数电半导体存储器

1、重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇！单元数庞大！输入/出引脚数目有限重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇存储器的存储媒介有多种，应用范围也非常广泛。存储器的存储媒介有多种，应用范围也非常广泛。软磁盘软磁盘磁带磁带硬盘硬盘内存条内存条光盘光盘优盘优盘数码相机用数码相机用SMSM卡卡重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇半导体存储器的特点与应用半导体存储器的特点与应用半导体存储器是用半导体器件来存储二值信息半导体存储器是用半导体器件来存储二值信息的大规模集成电路。的大规模集成电路。集成度高、体积小、

2、可靠性高、价格低、外围集成度高、体积小、可靠性高、价格低、外围电路简单且易于接口、便于自动化批量生产。电路简单且易于接口、便于自动化批量生产。半导体存储器主要用于电子计算机和某些数字半导体存储器主要用于电子计算机和某些数字系统，存放程序、数据、资料等。系统，存放程序、数据、资料等。重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇EPROMROMROM可可擦擦除除的的可可编编程程可可编编程程掩掩膜膜RAMRAM动动态态静静态态重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇存储容量存储容量存储器包含基本存储单元的总数。一个基本存储单元能存储存储器包含基本存储单元的总数。一个基本存储单元能

3、存储位位(Bit)(Bit)的信息，即一个的信息，即一个0 0或一个或一个1 1。 存储器的读写操作是以字为单位的，每一个字可包含多个位。存储器的读写操作是以字为单位的，每一个字可包含多个位。例如：例如： )( 8192 )( 8 1K 位位容量字数：字数：102421K10字长：每次可以读字长：每次可以读( (写写) )二值码的个数二值码的个数总容量总容量存取时间存取时间反映存储器的工作速度，通常用读反映存储器的工作速度，通常用读( (或写或写) )周期来描述。周期来描述。半导体存储器的主要技术指标半导体存储器的主要技术指标重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇重庆大学通信工程

4、学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇A0An-1W0W(2n-1)D0Dm重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇写是一次性编程，不能改！编程时将不用的熔断有出厂时，每个结点上都熔丝由易熔合金制成重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇写入时，要使用编程器重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇MOSInjuctionAvlanchegateFloating:FAMOS 空穴对，提供泄放通道生电子“擦除”

5、：通过照射产“写入”：雪崩注入重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇管叠栅注入MOS)MOSInjuctiongateStacked(SIMOS浮置栅控制栅:G:Gfc通处正常逻辑高电平下导上未充负电荷，则若导通处正常逻辑高电平下不上充以负电荷，则若工作原理：cfcfGGGG重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇年）光灯下分钟（阳光下一周，荧紫外线照射空穴对，提供泄放通道生电子“擦除”：通过照射产形成注入电荷到达吸引高速电子穿过宽的正脉冲，上加同时在发生雪崩击穿）间加高压（“写入”：雪崩注入33020502525202,GSiOms,VG,VSD,fc重庆大学通信工

6、程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇)MOS(FLOTOXUVEPROM管浮栅隧道氧化层采用点擦除慢，操作不便的缺为克服“隧道效应”电子会穿越隧道）当场强达到一定大小（厚度之间有小的隧道区，与,cm/Vm*SiODGf78210102重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇导通）下，电压（未充电荷时，正常读出截止）下，电压（充电荷后，正常读出工作原理：TVGTVGGCCf33fjCiGBms,VG,W*电子隧道区接的正脉冲，加充电：01020上电荷经隧道区放电加正脉冲，接放电：fjiCGB,WG*0重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇（隧隧道道区区）区区有有极极小

7、小的的重重叠叠区区与与）更更薄薄（与与衬衬底底间间 SG*nmOSG*fif15102的正脉冲的正脉冲，加加接接），），加正压（加正压（，充电利用雪崩注入方式充电利用雪崩注入方式向向工作原理：工作原理：usVGVVSDG*cssf101206 上电荷经隧道区放电上电荷经隧道区放电的正脉冲的正脉冲加加放电，利用隧道效应放电，利用隧道效应fsscfGns,VV,GG100120 重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇存储矩阵存储矩阵将存储单元按阵列形式排列，形成存储矩阵。将存储单元按阵列形式排列，形成存储矩阵。地址译码器地址译码器为了区别不同的字，将存放在同一个字的存储单元编为一为了

8、区别不同的字，将存放在同一个字的存储单元编为一组，并赋予一个号码，称为地址。地址的选择是借助于地址译组，并赋予一个号码，称为地址。地址的选择是借助于地址译码器来完成的。码器来完成的。地址码的位数地址码的位数n n与可寻址数与可寻址数N N之间的关系为：之间的关系为：N N=2=2n n。片选与读片选与读/ /写控制电路（写控制电路（I I/ /O O电路）电路）RAMRAM主要由存储矩阵、地址译码器和读主要由存储矩阵、地址译码器和读/ /写控制电路（写控制电路（I I/ /O O电电路）三部分组成。路）三部分组成。动画示意动画示意重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇动画示意动画

9、示意重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇作存储单元作存储单元触发器，触发器，为基本为基本RSTT41相通相通、与与、导通，导通，行中被选中，行中被选中，时，能在时，能在jjiBBQQT,TX6511 单元与缓冲器相连单元与缓冲器相连列列第第行行第第导通，这时导通，这时时，所在列被选中，时，所在列被选中，jiT,TYj871，读读操操作作截截止止，与与导导通通，则则若若时时，当当OIQAAA,WRCS 32110，写写操操作作导导通通，与与截截止止，则则若若QOIAAA,WR 3210六管N沟道增强型MOS管重庆大学通信工程学院

10、重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇CSWRAAOIOI片选信号：片选信号：写信号：写信号：读读地址线：地址线：数据线：数据线：/70701024 x 8RAM70OI.OI9870A,A,A.AWRWRA,A,AAOIOI写信号：写信号：读读地址线：地址线：数据线：数据线：/987070重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇):A(110025625670 个个地地址址个个字字，需需要要每每一一片片提提供供CS,YYAAA,A分分别别接接四四片片的的译译成成即即将将两两位位代代码

11、码区区分分四四片片用用308989102376876751251125625501110010007070707AA,AA,AA,AA四四片片的的地地址址分分配配就就是是：89AA4321CSCSCSCS重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇1110010029292929AA,AA,AA,AA四四片片的的地地址址分分配配就就是是：01AA4321CSCSCSCS重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇01AA239AAA重庆大学通信工程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇A0An-1W0W(2n-1)重庆大学通信工

12、程学院重庆大学通信工程学院黄智勇黄智勇用用ROMROM实现组合逻辑函数实现组合逻辑函数依据：依据：ROMROM是由与阵列和或阵列组成的组合逻辑电路。是由与阵列和或阵列组成的组合逻辑电路。将与阵列地址端将与阵列地址端A A0 0A An n当作逻辑函数的输入变量，则可当作逻辑函数的输入变量，则可在地址译码器输出端（即字线）上产生全部最小项；在地址译码器输出端（即字线）上产生全部最小项；或阵列的输出（位线）是将与之相连字线上的信息相或阵列的输出（位线）是将与之相连字线上的信息相或以后作为输出的，因此在数据输出端可获得有关最小项相或或以后作为输出的，因此在数据输出端可获得有关最小项相或的表达式。的表达式。结论：结论：ROMROM有几个数据输出端，即可获得几个逻辑函数的输有几个数据输出端，即可获得几个逻辑函数的输出。出。方法：列出函数的真值表，直接画出存储矩阵的阵列图。方法：列出函数的真值表，直接画出存储矩阵的阵列图。