《数字电子技术 》课件第6章半导体存储器

第六章半导体存储器§6.1

半导体存储器概述§6.3只读存储器§6.2

随机存储器§6.4

存储器芯片容量的扩展6.1半导体存储器概述6.1半导体存储器概述半导体存储器：能存储大量二进制信息的器件。动态存储器的存储容量已经达到109位/片。高速存储器的存取周期仅为10ns左右。衡量存储器性能的重要指标：（1）存储容量=字数×字长（2）存取周期6.1.1存储器的技术指标6.1.2半导体存储器的分类6.1.2半导体存储器的分类从存、取功能上分类：（1）只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）；（2）随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）。随机存储器的种类：（1）静态存储器（SRAM）；（2）动态存储器（DRAM）。根据制造工艺分类：（1）双极型；（2）MOS型。（功耗低、集成度高）6.2随机存储器6.2随机存储器随机存储器的缺点：数据易失性，即一旦停电以后，所存储的数据将丢失。随机存储器：静态随机存储器SRAM动态随机存储器DRAM6.2.1RAM存储器的基本组成6.2.1RAM存储器的基本组成RAM电路：存储体、地址译码器、读写放大器和控制电路。1.存储体：由许多存储单元排列而成，每个存储单元能存储1位二值数据（1或0），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。2.地址译码器：决定访问哪个存储单元。地址译码有单译码和双译码两种方式。双译码方式（又称二维地址译码方案或重合译码方案）把地址分成X行（高位）和Y列（低位）两部分，用两个译码器分别译码，输出线分别称为行选择线和列选择线。3.读写放大器：读写放大器处于数据总线与被选中的存储单元之间，可用来对选中单元的各位同时进行数据的读出或写入，并具有放大信息的作用。4.控制电路：用于对电路的工作状态进行控制。读/写控制信号R/W：当R/W=1时，执行读操作。当R/W=0时，执行写操作。片选输入端CS：当CS=0时，才能进行读/写操作。6.2.2RAM存储单元电路按照工作原理分类：（1）静态存储单元（2）动态存储单元6.2.2RAM存储单元电路1.静态MOS存储单元电路行选线列选线位线数据线2.动态MOS存储单元电路位线行选线读出放大器数据线列选线6.3只读存储器（ROM）6.3只读存储器（ROM）ROM的电路结构包含存储矩阵、地址译码器和输出缓冲器三个组成部分。6.3.1只读存储器的组成地址译码器：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将指定的单元选出，并把其中的数据送到输出缓冲器。输出缓冲器：提高存储器的带负载能力，并实现对输出状态的三态控制，以便与系统总线相连。6.3.2掩模只读存储器（MROM）6.3.2掩模只读存储器（MROM）地址译码器缓冲输出器与矩阵或矩阵存储矩阵0010000011W0W1W2W3A0A1A1A0D3D2D1D06.3.3一次可编程只读存储器（PROM）PROM的结构与掩模ROM一样，由存储矩阵、地址译码器和输出电路组成。PROM在出厂时已经在所有存储单元中都存入1。6.3.3一次可编程只读存储器（PROM）6.3.4可擦除可编程只读存储器（EPROM）电写入紫外线擦除的可编程ROM（UVEPROM）电写入电擦除的可编程ROM（E2PROM）快闪存储器（FlashMemory）6.3.4可擦除可编程只读存储器（EPROM）6.3.7ROM应用举例6.3.7ROM应用举例ROM属于组合逻辑电路，可用于产生逻辑函数。例6.1：用ROM设计，实现下列逻辑函数的功能。解：由条件可知，输入地址是3位，输出数据是8位。因此得到右图的ROM简化矩阵。6.4存储器芯片容量的扩展6.4存储器芯片容量的扩展6.4.1字扩展方法：将各个芯片的数据线﹑地址线和读/写控制线分别并联在一起，把存储器扩展所要增加的高位地址线与译码器的输入相连，译码器的输出分别接至各片RAM的片选信号线上。用256（字数）×8（位数）的RAM构成1024×8的RAM6.4.2位扩展6.4.2

位扩展方法：将各RAM存储器芯片的地