数字电子技术基础7半导体存储器

数字电子技术之半导体存储器逻辑代数基础（第一章）集成逻辑门电路（第三章）记忆单元：触发器（第五章）时序逻辑电路（第七章）组合逻辑电路（第四章）脉冲产生和整形（第六章）存储器，可编程器件（第八章）D/A，A/D转换器（第九章）本课程重点1本课程重点2读写存储器RAM概述静态RAM动态RAM数字电子技术——半导体存储器只读存储器ROM固定ROMPROMEPROME2PROM闪存能随时从指定地址读出，或者写入数据数据具有易失性数据一经写入不能随便修改，或者只能通过专用的装置修改。数据具有非易失性一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM二、RAM的读写时序三、RAM的扩展数字电子技术——半导体存储器一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM存储矩阵+地址译码器+读写控制电路RAM的基本结构

地址译码器•••A0An-1存储矩阵读/写控制器I/O0I/O1I/Om-1•••An-2R/WCS数字电子技术——半导体存储器一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM1、存储矩阵:如单译码编址方式数字电子技术——半导体存储器一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM1、存储矩阵:双译码编址方式行地址列地址数字电子技术——半导体存储器一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM存储矩阵+地址译码器+读写控制电路RAM的基本结构

地址译码器•••A0An-1存储矩阵读/写控制器I/O0I/O1I/Om-1•••An-2R/WCS数字电子技术——半导体存储器一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM2、读写控制电路读/写控制器的逻辑电路图11100高阻禁止状态高阻数字电子技术——半导体存储器一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM2、读写控制电路读/写控制器的逻辑电路图000010高阻读操作数字电子技术——半导体存储器一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM2、读写控制电路读/写控制器的逻辑电路图000101高阻写操作数字电子技术——半导体存储器一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM存储矩阵+地址译码器+读写控制电路RAM的基本结构

地址译码器•••A0An-1存储矩阵读/写控制器I/O0I/O1I/Om-1•••An-2R/WCS地址，片选和读写信号应该按照怎样的顺序控制RAM？数字电子技术——半导体存储器一、RAM的基本结构一、读写存储器RAM二、RAM的读写时序三、RAM的扩展数字电子技术——半导体存储器二、RAM的读写时序一、读写存储器RAM数字电子技术——半导体存储器读过程：(1)送欲读取单元地址(2)送片选信号(3)读写线为高电平(4)选中单元内容从I/O口输出(5)片选信号无效，I/O口高阻写过程：(1)送欲读取单元地址(2)送片选信号(3)将欲写入数据送I/O

(4)读写线拉低，进入写状态(5)片选信号无效，I/O口高阻三、RAM容量的扩展一、读写存储器RAM1、位扩展：A7A6A0R/W…R/2561RAM(1)I/OA7A6...A0CSR/WR/2561RAM(2)I/OA7A6...A0CSR/WR/2561RAM(8)I/OA7A6...A0CSR/WCSI/O0I/O1I/O7数字电子技术——半导体存储器三、RAM容量的扩展一、读写存储器RAM2、字扩展：A7A6A0R/WCSA9A8Y3Y2Y1Y0000H~0FFHD7~D0100H~1FFH200H~2FFH300H~3FFHR/2568RAM(1)I/O0-7A7A6...A0CSR/WR/2568RAM(2)I/O0-7A7A6...A0CSR/WR/2568RAM(3)A7A6...A0CSR/WR/2568RAM(4)A7A6...A0CSR/WI/O0-7I/O0-7数字电子技术——半导体存储器读写存储器RAM概述静态RAM动态RAM只读存储器ROM固定ROMPROMEPROME2PROM闪存厂家把数据写入ROM中，用户无法进行任何修改数字电子技术——半导体存储器一、ROM的基本结构二、只读存储器ROMROM的基本结构

地址译码器•••A0An-1存储矩阵An-2输出数据•••W2n-1W2n-2W0•D0••Dm-2Dm-1字线位线数字电子技术——半导体存储器二、ROM的工作原理二、只读存储器ROM由与门矩阵和或门矩阵组成例如：存储容量为4×4的ROM,存储内容如下A1A0D3D2D1D0000101011010100111111110地址译码器A1A0W0W1W2W3与门阵列或门阵列数字电子技术——半导体存储器1、二极管固定ROM举例二、只读存储器ROM1111A1A00001011000W0W1W2W3数字电子技术——半导体存储器二、只读存储器ROM1111A1A00101100100W0W1W2W3A1A0W3W2W1W0000001010010100100111000该电路真值表二极管与门阵列数字电子技术——半导体存储器1、二极管固定ROM举例1、二极管固定ROM举例二、只读存储器ROM1111A1A0W0W1W2W3二极管与门阵列D3D2D1D00010000101数字电子技术——半导体存储器1、二极管固定ROM举例二、只读存储器ROM1111A1A0W0W1W2W3二极管与门阵列D3D2D1D00101001010A1A0D3D2D1D0000101011010100111111110真值表数字电子技术——半导体存储器1、二极管固定ROM举例二、只读存储器ROM1111A1A0W0W1W2W3二极管与门阵列D3D2D1D0A1A0D3D2D1D0000101011010100111111110真值表观察二极管的连接位置和表达式之间的关系数字电子技术——半导体存储器例1：用ROM实现全加器二、只读存储器ROMAiBiCi-1SiCi0000000110010100110110010101011100111111真值表1111AiBi11Ci-1W0W1W2W3W4W5W6W7SiCi数字电子技术——半导体存储器SiCiW0W1W2W3W4W5W6W7

二、只读存储器ROM1AiBiCi-111用ROM实现全加器的简化表示法数字电子技术——半导体存储器二、只读存储器ROM例1：用ROM实现函数Y=X2(X是0~15的整数)Y7=m12+m13+m14+m15Y4=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+m14Y0=m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15数字电子技术——半导体存储器二、只读存储器ROM例1：用ROM实现函数Y=X2(X是0~15的整数)Y7=m12+m13+m14+m15Y4=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+m14Y0=m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15数字电子技术——半导体存储器读写存储器RAM概述静态RAM动态RAM只读存储器ROM固定ROMPROMEPROME2PROM闪存厂家把数据写入ROM中，用户无法进行任何修改出厂时存储数据为全1或者全0，用户根据需要可以进行一次编程数字电子技术——半导体存储器（ErasableProgrammableROM，可擦除可编程ROM）芯片可重复擦除和写入。紫外线透过窗口照射内部芯片就可以擦除其内的数据。EPROM内资料的写入要用专用的编程器，并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压（VPP=12—24V，随不同的芯片型号而定）。EPROM芯片在写入资料后，还要以不透光的贴纸或胶布把窗口封住，以免受到周围的紫外线照射而使资料受损。芯片无需移除即可进行复写更改局部数据时，芯片无需全部擦除。无需使用附加的专用设备，即可改写芯片内容。闪存每次不是擦除一个字节，而是每次擦除一个块(512k)或整个芯片，然后再进行重写，因此比传统E2PROM速度更快。2、可编程只读PROM（以4X4的PROM为例）二、只读存储器ROM1111A1A0W0W1W2W3D3D2D1D0出厂时存入全1（或者全0）根据需要将可编程结点断开（或接通），即可存入数据与阵列固定连接或阵列可编程连接数字电子技术——半导体存储器2、可编程只读PROM（以4X4的PROM为例）二、只读存储器ROM地址译码器D3D2D1A1A0PROM的简化阵列图

W0W1W2W3D0数字电子技术——半导体存储器2、可编程只读PROM（以