存储系统及半导体存储器.ppt

第一页，共二十四页，2022年，8月28日 主 要 内 容 半导体存储器的分类 随机存取存储器 只读存储器 CPU与存储器的连接 微机中存储系统的结构 第二页，共二十四页，2022年，8月28日 半 导 体 存 储 器 的 分 类 随机存取存储器 双极性半导体RAM 动态金属氧化物（MOS)RAM 读写存储器 掩膜式ROM 可编程ROM(PROM,Programmable ROM) 可擦除的PROM（EPROM，Erasable Programmable ROM） 电可擦除的PROM（E2PROM，Electrically Erasable Programmable ROM） 第三页，共二十四页，2022年，8月28日 随 机 存 取 存 储 器 静态RAM（SRAM) 基本的存储电路 典型的静态RAM芯片 6116（2KB×8位）、6264（8KB×8位）、62256（32KB×8位）、628128（128KB×8位）等。 第四页，共二十四页，2022年，8月28日 随 机 存 取 存 储 器 动态RAM（DRAM) 单管动态存储电路 动态RAM的刷新 为保持电容中的电荷不丢失，必须对动态RAM不断进行读出和再写入 第五页，共二十四页，2022年，8月28日 随 机 存 取 存 储 器 动态RAM（DRAM) 64K位动态RAM存储器 芯片2164A的容量为64K×1位，即片内共有64K（65536）个地址单元， 每个地址单元存放一位数据。需要16条地址线，地址线分为两部分：行地址与列地址。 芯片的地址引线只要8条，内部设有地址锁存器，利用多路开关，由行地址选通信号变低 （Row Address Strobe），把先出现的8位地址，送至行地址锁存器；由随后出现的列地址选通信号 （Column Address Strobe）把后出现的8位地址送至列地址锁存器。这8条地址线也用于刷新（刷新时地址计数，实现一行行刷新）。 第六页，共二十四页，2022年，8月28日 随 机 存 取 存 储 器 64K存储体由4个128×128的存储矩阵构成。每个128×128的存储矩阵，有7条行地址和7条列地址线进行选择。7条行地址经过译码产生128条选择线，分别选择128行；7条列地址线经过译码也产生128条选择线，分别选择128列。 第七页，共二十四页，2022年，8月28日 随 机 存 取 存 储 器 锁存在行地址锁存器中的7位行地址RA6～RA0同时加到4个存储矩阵上，在每个矩阵中都选中一行，则共有512个存储电路被选中，它们存放的信息被选通至512个读出放大器，经过鉴别、锁存和重写。锁存在列地址锁存器中的7位列地址CA6～CA0（地址总线上的A14～A8），在每个存储矩阵中选中一列，则共有4个存储单元被选中。最后经过1/4 I/O门电路（由RA7与CA7控制）选中一个单元，可以对这个单元进行读写。 第八页，共二十四页，2022年，8月28日 只 读 存 储 器 只读存储器ROM，是一种非易失性的半导体存储器件。其中所存放的信息可长期保存，掉电也不会丢失，常被用来保存固定的程序和数据。在一般工作状态下，ROM中的信息只能读出，不能写入。对可编程的ROM芯片，可用特殊方法将信息写入，该过程被称为“编程”。对可擦除的ROM芯片，可采用特殊方法将原来信息擦除，以便再次编程。 第九页，共二十四页，2022年，8月28日 只 读 存 储 器 掩膜式ROM 掩膜式ROM一般由生产厂家根据用户的要求定制的。 第十页，共二十四页，2022年，8月28日 只 读 存 储 器 可编程的ROM 出厂时，所有存储单元的熔丝都是完好的。编程时，通过字线选中某个晶体管。若准备写入1，则向位线送高电平，此时管子截止，熔丝将被保留；若准备写入0，则向位线送低电平，此时管子导通，控制电流使熔丝烧断。换句话说，所有存储单元出厂时均存放信息1，一旦写入0使熔丝烧断，就不可能再恢复。 第十一页，共二十四页，2022年，8月28日 只 读 存 储 器 可擦除可编程的ROM（EPROM） 特点：芯片的上方有一个石英玻璃的窗口，通过紫外线照射，芯片电路中的浮空晶栅上的电荷会形成光电流泄漏走，使电路恢复起始状态，从而将写入的信号擦去。 第十二页，共二十四页，2022年，8月28日 只 读 存 储 器 可擦除可编程的ROM（EPROM） 原理： 在N型的基片上安置了两个高浓度的P型区，它们通过欧姆接触，分别引出源极（S）和漏极（D），在S和D之间有一个由