數(shù)電第4版 課件 32只讀存儲(chǔ)器

6.2只讀存儲(chǔ)器（ROM）

6.3靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）

6.4動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）第6章

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

6.1概述馮.諾依曼結(jié)構(gòu)

6.1概述半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是可以存儲(chǔ)大量二進(jìn)制信息的數(shù)字器件。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用來(lái)存放指令和數(shù)據(jù)。

計(jì)算機(jī)由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備5部分組成。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要部件

6.1概述CPU對(duì)存儲(chǔ)器的操作有讀和寫兩種操作。

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器與CPU之間是通過(guò)地址總線（AB)、數(shù)據(jù)總線(DB)、控制總線(CB)連接的。存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)端口應(yīng)具有三態(tài)輸出功能。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器主要指標(biāo)：容量和速度

6.1

概述最小的存儲(chǔ)容量單位是位（bit）。數(shù)據(jù)以字為單位進(jìn)行讀出或?qū)懭?。一個(gè)字由多位二進(jìn)制數(shù)組成，其字長(zhǎng)（位數(shù)）通常為8位（Byte)、16位。

存儲(chǔ)器的容量有兩種表示方法：一種是字?jǐn)?shù)×字長(zhǎng),如512K×8；另一種用總的位數(shù)來(lái)表示，如4Mbit。1K=210=1024，1M=220=1024K，1G=230=1024M表示半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的速度的主要參數(shù)是存取時(shí)間。

6.1概述只讀存儲(chǔ)器ROM和隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類：ROM：讀很方便，寫不方便。掉電后數(shù)據(jù)不丟失。RAM：讀和寫一樣方便。掉電后數(shù)據(jù)丟失。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）靜態(tài)RAM（SRAM）動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）只讀存儲(chǔ)器(ROM)掩膜ROM（MaskROM）可編程ROM（PROM）可擦可編程ROM（EPROM）基本結(jié)構(gòu)：地址譯碼器、存儲(chǔ)矩陣、輸出緩沖器存儲(chǔ)單元：可以存放1位二進(jìn)制數(shù)的單元電路字單元：存儲(chǔ)單元的組合，具有唯一的地址1.掩膜ROM

6.2只讀存儲(chǔ)器存儲(chǔ)矩陣：所有存儲(chǔ)單元的集合地址譯碼器真值表

地址譯碼器的邏輯電路A1

A0W0W1W2

W3001000010100100010110001地址譯碼器的函數(shù)表達(dá)式

6.2只讀存儲(chǔ)器地址譯碼器實(shí)際電路Y＆BABY=ABVCCRAW0=A1A0

6.2只讀存儲(chǔ)器（2）存儲(chǔ)矩陣和輸出緩沖電路A1

A0D3D2D1

D0000011010111101001111111交叉點(diǎn)處接有二極管時(shí)相當(dāng)于存1，沒(méi)接二極管時(shí)相當(dāng)于存0。ROM中存放的數(shù)據(jù)

6.2只讀存儲(chǔ)器存儲(chǔ)矩陣結(jié)構(gòu)2.PROM00101111

熔絲

6.2只讀存儲(chǔ)器OTPROM（1）UVEPROM（Ultra-violeterasablePROM

）（2）E2PROM（3）FlashMemory3.EPROM

6.2只讀存儲(chǔ)器可擦除可編程ROM（1）UVEPROM（Ultra-violeterasablePROM

）

6.2只讀存儲(chǔ)器（1）UVEPROM（Ultra-violeterasablePROM

）

浮置柵無(wú)電荷，相當(dāng)于普通NMOS管

浮置柵有電荷，控制柵加高電平仍截止

6.2只讀存儲(chǔ)器

SIMOS管有兩個(gè)柵極：控制柵和浮置柵

6.2只讀存儲(chǔ)器

編程：只要在SIMOS管的漏源之間加足夠高電壓，產(chǎn)生雪崩擊穿，部分高能量的電子進(jìn)入浮置柵。

擦除：就是將SIMOS管浮置柵中的電荷泄放，使每個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)均為1。通過(guò)紫外線的照射來(lái)實(shí)現(xiàn)擦除操作。（2）E2PROM

6.2只讀存儲(chǔ)器（2）E2PROM

6.2只讀存儲(chǔ)器E2PROM的編程和擦除編程：在控制柵Gc加高于常規(guī)的電壓，會(huì)產(chǎn)生隧道效應(yīng)，使得一部分電子從絕緣層最薄的位置，通過(guò)絕緣層進(jìn)入浮置柵，使浮置柵獲得負(fù)電荷。

擦除：施加與編程時(shí)相反的電壓，將使浮置柵中的電子重回溝道。

6.2只讀存儲(chǔ)器E2PROM芯片24C02框圖（3）FlashMemory

6.2只讀存儲(chǔ)器編程利用雪崩效應(yīng)，擦除利用隧道效應(yīng)。類型存儲(chǔ)單元相同點(diǎn)編程擦除UVEPROMSIMOS管浮柵中無(wú)負(fù)電荷，存儲(chǔ)單元相當(dāng)于存1，有負(fù)電荷相當(dāng)于存0