数字电子技术 半导体存储器

第八章半导体存储器一、只读存储器ROM二、随机存储器RAM三、存储器容量扩展定义：触发器存储一位二进制信息半导体存储器的概念和分类寄存器存储一组二进制信息（若干位）存储器存储若干组二进制信息

把大量的存储单元按一定的规则组织起来，形成一个存储阵列，能够存储大量二值信息（或称为二值数据）的半导体器件。随机存储器RAM

（RandomAccessMemory）按功能只读存储器ROM（Read-OnlyMemory）只能读出不能写入,断电不丢失

分类：半导体存储器的概念和分类还可以按制造工艺分为双极型和MOS型两种。随时可读写,速度快,断电丢失用晶体管来实现，速度快，功耗大，价格高，主要用应在速度要求较高的场合（高速缓存等）用场效应管来实现集成度高，功耗低，价格低。大容量的存储器都用MOS工艺制作（内存等）半导体存储器只读存储器ROM读写存储器RAM双极型静态RAMSRAMMOS静态RAMSRAM动态RAMDRAM非易失性RAMNVRAM双极型MOS掩膜ROMPROM掩膜ROM可编程ROM可擦可编程ROM电可擦可编程ROM

主要指标：存储容量、存取速度。

存储容量:

用字数×位数表示，也可只用位数表示。如，某动态存储器的容量为109位/片。

存取速度：用完成一次存取所需的时间表示。高速存储器的存取时间仅有10ns左右。1024X4SRAM字数×位数8K×8ROM一、只读存储器ROM（readonlymemory）ROM～是存储固定信息的存储器件。即先把信息或数据写入存储器中，在正常工作时，它存储的数据是固定不变的，只能读出，不能写入。（ROM是存储器结构最简单的一种。）特点：

①只能读出，不能写入；②属于组合电路，电路简单，集成度高；③具有信息的不易失性；④存取时间在20ns～50ns。

缺点：只适应存储固定数据的场合。A0Ai地址译码器…..存储矩阵输出缓冲器地址输入三态控制输入数据输出一、只读存储器ROM（readonlymemory）①地址译码器的作用将输入的地址代码译成相应的控制信号，利用这个控制信号从存储矩阵中把指定的单元选出，并把其中的数据送到输出缓冲器。A0Ai地址译码器…..存储矩阵输出缓冲器地址输入三态控制输入数据输出②存储矩阵是由存储单元排列而成的阵列，可以由二极管、三极管或MOS管构成。每个单元存放一位二值代码。每一个或一组存储单元对应一个地址代码。③输出缓冲器的作用：Ⅰ、提高存储器的带负载能力，将高、低电平转换标准的逻辑电平；

Ⅱ、实现对输出的三态控制，以便与系统总线连接。二、随机存储器RAM（randomaccessmemory）RAM——在工作过程中，既可从存储器的任意单元读出信息，又可以把外界信息写入任意单元，因此它被称为随机存储器(或读写存储器)。读写速度很快。但一般有易失性，数据掉电后就消失。RAM优点：读写方便，具有信息的灵活性，速度快。缺点：一般有易失性，数据掉电后就消失。A0Ai行地址译码器…..列地址译码器Ai+1An-1……存储矩阵读写控制电路CSR/WI/O地址输入控制输入数据输入/输出输入信号（三组）：地址输入、控制输入和数据输入输出信号（一组）：数据输出二、随机存储器RAM（randomaccessmemory）A0Ai行地址译码器…..列地址译码器Ai+1An-1……存储矩阵读写控制电路CSR/WI/O地址输入控制输入数据输入/输出存储矩阵：有许多存储单元排列而成，每个存储单元存一位二值信息（0、1），在译码器和读/写电路的控制下，既可以写入1或0，又可以将存储的数据读出。R/W=1，读出R/W=0，写入CS=0，工作CS=1，高阻A0Ai行地址译码器…..列地址译码器Ai+1An-1……存储矩阵读写控制电路CSR/WI/O地址输入控制输入数据输入/输出

由于存储器的容量巨大，在存储器中使用双译码形式，就是地址分成行列两组，以简化电路。分行列译码，用两条线来共同选择存储单元。例：1024X4SRAM（2114）A3A4A5A6A7A8行地址译码器列地址译码器存储矩阵读写控制电路CSR/W数据输入/输出A0A1A2A9I/O0I/O1I/O2I/O3地址线：10根，A0～

A9数据线：4根，

I/O0～

I/O3控制线：2根，

片选，0有效；

读写控制三、存储器容量扩展1、位扩展

存储容量:

用字数×位数表示，也可只用位数表示。如，某动态存储器的容量为109位/片。1024X4SRAM字数×位数8K×8ROM2、字扩展说明：ROM无R/W，位扩展其余端的连接与RAM