數(shù)字電路-第7章 半導(dǎo)體存儲器

第七章半導(dǎo)體存儲器第7章半導(dǎo)體存儲器7.1概述7.2只讀存儲器(ROM)7.3隨機存儲器(RAM)7.4存儲器的擴展7.1概述半導(dǎo)體存儲器1、功能2、結(jié)構(gòu)—利用地址碼分配輸入輸出。寄存器

—一種能存儲大量二值信息（二值數(shù)據(jù)）的半導(dǎo)體器件；—輸入輸出直接引出；半導(dǎo)體存儲器3、分類——按半導(dǎo)體器件①雙極型②MOS型——工作速度快，在微機中作高速緩存——功耗小，因而集成度高；用于大容量存儲，如微機中的內(nèi)存條。3、分類——按存取方式①只讀存儲器ROM—ReadOnlyMemory②隨機存取存儲器RAM—RandomAccessMemory信息可長期保存，斷電也不丟失隨寫隨讀，斷電后信息就丟失。EPROMROMPROM—programmable—ErasableDRAMSRAM—static—dynamic7.2只讀存儲器(ROM)7.2.1掩模只讀存儲器——ROM7.2.2可編程只讀存儲器——PROM7.2.3可擦除的PROM——EPROM7.2.4利用ROM實現(xiàn)組合邏輯電路7.2.1掩模只讀存儲器——ROM1、電路結(jié)構(gòu)MOS、二極管、三極管地址譯成控制信號①提高負載能力②三態(tài)控制，總線結(jié)構(gòu)2、簡單的二極管ROM電路2、簡單的二極管ROM電路存儲矩陣(4個或門)地址譯碼器(4個與門)緩沖輸出位線字線地址線3、數(shù)據(jù)表110101111000001100001111地址A1A0d3d2d1d0內(nèi)容4、容量表示字線×位線存儲單元7.2.2可編程只讀存儲器——PROM1、思想：出廠時存儲數(shù)據(jù)全部為1，用戶根據(jù)需要自行寫入0，但一旦寫入就無法修改。2、方法：熔絲未熔為1熔絲熔斷為0缺點：只能寫入一次7.2.3可擦除的PROM——EPROM1、思想：可以多次重寫，多次修改2、實現(xiàn)：3、結(jié)構(gòu):總體是一樣，只是存儲單元的結(jié)構(gòu)不同UVE－PROM—紫外線可擦除的PROME2PROM—電可擦除的PROMFlashMemory—快閃存儲器4、三者比較UVEPROME2PROMFlashMemory存儲單元SIMOS(疊柵注入MOS)Flotox（浮柵隧道氧化層MOS）寫入類似EPROM，擦除類似E2PROM特點單MOS管2個MOS管單MOS，集成度高擊穿電壓高擊穿電壓高結(jié)構(gòu)簡單，編程可靠操作復(fù)雜，防止光照讀寫時間長擦除快應(yīng)用ROMROMU盤7.2.4利用ROM實現(xiàn)組合邏輯電路一個ROM的數(shù)據(jù)表000011111011010001011101地址A1A0D3D2D1D0內(nèi)容也是一個多輸出組合邏輯電路的真值表函數(shù)輸出變量輸入函數(shù)取值例：試用ROM產(chǎn)生如下一組多輸出邏輯函數(shù)①化成最小項之和形式②選擇24×4的ROMABCD—作為4個地址端、Y1Y2Y3Y4—作為數(shù)據(jù)輸出端Y函數(shù)值—作為存儲單元取值③畫圖打點表示17.3隨機存取存儲器(RAM)1、特點：可讀可寫，斷電易失；2、結(jié)構(gòu)：與ROM類似，增加了讀寫控制電路；3、分類：SRAM—靜態(tài)RAMSR鎖存器＋門控管，利用自保功能存儲數(shù)據(jù)DRAM—動態(tài)RAM利用MOS管柵極電容存儲電荷原理7.3.1靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)1、電路結(jié)構(gòu)RAM2114（1024×4）管腳圖123456789181716151413121110A2A1A0A3A4A5A6A7A8A9CS’GNDVCCD3D2D1D0R/W’RAM21141024×42345678910232221201918171615A0A1D0A3A4A5A6A9A10CSGNDVCCD3D2D1D4RAM61162048×8A2A711112141324A8D5D6D7RDWR2、靜態(tài)存儲單元SR鎖存器門控管字線位線讀寫控制電路存儲單元7.4存儲器的擴展需要：當(dāng)一片ROM或RAM不能滿足存儲容量要求時，就需要將ROM或RAM組合起來，組成一個容量更大的存儲器。擴展方式：位擴展字擴展字、位同時擴展7.4.1位擴展例：用4片256×1擴展成256×4方法：地址線共用，而數(shù)據(jù)線并行使用7.4.2字擴展例：用4片256×8擴展成1024×8思路：(1)訪問1024個單元，必然有10

根地址線；(2)訪問256個單元，只需

8

根地址線，尚余2根地址線；(3)設(shè)法用剩余的2根地址線去控制4個256×8RAM的片選端。（需要一個2線－4線譯碼器）數(shù)據(jù)線共用，地址線擴展7.4.2字擴展方式各片RAM的地址分配A9A8選中片序號對應(yīng)的存儲單元0011RAM(1)RAM(2)RAM(3)RAM(4)000~255256~511512