第八章 半导体存储器.ppt

第八章 半导体存储器 第一页，共三十二页，2022年，8月28日 存储器概述 存储器是数字系统和电子计算机的重要组成部分； 功能：存放数据、指令等信息。 按材料分类 1) 磁介质类——软磁盘、硬盘、磁带 2) 光介质类——CD、DVD 3) 半导体介质类——ROM、RAM等 按功能分类 主要分RAM和ROM两类，不过界线逐渐模糊。 RAM: SRAM, DRAM, ROM: 掩模ROM,PROM,EPROM,EEPROM,FLASH ROM 性能指标 1)存储容量——一般用字位数表示,即字数×位数； 如：256×8bit=2048位。 2)存取时间——存储器操作的速度。 本课主要讲述半导体介质类器件 第二页，共三十二页，2022年，8月28日 半导体存储器 ——存放大量二进制信息的半导体器件。分为：ROM、RAM。 一、只读存储器ROM （read only memory） 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。 第三页，共三十二页，2022年，8月28日 ROM的分类 (1)按制造工艺分 二极管ROM 双极型ROM(三极管) 单极型(MOS) (2)按存储内容写入方式分 掩膜ROM(固定ROM)——厂家固化内容； 可编程ROM（PROM）——用户首次写入时决定内容。（一次写入式） 可编程、光可擦除ROM（EPROM）—可根据需要改写数据； 可编程、电可擦除ROM（EEPROM 即E2PROM） 快闪存储器FLASH ROM 第四页，共三十二页，2022年，8月28日 1、腌膜ROM(固化ROM) 采用腌膜工艺制作ROM时，其存储的数据是由制作过程中的 腌膜板决定的。这种腌膜板是按照用户的要求而专门设计的。因 此，腌膜ROM在出厂时内部存储的数据就“固化”在里面了，使用 时无法再更改。 A0 Ai 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 （1）基本构成 第五页，共三十二页，2022年，8月28日 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。 A0 Ai 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，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。 第六页，共三十二页，2022年，8月28日 （2）举例4×4存储器 2位地址代码A1、A0给出4个 不同地址，4个地址代码分别 译出W0～W3上的高电平信号。 位输出线 1 1 1 1 1 1 Vcc A1 A0 D3 D2 D1 D0 W3 W2 W1 W0 地址译码器 存储矩阵 EN D3’ Vcc A1 A0 W3 二极管与门作译码 A1A0＝00 W0＝1； A1A0＝01 W1＝1； A1A0＝10 W2＝1； A1A0＝11 W3＝1； 第七页，共三十二页，2022年，8月28日 （2）举例4×4存储器（续） 存储矩阵由4个二极管或门组成， 当W0～W3线上给出高电平信号时， 会在D0～D3输出一个二值代码 位输出线 1 1 1 1 1 1 Vcc A1 A0 D3 D2 D1 D0 W3 W2 W1 W0 地址译码器 存储矩阵 EN D3’ D3’ W3 W1 二极管或门作编码器 D3＝W1＋W3 D2＝W0＋W2＋W3 D1＝ W1＋W3 D0＝W0＋W1 W0～W3：字线 D0～D3：位线（数据线） A0、A1：地址线 第八页，共三十二页，2022年，8月28日 （2）举例4×4存