第七章-半导体存储器52701-课件

第七章半导体存储器第七章半导体存储器7.1概述能存储大量二值信息的器件一、一般结构形式输入/出电路I/O输入/出控制单元数庞大输入/出引脚数目有限二、分类1、从存/取功能分：①只读存储器(Read-Only-Memory）②随机读/写（Random-Access-Memory）2、从工艺分：①双极型②MOS型7.2ROM7.2.1掩模ROM一、结构二、举例地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)D0Dm两个概念：存储矩阵的每个交叉点是一个“存储单元”，存储单元中有器件存入“1”，无器件存入“0”存储器的容量：“字数×位数”掩模ROM的特点：出厂时已经固定，不能更改，适合大量生产,简单，便宜，非易失性7.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同写入时，要使用编程器7.2.3可擦除的可编程ROM（EPROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同一、用紫外线擦除的PROM（UVEPROM）二、电可擦除的可编程ROM（E2PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同三、快闪存储器（FlashMemory）为提高集成度，省去T2（选通管）改用叠栅MOS管（类似SIMOS管）7.3随机存储器RAM7.3.1静态随机存储器（SRAM）一、结构与工作原理二、SRAM的存储单元六管N沟道增强型MOS管7.3.2*动态随机存储器（DRAM） 动态存储单元是利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理7.4存储器容量的扩展7.4.1位扩展方式例：用八片1024×1位→1024×8位的RAM适用于每片RAM,ROM字数够用而位数不够时接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联即可7.4.2字扩展方式适用于每片RAM,ROM位数够用而字数不够时1024x8RAM例：用四片256×8位→1024×8位RAM0001110110111011011111100001110110111011011111107.5用存储器实现组合逻辑函数一、基本原理从ROM的数据表可见： 若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变量的逻辑函数地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)二、举例三、ROM的应用1.用于存储固定的专用程序2.利用ROM可实现查表或码制变换等功能

查表功能—查某个角度的三角函数。把角度值作为地址码，其对应的函数值作为存放在该地址内的数据存储在ROM内，这称为“造表”。

码制变换—把欲变换的编码作为地址，把最终的目的编码作为相应存储单元中的内容即可。使用时，根据输入的地址(如角度)，就可在输出端得到所需的函数值，这就称为“查表”。0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111B3B2B1B0

G3G2G1G00000000011111111011001100110011000111100001111000000111111110000例1：用ROM设计一个实现四位8421码转换成Gray码的代码转换电路。解：选择244的ROM实现该代码转换电路。G3G2G1G0B3B3B2B2B1B1B0B0••••••••••••••••m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14m15门阵列与阵或列门选用16×4位ROM••••••••••••••••例2：试用ROM构成能实现函数y=x2的运算表电路，x的取值范围为0～15的整数。解：（1）分析要求、设定变量

自变量x的取值范围为0～15的整数，对应的4位二进制正整数，用B=B3B2B1B0表示。根据y=x2的运算关系，可求出y的最大值是152＝225，可以用8位二进制数Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。（2）列真值表—函数运算表Y7=m12+m13+m14+m15（3）写标准与或表达式Y4=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+m14(4)画ROM存储矩阵节点连接图为作图方便，我们将ROM矩阵中的二极管用节点表示。Y0=m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15Y7Y6Y5Y4B3B3B2B2B1B1B0B0m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14m15门阵列与Y3Y2Y1Y0××××××××××××××××××××××××××××××××××××××阵或列门选用16×8位ROMROMD/A计数器CP计数脉冲送示波器34uoA1A2A0D3D2D1D0D/A01000000000001111111111100000000000000000000001