《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》第6章.半導(dǎo)休存儲(chǔ)器

1、 6.1 6.1 概述概述 6.2 6.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM）6.3 6.3 只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROMROM） 第第6 6章章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 衡量存儲(chǔ)器性能的重要指標(biāo)是存儲(chǔ)容量衡量存儲(chǔ)器性能的重要指標(biāo)是存儲(chǔ)容量和存取速度。存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息為一個(gè)和存取速度。存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息為一個(gè)單位，稱為單位，稱為1bit1bit。存儲(chǔ)容量就是單片芯片。存儲(chǔ)容量就是單片芯片存儲(chǔ)的存儲(chǔ)的bitbit數(shù)量，例如，芯片內(nèi)集成了數(shù)量，例如，芯片內(nèi)集成了1024bit1024bit，稱為，稱為1Kb1Kb。目前有的存儲(chǔ)容量已。目前有的存儲(chǔ)容量已經(jīng)超過了經(jīng)超過了1Gbit1Gbit

2、，如動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，如動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器HY5PS1G831HY5PS1G831的容量為的容量為1G128 M1G128 M8 8）。）。 6.1 6.1 概述概述 隨機(jī)存儲(chǔ)器可以隨時(shí)在指定的存儲(chǔ)單隨機(jī)存儲(chǔ)器可以隨時(shí)在指定的存儲(chǔ)單元將數(shù)據(jù)存入（稱寫入）和取出（稱讀元將數(shù)據(jù)存入（稱寫入）和取出（稱讀出）。其特點(diǎn)是使用靈活，讀、寫方便。出）。其特點(diǎn)是使用靈活，讀、寫方便。電源維持供電，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就能保持，一電源維持供電，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就能保持，一旦失去電源供電，所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)立即丟失，旦失去電源供電，所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)立即丟失，屬于易失性元件。屬于易失性元件。 6.1 6.1 概述概述2 2）地址譯碼器）地址譯碼器3 3

3、）讀）讀/ /寫控制電路寫控制電路1 1）存儲(chǔ)矩陣）存儲(chǔ)矩陣 6.2 6.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM）6.2.1 靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）1.1.組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)1 1）工作原理）工作原理圖圖6.2.5 6.2.5 六管六管NMOSNMOS靜態(tài)存儲(chǔ)單元靜態(tài)存儲(chǔ)單元 6.2 6.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM）2.SRAM2.SRAM存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元2 2）讀寫時(shí)序）讀寫時(shí)序（2 2）寫操作。）寫操作。（1 1）讀操作。）讀操作。 3 3）其他）其他SRAMSRAM 6.2 6.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM）（1 1）（2 2）（3 3） 集成密度。集成密度

4、。 芯片功耗。芯片功耗。外圍電路。外圍電路。 6.2 6.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM）6.2.2 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM） 6.2 6.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM）1 1. .四管動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元四管動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元 圖圖6.2.9 6.2.9 四管動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元四管動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元1 1）寫數(shù)據(jù)）寫數(shù)據(jù)2 2）讀數(shù)據(jù)）讀數(shù)據(jù) 6.2 6.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM）2.2.單管動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元單管動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元圖圖6.2.11 DRAM 21166.2.11 DRAM 2116結(jié)構(gòu)框及引腳結(jié)構(gòu)框及引腳 6.2 6.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM）6.2.3

5、集成RAM及擴(kuò)展1.SDRAM 21161.SDRAM 2116 1)1)字?jǐn)U展字?jǐn)U展 2) 2)位擴(kuò)展位擴(kuò)展 6.2 6.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM）2.RAM2.RAM的字、位擴(kuò)展的字、位擴(kuò)展 6.3 6.3 只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROMROM）6.3.1 ROM的基本機(jī)構(gòu)表表6.3.1 6.3.1 圖圖6.3.26.3.2數(shù)據(jù)圖數(shù)據(jù)圖 6.3 6.3 只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROMROM） 6.3 6.3 只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROMROM）6.3.2 集成ROM及擴(kuò)展圖圖6.3.4 EPROM 27646.3.4 EPROM 2764地址位、數(shù)據(jù)位擴(kuò)展地址位、數(shù)據(jù)位擴(kuò)

6、展 6.3 6.3 只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROMROM）本章小結(jié)本章小結(jié)當(dāng)今數(shù)字圖像、數(shù)字信息量越來越龐大，因此需要處理的數(shù)據(jù)越來越多，要求存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器的集成度越來越高、速度越來越快，經(jīng)濟(jì)合理選擇存儲(chǔ)器越顯得重要。不可能將非常大容量的存儲(chǔ)器的每個(gè)單元都引出數(shù)據(jù)輸入/輸出端，因此需要地址指針。只有地址指針指向的那些存儲(chǔ)單元可以進(jìn)行讀/寫數(shù)據(jù)信息操作。如果數(shù)據(jù)位線較多時(shí)可以采用分時(shí)讀/寫操作。當(dāng)采用的存儲(chǔ)芯片數(shù)據(jù)線或存儲(chǔ)的地址不夠用時(shí)，可以采用多片級(jí)聯(lián)或并接進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)展或地址擴(kuò)展，也可同時(shí)進(jìn)行地址、位擴(kuò)展。第第6 6章章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器本章小結(jié)本章小結(jié)目前隨機(jī)存儲(chǔ)器絕大部分是在時(shí)鐘控制下工作的同步隨機(jī)存儲(chǔ)器，最新的同步隨機(jī)存儲(chǔ)器有DDR、DDR 和QDR，它們不僅應(yīng)用于個(gè)人電腦，在通信設(shè)備中應(yīng)用越來越廣泛。早期的可編程只讀存儲(chǔ)器需要外部提供較高的電壓才能向存儲(chǔ)單元寫入數(shù)據(jù)，最新的E2PROM直接可以進(jìn)行讀和寫，只不過是在集成存儲(chǔ)器電路內(nèi)部提升電位達(dá)到寫入數(shù)據(jù)的目的。另外只讀存儲(chǔ)器的工作電壓也越來越低，降低了消耗的功率，提