第七章存儲器電路2

§7-2隨機存取存儲器（RAM）§7-3只讀存儲器（ROM）第七章半導體存儲器§7-1概述第七章半導體存儲器掌握半導體存儲器字、位、存儲容量、地址、等基本概念。掌握RAM存儲容量的擴展方法基本要求了解半導體存儲器的存儲單元的組成及工作原理一、存儲器分類：RAM

(Random-AccessMemory)

ROM(Read-OnlyMemory)SRAMDRAM固定ROM可編程ROM半導體存儲器是用來存儲大量二值數(shù)據(jù)的器件?！?-1概述按功能分PROMEPROME2PROMFlash存儲器

RAM是隨機存取存儲器，在任意時刻，對任意單元可進行存/取（即：讀/寫）操作。RAM特點:（1）靈活－程序、數(shù)據(jù)可隨時更改；（2）易失性－斷電或電源電壓波動,會使內(nèi)容丟失。ROM是只讀存儲器，在正常工作狀態(tài)只能讀出信息，不能隨時寫入。ROM特點：（1）非易失性－信息一旦寫入，即使斷電，信息也不會丟失，具有非“易失”性特點。常用于存放固定信息（如程序、常數(shù)等）。（2）編程較麻煩－需用專用編程器。存儲矩陣用于存放二進制數(shù)，一個單元放一位，排列成矩陣形式。存儲矩陣讀/寫控制電路

地址譯碼器數(shù)據(jù)輸入/輸出地址輸入控制信號輸入(CS、R/W)讀/寫控制電路完成對選中的存儲單元進行讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)的操作。把信息存入存儲器的過程稱為“寫入”操作。反之，從存儲器中取出信息的過程稱為“讀出”操作。地址譯碼器的作用是對外部輸入的地址碼進行譯碼，以便唯一地選擇存儲矩陣中的一個存儲單元。一、RAM的基本結(jié)構(gòu)§7-2隨機存取存儲器（RAM）例如：容量為256×1的存儲器1.地址譯碼器8根列地址選擇線32根行地址選擇線32×8=256個存儲單元譯碼方式單譯碼

:n位地址構(gòu)成2n條地址線雙譯碼:地址分別由行譯碼器和列譯碼器共同譯碼若地址A7-A0=00100001，將選中哪個存儲單元讀/寫？若容量為256×4的存儲器，有256個字，8根地址線A7-A0，但其數(shù)據(jù)線有4根，每字4位。8根列地址選擇線32根行地址選擇線1024個存儲單元若地址A7-A0=00011111，哪個單元的內(nèi)容可讀/寫？2.存儲矩陣靜態(tài)RAM存儲單元（SRAM）--以六管靜態(tài)存儲單元為例基本RS觸發(fā)器控制該單元與位線的通斷控制位線與數(shù)據(jù)線的通斷Xi=0，T5、T6截止，觸發(fā)器與位線隔離。T1-T6構(gòu)成一個存儲單元。T1-T4構(gòu)成基本RS觸發(fā)器。T5、T6為本單元控制門。來自行地址譯碼器的輸出2.存儲矩陣Xi

=1，T5、T6導通，觸發(fā)器與位線接通。Yj

=1，T7

、T8均導通，觸發(fā)器的輸出與數(shù)據(jù)線接通，該單元數(shù)據(jù)可傳送。來自列地址譯碼器的輸出靜態(tài)RAM存儲單元（SRAM）--以六管靜態(tài)存儲單元為例來自行地址譯碼器的輸出3.片選信號與讀/寫控制電路當CS=0時，選中該單元。若R/W=1，三態(tài)門1、2關(guān),3開，數(shù)據(jù)通過門3傳到I/O口，進行讀操作；當CS=1時，三態(tài)門均為高阻態(tài)，I/O口與RAM內(nèi)部隔離。

當Xi和Yi中有一消失，該單元與數(shù)據(jù)線聯(lián)系被切斷，由于互鎖作用，信息將被保存。若R/W=0，門1、2開，門3關(guān)，數(shù)據(jù)將從I/O口通過門1、2，向T7、T8寫入，進行寫操作。二、RAM存儲容量的擴展數(shù)字系統(tǒng)中單個存儲芯片往往不能滿足存儲容量的要求需要把若干個存儲芯片連接在一起，以擴展存儲容量。方法：增加字長（位數(shù)）或字數(shù)來實現(xiàn)。1.字長（位數(shù)）的擴展RAM芯片為1位、4位、8位、16位、32位等。位擴展可利用芯片的并聯(lián)方式實現(xiàn)，即將RAM的地址線、讀/寫控制線片選信號對應(yīng)的并聯(lián)起來，而各個芯片的數(shù)據(jù)輸入/輸出端作為字的各個位線。例:1K×

1位的芯片構(gòu)成1K×

8位的存儲系統(tǒng)例1用4K×4位的RAM擴展為4K×16位的RAM···CS┇A11A0···R/WR/WCSA0A114K×4位（1）I/O0I/O1I/O2I/O3R/WCSA0A114K×4位（4）I/O0I/O1I/O2I/O3······┇┇D0D1

D2

D3D12D13D14D152.字數(shù)的擴展字數(shù)的擴展利用外加譯碼器，控制存儲芯片的片選輸入端來實現(xiàn)。利用2—4譯碼器將4個256X8位的RAM擴展成為1KX8位的存儲器系統(tǒng)。3.字數(shù)、位數(shù)同時擴展例3用256×4的RAM擴展為1K×8位的RAMY0Y1Y2Y32/4A9A8A0-A74256×4256×4CSI/OI/OCS84256×4256×4CSI/OI/OCS844…高四位低四位§7-3只讀存儲器（ROM）

ROM具有非易失性，如果要存儲固定不變的數(shù)據(jù)采用ROM。只能讀出，不能隨時寫入。工作時，將一個給定的地址碼加到ROM的地址輸入端，便可在它的輸出端得到一個事先存入的確定數(shù)據(jù)。一、ROM的分類按存貯矩陣中器件類型

二極管ROM三極管ROMMOS管ROM固定ROM--PROM--EPROM--FlashMemary--E2PROM--按寫入方式廠家裝入數(shù)據(jù)，永不改變用戶裝入，可根據(jù)需要改寫多次，允許改寫幾百次，紫外線擦除。特點：擦除操作復雜，速度慢，正常工作時不能隨意改寫。用戶裝入，電可擦除。允許改寫100～10000次。特點：擦除操作簡單、速度快，正常工作時最好不要隨意改寫。高集成度，大容量，低成本，使用方便，讀寫速度快電可擦除，特點：擦除操作簡單。存儲單元均為0或1，可根據(jù)需要改寫一次。二、固定ROM存儲矩陣三態(tài)緩沖器

地址譯碼器數(shù)據(jù)輸出地址輸入固定ROM主要由地址譯碼器、存儲單元矩陣和輸出緩沖器三部分組成。字線容量=字線×位線位線存儲或矩陣字線位線二極管ROM—以4×4為例存儲單元1011111000111100譯碼與矩陣輸出緩沖器任何時刻只有一根字線為高電平。有一種可編程序的ROM，在出廠時全部存儲“1”，用戶可根據(jù)需要將