第6章半导体存储器.ppt

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1、第6章半导体存储器半导体存储器是一种由半导体器件构成的能够存储数据、运算结果、操作指令的逻辑部件。主要用于计算机的内存储器。本章对其特点、分类、技术指标予以简单介绍，并介绍基本存储单元的组成原理，集成半导体存储器的工作原理及功能。本章重点要求掌握各类存储器的特点、存储器容量扩展和用存储器实现组合电路。6.1概述⒈半导体存储器的特点及分类按制造工艺的不同可把存储器分成TTL型和MOS型存储器两大类。TTL型速度快，常用作计算机的高速缓冲存储器。MOS型具有工艺简单、集成度高、功耗低、成本低等特点，常用作计算机的大容量内存储器。6.1概述⒈半导

2、体存储器的特点及分类按存储二值信号的原理不同存储器分为静态存储器和动态存储器两种。静态存储器是以触发器为基本单元来存储0和1的，在不失电的情况下，触发器状态不会改变；动态存储器是用电容存储电荷的效应来存储二值信号的。电容漏电会导致信息丢失，因此要求定时对电容进行充电或放电。按工作特点不同半导体存储器分成只读存储器、随机存取存储器和顺序存取存储器。6.1概述⒉半导体存储器的技术指标存取容量：表示存储器存放二进制信息的多少。二值信息以字的形式出现。一个字包含若干位。一个字的位数称做字长。通常，用存储器的存储单元个数表示存储器的存储容量，即存储容

3、量表示存储器存放二进制信息的多少。存储容量应表示为字数乘以位数。选中哪些存储单元，由地址译码器的输出来决定。即由地址码来决定。地址码的位数n与字数之间存在2n=字数的关系。如果某存储器有10个地址输入端，那它就能存210=1024个字。6.1概述⒉半导体存储器的技术指标存取周期：存储器的性能取决于存储器的存取速率。存储器的存取速度用存取周期或读写周期来表征。把连续两次读（写）操作间隔的最短时间称为存取周期。6.2只读存储器半导体只读存储器(Read-onlyMemory,ROM)是具有n个输入b个输出的组合逻辑电路。地址输入Addressi

4、nput数据输出DataoutputCS片选控制线6.2只读存储器只读存储器存储了一个n输入b输出的组合逻辑功能的真值表。2输入4输出组合逻辑功能表地址内容A1A0D3D2D1D0000110110101101101011100可以将其存储在22×4的只读存储器中6.2只读存储器只读存储器是一种组合电路，当信息被加工时或被编程时，认为信息是存储在ROM中。其特点是电路结构简单，电路形式和规格比较统一，在操作过程中只能读出信息不能写入。通常用其存放固定的数据和程序，如计算机系统的引导程序、监控程序、函数表、字符等。只读存储器为非易失性存储器(

5、nonvolatilememory)，去掉电源，所存信息不会丢失。分类ROM按存储内容的写入方式，可分为固定ROM可编程序只读存储器(ProgrammableReadOnlyMemory，简称PROM)可擦除可编程序只读存储器(ErasableProgrammableReadOnlyMemory，简称EPROM)。⒈固定只读存储器ROM固定ROM，在制造时根据特定的要求做成固定的存储内容，出厂后，用户无法更改，只能读出。有TTL型和MOS型ROM两种。⒈固定只读存储器ROMROM由地址译码器、存储矩阵、输出和控制电路组成，如图6-1所示。地

6、址译码器地址输入W0……WN-1存储矩阵N×M输出及控制电路D0DM-1……数据输出图6-1ROM结构图⒈固定只读存储器ROM图6-2是一个4×4位的NMOS固定ROM。图6-2NMOS固定ROMA0A1W0W1W2W3+VDDD3D2D1D0D3D2D1D011&&&&1111存储矩阵输出电路地址译码字线位线D3D2D1D0W3W2W1W0⒈固定只读存储器ROM图6-3是ROM的点阵图。D3D2D1D0W3W2W1W0图6-3ROM的符号矩阵表6-1ROM中的信息表地址内容A1A0D3D2D1D0000110110101101101011

7、100存储矩阵的输出和输入是或的关系，这种存储矩阵是或矩阵。地址译码器的输出和输入是与的关系，因此ROM是一个多输入变量（地址）和多输出变量（数据）的与或逻辑阵列。位线与字线之间逻辑关系为：D0=W0+W1D1=W1+W3D2=W0+W2+W3D3=W1+W3⒉可编程只读存储器(PROM)PROM的存储内容可以由使用者编制写入，但只能写入一次，一经写入就不能再更改。PROM和ROM的区别在于ROM由厂家编程，而PROM由用户编程。出厂时PROM的内容全是1或全是0，使用时，用户可以根据需要编好代码，写入PROM中。⒉可编程只读存储器(PRO

8、M)图6-4为一种PROM的结构图，存储矩阵的存储单元由双极型三极管和熔断丝组成。⒊可擦可编程只读存储器(EPROM)PROM只能写一次的原因是熔丝断了，不能再接通。EPROM的