D0W0= A1 A0W1= A1 A0W2= A1 A0W3= A1 A0地址譯碼器A1A0ROM的陣列圖的陣列圖第7頁/共24頁W0W1W2W3D3 D2 D1 D0+UCC接有三極管的交叉點(diǎn)存1，末接三極管的交叉點(diǎn)存0。第8頁/共24頁W0W1W2W3D3 D2 D1 D0+UCC1111負(fù)載管接

4、有場效應(yīng)管的交叉點(diǎn)存1，末接場效應(yīng)管的交叉點(diǎn)存0。第9頁/共24頁字線位線熔斷絲第10頁/共24頁10.1.3 ROM1、用、用ROM實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)CBACBCAYCBBCABYBCACABYBAY4321A B C被 選 中 的 字 線Y1 Y2 Y3 Y40 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 110CBAW11CABW12CBAW13BCAW14CBAW15CBAW16CABW17 ABCW0 0 1 10 0 0 01 0 0 11 1 1 01 0 1 01 1 0 10 1 1 10 1 1 0例例 用ROM實(shí)現(xiàn)下列一組邏輯函

5、數(shù)。解解 （1）列真值表第11頁/共24頁Y1 Y2 Y3 Y4W0= ABCW1= ABCW2= ABCW3= ABCW4= ABCW5= ABCW6= ABCW7= ABC地址譯碼器ABC（2）選擇合適的ROM，對照真值表畫出邏輯函數(shù)的陣列圖。第12頁/共24頁2、用、用ROM作函數(shù)運(yùn)算表作函數(shù)運(yùn)算表用ROM構(gòu)成能實(shí)現(xiàn)函數(shù)yx2的運(yùn)算表電路。例例設(shè)x的取值范圍為015的正整數(shù)，則對應(yīng)的是4位二進(jìn)制正整數(shù)，用BB3B2B1B0表示。根據(jù)yx2可算出y的最大值是152225，可以用8位二進(jìn)制數(shù)YY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。由此可列出YB2即yx2的真值表。第13頁/共24頁輸 入輸

6、出注B3 B2 B1 B0Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0十進(jìn)制數(shù)0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 1 0 00 0 0 0 1 0 0 10 0 0 1 0 0 0 00 0 0 1 1 0 0 10 0 1 0 0 1 0 10 0 1 1 0 0 0 10 1 0 0 0 0 0 00 1 0 1 0 0 0

7、 10 1 1 0 0 1 0 00 1 1 1 1 0 0 11 0 0 1 0 0 0 01 0 1 0 1 0 0 11 1 0 0 0 1 0 01 1 1 0 0 0 0 10149162536496481100121144169196225真真值值表表第14頁/共24頁0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0地址譯碼器B3B2B1B0W0W1W2W3W4W5W6W7W8W9W10W11W12W13W14W15陣列圖陣列圖第15頁/共24頁3、用、用R

8、OM作字符發(fā)生器電路作字符發(fā)生器電路輸出緩沖器A2A1A0 D4 D3 D2 D1 D0地址譯碼器用用ROM存儲字符存儲字符Z第16頁/共24頁10.2 RAM是由許許多多的基本寄存器組合起來構(gòu)成的大規(guī)模集成電路。RAM中的每個(gè)寄存器稱為一個(gè)字，寄存器中的每一位稱為一個(gè)存儲單元。按照RAM中寄存器位數(shù)的不同，RAM有多字1位和多字多位兩種結(jié)構(gòu)形式。在多字1位結(jié)構(gòu)中，每個(gè)寄存器都只有1位，例如一個(gè)容量為10241位的RAM，就是一個(gè)有1024個(gè)1位寄存器的RAM。多字多位結(jié)構(gòu)中，每個(gè)寄存器都有多位，例如一個(gè)容量為2564位的RAM，就是一個(gè)有256個(gè)4位寄存器的RAM。10.2.1 RAM的結(jié)構(gòu)

9、的結(jié)構(gòu)第17頁/共24頁存儲矩陣地址譯碼器讀/寫控制電路地址碼輸入片選讀/寫控制輸入/輸出由大量寄存器構(gòu)成的矩陣用以決定訪問哪個(gè)字單元用以決定芯片是否工作用以決定對被選中的單元是讀還是寫讀出及寫入數(shù)據(jù)的通道第18頁/共24頁X0X1X2X318 根列選擇線 Y0 Y1 Y732根行選擇線容量為2564 RAM的存儲矩陣存儲單元1024個(gè)存儲單元排成32行32列的矩陣每根行選擇線選擇一行每根列選擇線選擇一個(gè)字列Y11，X21，位于X2和Y1交叉處的字單元可以進(jìn)行讀出或?qū)懭氩僮?，而其余任何字單元都不會被選中。第19頁/共24頁地址的選擇通過地址譯碼器來實(shí)現(xiàn)。地址譯碼器由行譯碼器和列譯碼器組成。行、

10、列譯碼器的輸出即為行、列選擇線，由它們共同確定欲選擇的地址單元。A0A1A2A3A4X0X1X2X31A5 A6 A7Y0 Y1 Y7行譯碼器列 譯 碼 器2564 RAM存儲矩陣中，256個(gè)字需要8位地址碼A7A0。其中高3位A7A5用于列譯碼輸入，低5位A4A0用于行譯碼輸入。A7A0=00100010時(shí)，Y1=1、X2=1，選中X2和Y1交叉的字單元。000100 0 1第20頁/共24頁24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 1361161 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 GN

11、D VDD A8 A9 WE OE A10 CS D7 D6 D5 D4 D3集成集成2kB8位位RAM6116寫入控制端片選端輸出使能端A0A10：地址碼輸入端，D0D7：數(shù)碼輸出端。第21頁/共24頁10.2.2 RAMI/O10241RAM(0)A0 A1 A9 R/W CSI/O0I/O1I/O10241RAM(7)A0 A1 A9 R/W CSI/O7A0A1A9R/WCSI/O10241RAM(1)A0 A1 A9 R/W CS將地址線、讀寫線和片選線對應(yīng)地并聯(lián)在一起輸入輸出（I/O）分開使用作為字的各個(gè)位線第22頁/共24頁A0A1A9R/WA10A11A12I/O0I/O1I/O3I/O2I/O0 I/O1 I/O2 I/O31k4RAM(7)A0 A1 A9 R/W CSI/O0 I/O1 I/O2 I/O31k4RAM