《数字电子技术基础教学》上课用第七章_清华

1、 半导体存储器半导体存储器光盘光盘磁性材料存储器磁性材料存储器磁盘（硬盘，软盘）磁盘（硬盘，软盘）存储器存储器 )(RAMROM随机存储器随机存储器）只读存储器（只读存储器（半导体存储器半导体存储器RAMDDRRAM是是动动态态的的，是是计计算算机机内内存存是是,半导体存储器：存储大量二值信息（或称为二值数据）半导体存储器：存储大量二值信息（或称为二值数据） 的半导体器件。的半导体器件。只能读出不能只能读出不能写入写入,断电不失断电不失有时往里写数，有时有时往里写数，有时往外读数往外读数,断电即失断电即失详细分类：详细分类：掩模掩模ROM可编程可编程ROM（PROM）可擦除可编程可擦除可编程R

2、OM（EPROM）随机存储器随机存储器RAM静态存储器静态存储器SRAM动态存储器动态存储器DRAMUVEPROMEEPROM只读存储器只读存储器ROMFlash Memory电可擦除电可擦除紫外线擦除紫外线擦除快闪存储器快闪存储器生产出来内容固定用户无法改变只可以一次编程，现在不大用可多次编程，用得多 又称为固定又称为固定ROMROM。工厂按用户要求生产出来后，用户不能。工厂按用户要求生产出来后，用户不能改动。改动。存储矩阵存储矩阵：分为N行，M列，交点是存储单元（下面会讲），存储单元里可以存1或0地址译码器地址译码器：是二进制译码器。输入 是”地址输入”，n位，输出是N=2n位,每一个输出

3、对应着存储矩阵的一行。对应于不同的地址，输出中就有一根有效（有效可以是低电平也可以是高电平）。输出线是存储矩阵的输入线，称为字线字线。选中了一根字线，就选中了这根字线上的存储单元。存储矩阵的输出，称为位线位线。选中的存储单元的数，通过位线送出去。工作过程：工作过程：来一组地址码，选中一根字线，字线所对应的存储单元的数据，从位线上来一组地址码，选中一根字线，字线所对应的存储单元的数据，从位线上送出来。送出来。输出是什么，取决于各个存储单元存的数。输出是什么，取决于各个存储单元存的数。如果地址如果地址n10位，数据输出位，数据输出8位，位，ROM矩阵的容量？矩阵的容量？ 位位8210 位位K80存

4、储单元：存储单元：储存单元储存单元：除了可由二极管构成外，还可由双极性三极管或MOS管构成。利用存储器件的导通或截止来存储一位二进制数。存储矩阵的点阵图W3=A1A0W2=A1A 0W1=A 1A0W0=A 1A 0A1A0地地址址译译码码器器d3d2d1d0从点阵图得输入输出关系：从点阵图得输入输出关系：不关心内部怎么构成，只关心存不关心内部怎么构成，只关心存0还是存还是存1：点个：点个“ ”，存入，存入1；没有没有“ ”，存入，存入001011100,00001，送送出出来来的的是是送送，存存送送存存的的数数被被送送出出来来存存储储单单元元被被选选中中，这这根根字字线线对对应应，如如WAA

5、 若给的是存储器的真值表，能写出输出表达式吗？（竖看表）)3 , 1(),(013mAAd )3 , 2 , 0(),(012mAAd )3 , 1(),(011mAAd )1 , 0(),(010mAAd 以上我们学习了从以上我们学习了从“点阵点阵 图图”“输入输出关系输入输出关系表表”（真值表）W3=A1A0W2=A1A 0W1=A 1A0W0=A 1A 0A1A0地地址址译译码码器器d3d2d1d0与矩阵或矩阵地址译码器相当于“与”矩阵，提供最小项存储矩阵相当于“或”矩阵，将所得与项有选择地相加与矩阵固定或矩阵可编程的。“”可以点在不同位置iimW ?负载管，负载管，相当于电阻相当于电阻

6、10000011110001010是是高高电电平平，送送出出如如W写写是是一一次次性性编编程程，不不能能改改断断编编程程时时将将不不用用的的熔熔丝丝熔熔有有存存储储元元件件出出厂厂时时，每每个个结结点点上上都都熔熔丝丝由由易易熔熔合合金金制制成成速速熔熔断断丝丝组组成成存存储储单单元元由由三三极极管管和和快快 最早出现的最早出现的EPROM。通常说的。通常说的EPROM就是指这种。就是指这种。)(SIMOSMOS管管叠栅注入叠栅注入浮置栅控制栅:fcGGN沟道增强型沟道增强型MOS管；有两个栅极。管；有两个栅极。构造：构造：在控制栅在控制栅G GC C上加正常高电平时，能在漏上加正常高电平时，

