第七章存储器电路2

§7-2随机存取存储器（RAM）§7-3只读存储器（ROM）第七章半导体存储器§7-1概述第七章半导体存储器掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念。掌握RAM存储容量的扩展方法基本要求了解半导体存储器的存储单元的组成及工作原理一、存储器分类：RAM

(Random-AccessMemory)

ROM(Read-OnlyMemory)SRAMDRAM固定ROM可编程ROM半导体存储器是用来存储大量二值数据的器件。§7-1概述按功能分PROMEPROME2PROMFlash存储器

RAM是随机存取存储器，在任意时刻，对任意单元可进行存/取（即：读/写）操作。RAM特点:（1）灵活－程序、数据可随时更改；（2）易失性－断电或电源电压波动,会使内容丢失。ROM是只读存储器，在正常工作状态只能读出信息，不能随时写入。ROM特点：（1）非易失性－信息一旦写入，即使断电，信息也不会丢失，具有非“易失”性特点。常用于存放固定信息（如程序、常数等）。（2）编程较麻烦－需用专用编程器。存储矩阵用于存放二进制数，一个单元放一位，排列成矩阵形式。存储矩阵读/写控制电路

地址译码器数据输入/输出地址输入控制信号输入(CS、R/W)读/写控制电路完成对选中的存储单元进行读出或写入数据的操作。把信息存入存储器的过程称为“写入”操作。反之，从存储器中取出信息的过程称为“读出”操作。地址译码器的作用是对外部输入的地址码进行译码，以便唯一地选择存储矩阵中的一个存储单元。一、RAM的基本结构§7-2随机存取存储器（RAM）例如：容量为256×1的存储器1.地址译码器8根列地址选择线32根行地址选择线32×8=256个存储单元译码方式单译码

:n位地址构成2n条地址线双译码:地址分别由行译码器和列译码器共同译码若地址A7-A0=00100001，将选中哪个存储单元读/写？若容量为256×4的存储器，有256个字，8根地址线A7-A0，但其数据线有4根，每字4位。8根列地址选择线32根行地址选择线1024个存储单元若地址A7-A0=00011111，哪个单元的内容可读/写？2.存储矩阵静态RAM存储单元（SRAM）--以六管静态存储单元为例基本RS触发器控制该单元与位线的通断控制位线与数据线的通断Xi=0，T5、T6截止，触发器与位线隔离。T1-T6构成一个存储单元。T1-T4构成基本RS触发器。T5、T6为本单元控制门。来自行地址译码器的输出2.存储矩阵Xi

=1，T5、T6导通，触发器与位线接通。Yj

=1，T7

、T8均导通，触发器的输出与数据线接通，该单元数据可传送。来自列地址译码器的输出静态RAM存储单元（SRAM）--以六管静态存储单元为例来自行地址译码器的输出3.片选信号与读/写控制电路当CS=0时，选中该单元。若R/W=1，三态门1、2关,3开，数据通过门3传到I/O口，进行读操作；当CS=1时，三态门均为高阻态，I/O口与RAM内部隔离。

当Xi和Yi中有一消失，该单元与数据线联系被切断，由于互锁作用，信息将被保存。若R/W=0，门1、2开，门3关，数据将从I/O口通过门1、2，向T7、T8写入，进行写操作。二、RAM存储容量的扩展数字系统中单个存储芯片往往不能满足存储容量的要求需要把若干个存储芯片连接在一起，以扩展存储容量。方法：增加字长（位数）或字数来实现。1.字长（位数）的扩展RAM芯片为1位、4位、8位、16位、32位等。位扩展可利用芯片的并联方式实现，即将RAM的地址线、读/写控制线片选信号对应的并联起来，而各个芯片的数据输入/输出端作为字的各个位线。例:1K×

1位的芯片构成1K×

8位的存储系统例1用4K×4位的RAM扩展为4K×16位的RAM···CS┇A11A0···R/WR/WCSA0A114K×4位（1）I/O0I/O1I/O2I/O3R/WCSA0A114K×4位（4）I/O0I/O1I/O2I/O3······┇┇D0D1

D2

D3D12D13D14D152.字数的扩展字数的扩展利用外加译码器，控制存储芯片的片选输入端来实现。利用2—4译码器将4个256X8位的RAM扩展成为1KX8位的存储器系统。3.字数、位数同时扩展例3用256×4的RAM扩展为1K×8位的RAMY0Y1Y2Y32/4A9A8A0-A74256×4256×4CSI/OI/OCS84256×4256×4CSI/OI/OCS844…高四位低四位§7-3只读存储器（ROM）

ROM具有非易失性，如果要存储固定不变的数据采用ROM。只能读出，不能随时写入。工作时，将一个给定的地址码加到ROM的地址输入端，便可在它的输出端得到一个事先存入的确定数据。一、ROM的分类按存贮矩阵中器件类型

二极管ROM三极管ROMMOS管ROM固定ROM--PROM--EPROM--FlashMemary--E2PROM--按写入方式厂家装入数据，永不改变用户装入，可根据需要改写多次，允许改写几百次，紫外线擦除。特点：擦除操作复杂，速度慢，正常工作时不能随意改写。用户装入，电可擦除。允许改写100～10000次。特点：擦除操作简单、速度快，正常工作时最好不要随意改写。高集成度，大容量，低成本，使用方便，读写速度快电可擦除，特点：擦除操作简单。存储单元均为0或1，可根据需要改写一次。二、固定ROM存储矩阵三态缓冲器

地址译码器数据输出地址输入固定ROM主要由地址译码器、存储单元矩阵和输出缓冲器三部分组成。字线容量=字线×位线位线存储或矩阵字线位线二极管ROM—以4×4为例存储单元1011111000111100译码与矩阵输出缓冲器任何时刻只有一根字线为高电平。有一种可编程序的ROM，在出厂时全部存储“1”，用户可根据需要将