专业课数字电路第7章半导体存储器

1、第七章 半导体存储器第7章 半导体存储器7.1 概述7.2 只读存储器( ROM )7.3 随机存储器( RAM )7.4 存储容量的扩展7.5 用存储器实现组合逻辑电路7.1 概述半导体存储器1、功能2、结构利用地址码分配输入输出。寄存器 一种能存储大量二值信息（二值数据）的半导体器件；输入输出直接引出；半导体存储器3、分类按半导体器件双极型MOS型工作速度快，在微机中作高速缓存功耗小，因而集成度高；用于大容量存储，如微机中的内存条。3、分类按存取方式只读存储器ROMRead Only Memory随机存取存储器RAMRandom Access Memory信息可长期保存，断电也不丢失随写随

2、读，断电后信息就丢失。EPROMROMPROMprogrammableErasableDRAMSRAMstaticdynamic7.2 只读存储器( ROM )7.2.1 掩模只读存储器ROM7.2.2 可编程只读存储器PROM7.2.3 可擦除的PROMEPROM7.2.1 掩模只读存储器ROM1、电路结构MOS 、二极管、三极管地址译成控制信号提高负载能力三态控制，总线结构2、简单的二极管ROM电路2、简单的二极管ROM电路存储矩阵(4个或门)地址译码器(4个与门)缓冲输出位线字线地址线3、数据表110101111000001100001111地 址A1A0D3D2D1D0内 容4、容量表

3、示字线位线存储单元4、MOS构成ROM电路00111001011111007.2.2 可编程只读存储器PROM1、思想：出厂时存储数据全部为1，用户根据需要自行写入0，但一旦写入就无法修改。2、方法：熔丝未熔为1熔丝熔断为0缺点：只能写入一次7.2.3 可擦除的PROMEPROM1、思想：可以多次重写，多次修改2、实现：3、结构:总体是一样，只是存储单元的结构不同UVEPROM紫外线可擦除的PROME2PROM电可擦除的PROMFlash Memory快闪存储器4、三者比较UVEPROME2PROMFlash Memory存储单元SIMOS(叠栅注入MOS)Flotox（浮栅隧道氧化层MOS）

4、写入类似EPROM，擦除类似E2PROM特点单MOS管2个MOS管单MOS，集成度高击穿电压高击穿电压高结构简单，编程可靠操作复杂，防止光照读写时间长擦除快应用ROMROM移动磁盘7.3 随机存储器( RAM )1、特点：可读可写，断电易失；2、结构：与ROM类似，增加了读写控制电路；3、分类：SRAM静态RAMSR锁存器门控管，利用自保功能存储数据DRAM动态RAM利用MOS管栅极电容存储电荷原理7.3.1 静态随机存储器( SRAM )1、电路结构RAM 2114（ 10244 ）管脚图123456789181716151413121110A2A1A0A3A4A5A6A7A8A9CSGND

5、VCCD3D2D1D0R/WRAM 2114 102442345678910232221201918171615A0A1D0A3A4A5A6A9A10CSGNDVCCD3D2D1D4RAM 6116 20488A2A711112141324A8D5D6D7RDWR2、静态存储单元SR锁存器门控管字线位线读写控制电路存储单元*7.3.2 动态随机存储器( DRAM )1、单管动态MOS存储单元破坏性读出存储单元需要配置灵敏恢复/读出放大器7.4 存储容量的扩展需要：当一片ROM或RAM不能满足存储容量要求时，就需要将ROM或RAM组合起来，组成一个容量更大的存储器。扩展方式：位扩展方式字扩展方式

6、字、位同时扩展方式7.4.1 位扩展方式例：用8片10241扩展成10248方法：地址线共用，而数据线并行使用7.4.2 字扩展方式例：用4片2568扩展成10248思路：(1) 访问1024个单元，必然有 10 根地址线；(2) 访问 256个单元，只需 8 根地址线，尚余 2 根地址线 ；(3) 设法用剩余的2根地址线去控制4个2568RAM的片选端 。（需要一个2线4线译码器）数据线共用，地址线扩展7.4.2 字扩展方式各片RAM的地址分配A9A8选中片序号对应的存储单元 0 0 1 1RAM(1)RAM(2)RAM(3)RAM(4)000 255256 511512 767768 1023 0 1 1 07.4.3 字、位同时扩展方式思路：例：用RAM2114（1K4）扩展成4K8，需要几片？8片一般先位扩展再字扩展7.5 用存储器实现组合逻辑电路一个ROM的数据表000011111011010001011101地 址A1A0D3D2D1D0内 容也是一个多输出组合逻辑电路的真值表函数输出变量输入函数取值例：试用R