7、能在漏- -源间构成导电通道，使源间构成导电通道，使SIMOSSIMOS导通导通电荷注入后，需要在电荷注入后，需要在G GC C上加更高上加更高压才能形成导电沟道压才能形成导电沟道VVTHTH提提高高VGSV VTHTH注入电荷前注入电荷后形形成成注注入入电电荷荷到到达达穿穿过过电电子子宽宽的的正正脉脉冲冲，吸吸引引高高速速上上加加同同时时在在发发生生雪雪崩崩击击穿穿）间间加加高高压压（“写写入入”：雪雪崩崩注注入入,50,25,2520,2fcGSiOmsVGVSD 年年）光光灯灯下下分分钟钟（阳阳光光下下一一周周，荧荧紫紫外外线线照照射射空空穴穴对对，提提供供泄泄放放通通道道生生电电子子“

8、擦擦除除”：通通过过照照射射产产33020 用编程器写入用编程器写入透明的石英盖板透明的石英盖板用擦除器擦除用擦除器擦除用用SIMOSSIMOS构成的构成的EPROMEPROM2562561 1位的位的EPROMEPROM，排成，排成16161616的矩阵的矩阵读出时：读出时：将地址低四位加到列地址译码将地址低四位加到列地址译码器上，器上，B Bi i=1=1，选中一列。，选中一列。将地址高四位加到行地址译码将地址高四位加到行地址译码器上，器上，W Wi i=1=1，选中一行；，选中一行；ENEN 0 0时，此位数据传到时，此位数据传到D D（已注入电荷的（已注入电荷的SIMOSSIMOS不通

9、，不通，为为1 1；未注入电荷的；未注入电荷的SIMOSSIMOS通，通，为为0 0。或门与门EPROM用紫外线擦除操作复杂，速度很慢。E2PROM采用浮栅隧道氧化层MOS管，用电信号进行擦除，应用起来比采用采用新型隧道氧化层新型隧道氧化层MOS管管，。ABCDDCBAYDCBADABCYBCDADBCDCBAYCBABCAYROM4321产生：用 )15, 2(),()14, 4(),()14,10, 7 , 6(),()7 , 6 , 3 , 2(),(4321mCBAYmCBAYmCBAYmCBAY将原函数化成最小项之和形式将原函数化成最小项之和形式ROM点阵图点阵图 )15, 2(),

10、()14, 4(),()14,10, 7 , 6(),()7 , 6 , 3 , 2(),(4321mCBAYmCBAYmCBAYmCBAYA B CI根据真值表可得：根据真值表可得：7421mmmmCI)B,S(A, 7653mmmmCI)B,CO(A, 根据真值表可得：根据真值表可得：7421mmmmCI)B,S(A, 7653mmmmCI)B,CO(A, W0m0W1m1W2m2W3m3W4m4W5m5W6m6W7m7SCOABCIICBA ICBA ICBA ICBA ICBA ICBA ICBA ICBA2A1A0A三个输入从地址输入8根字线在哪点“”？简单2根位线ROM一般只是读出

11、数据；EPROM等编程需要专门的设备和软件，要改变需要先擦除。是离线操作：把芯片从电路板取出。片选片选读读/写控制写控制数据线数据线六管N沟道增强型MOS管反相器反相器( )( )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、与、导通，行中被选中，时，能在jjiBBQQTTX6511,单元与缓冲器相连列第行第导通，这时时，所在列被选中，jiTTYj871,，读操作截止，与导通，则若时，当OIQAAAWRSC32110,，写操作导通，与截止，则若QOIAAAWR3210,六管N沟道增强型MOS管N=目标存储器容量目标存储器容量已有存储器容量已有存储器容量SCWRAAOIOI片选信号：写信号：读地址线：数据线：/70701024 x 8RAM70OIOI.9870AAAA,.WRWRAAAAOIOI写信号：读地址线：数据线：/987070,)1111111100000000:(25625670 A个个地地址址个个字字，需需要要每每一一片片提提供供SCYYAAAA 分分别别接接四四片片的的译译成成