第七章-半導(dǎo)體存儲(chǔ)器52701-課件

第七章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器第七章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器7.1概述能存儲(chǔ)大量二值信息的器件一、一般結(jié)構(gòu)形式輸入/出電路I/O輸入/出控制單元數(shù)龐大輸入/出引腳數(shù)目有限二、分類1、從存/取功能分：①只讀存儲(chǔ)器(Read-Only-Memory）②隨機(jī)讀/寫（Random-Access-Memory）2、從工藝分：①雙極型②MOS型7.2ROM7.2.1掩模ROM一、結(jié)構(gòu)二、舉例地址數(shù)據(jù)A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)D0Dm兩個(gè)概念：存儲(chǔ)矩陣的每個(gè)交叉點(diǎn)是一個(gè)“存儲(chǔ)單元”，存儲(chǔ)單元中有器件存入“1”，無器件存入“0”存儲(chǔ)器的容量：“字?jǐn)?shù)×位數(shù)”掩模ROM的特點(diǎn)：出廠時(shí)已經(jīng)固定，不能更改，適合大量生產(chǎn),簡單，便宜，非易失性7.2.2可編程ROM（PROM）總體結(jié)構(gòu)與掩模ROM一樣，但存儲(chǔ)單元不同寫入時(shí)，要使用編程器7.2.3可擦除的可編程ROM（EPROM）總體結(jié)構(gòu)與掩模ROM一樣，但存儲(chǔ)單元不同一、用紫外線擦除的PROM（UVEPROM）二、電可擦除的可編程ROM（E2PROM）總體結(jié)構(gòu)與掩模ROM一樣，但存儲(chǔ)單元不同三、快閃存儲(chǔ)器（FlashMemory）為提高集成度，省去T2（選通管）改用疊柵MOS管（類似SIMOS管）7.3隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM7.3.1靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）一、結(jié)構(gòu)與工作原理二、SRAM的存儲(chǔ)單元六管N溝道增強(qiáng)型MOS管7.3.2*動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM） 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元是利用MOS管柵極電容可以存儲(chǔ)電荷的原理7.4存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展7.4.1位擴(kuò)展方式例：用八片1024×1位→1024×8位的RAM適用于每片RAM,ROM字?jǐn)?shù)夠用而位數(shù)不夠時(shí)接法：將各片的地址線、讀寫線、片選線并聯(lián)即可7.4.2字?jǐn)U展方式適用于每片RAM,ROM位數(shù)夠用而字?jǐn)?shù)不夠時(shí)1024x8RAM例：用四片256×8位→1024×8位RAM0001110110111011011111100001110110111011011111107.5用存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)一、基本原理從ROM的數(shù)據(jù)表可見： 若以地址線為輸入變量，則數(shù)據(jù)線即為一組關(guān)于地址變量的邏輯函數(shù)地址數(shù)據(jù)A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)二、舉例三、ROM的應(yīng)用1.用于存儲(chǔ)固定的專用程序2.利用ROM可實(shí)現(xiàn)查表或碼制變換等功能

查表功能—查某個(gè)角度的三角函數(shù)。把角度值作為地址碼，其對(duì)應(yīng)的函數(shù)值作為存放在該地址內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在ROM內(nèi)，這稱為“造表”。

碼制變換—把欲變換的編碼作為地址，把最終的目的編碼作為相應(yīng)存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容即可。使用時(shí)，根據(jù)輸入的地址(如角度)，就可在輸出端得到所需的函數(shù)值，這就稱為“查表”。0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111B3B2B1B0

G3G2G1G00000000011111111011001100110011000111100001111000000111111110000例1：用ROM設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)四位8421碼轉(zhuǎn)換成Gray碼的代碼轉(zhuǎn)換電路。解：選擇244的ROM實(shí)現(xiàn)該代碼轉(zhuǎn)換電路。G3G2G1G0B3B3B2B2B1B1B0B0????????????????m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14m15門陣列與陣或列門選用16×4位ROM????????????????例2：試用ROM構(gòu)成能實(shí)現(xiàn)函數(shù)y=x2的運(yùn)算表電路，x的取值范圍為0～15的整數(shù)。解：（1）分析要求、設(shè)定變量

自變量x的取值范圍為0～15的整數(shù)，對(duì)應(yīng)的4位二進(jìn)制正整數(shù)，用B=B3B2B1B0表示。根據(jù)y=x2的運(yùn)算關(guān)系，可求出y的最大值是152＝225，可以用8位二進(jìn)制數(shù)Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。（2）列真值表—函數(shù)運(yùn)算表Y7=m12+m13+m14+m15（3）寫標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式Y(jié)4=m4+m5+m7+m9+m11+m12Y6=m8+m9+m10+m11+m14+m15Y5=m6+m7+m10+m11+m13+m15Y3=m3+m5+m11+m13Y1=0Y2=m2+m6+m10+m14(4)畫ROM存儲(chǔ)矩陣節(jié)點(diǎn)連接圖為作圖方便，我們將ROM矩陣中的二極管用節(jié)點(diǎn)表示。Y0=m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15Y7Y6Y5Y4B3B3B2B2B1B1B0B0m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14m15門陣列與Y3Y2Y1Y0××××××××××××××××××××××××××××××××××××××陣或列門選用16×8位ROMROMD/A計(jì)數(shù)器CP計(jì)數(shù)脈沖送示波器34uoA1A2A0D3D2D1D0D/A01000000000001111111111100000000000000000000001