电子技术 工业和信息化普通高等教育十二五 规划教材立项项目 教学课件 作者 王建珍 12.ppt

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1、电子技术授课教师：2021/9/92电子技术本课程安排：课堂教学内容：课程安排2021/9/93电子技术Chapter12§12.1半导体存储器§12.2可编程逻辑器件PLD§12.3可编程阵列逻辑PAL§12.4通用阵列逻辑GAL§12.5可编程逻辑器件PLD的开发过程2021/9/94电子技术§12.1半导体存储器半导体存储器是由半导体器件组成，用于存储大量二进制信息的器件。半导体存储器的分类：按存取功能分类按制造工艺分类随机存取存储器RAM只读存储器ROM双极型金属氧化物半导体型（MOS型）2021/

2、9/95电子技术主要技术指标存储容量：能够存储二进制信息的总量存取时间:用读或写的周期来表示。可靠性：是指在规定的时间内，存储器无故障读/写的概率。功耗：反映了存储器件耗电的多少。一、只读存储器（ROM）在工作时只能读出信息而不能写入信息。1.掩膜ROM固定ROM，它是在生产过程最后一道掩膜工艺时按照用户的要求写入信息，一旦生产完毕，就不可更改。2021/9/96电子技术ROM的电路结构ROM是由地址译码器、存储矩阵和输出电路组成的。地址译码器：有n个输入端，个输出信息，每个输出信息对应一个字，共有个字，每

3、个字有m位，存储器的容量是。2021/9/97电子技术输出缓冲器：为了便于ROM与总线直接相连，输出缓冲器一般是由三态门组成。在使能端的控制下，使三态门处于作态或禁止态。存储矩阵：由大量基本存储单元组成，每个存储单元可以用二极管、三极管或其他存储元件构成。2021/9/98电子技术一由二极管构成的具有两位地址输入码和四位数据输出的ROM电路，如下图所示。2021/9/99电子技术ROM的全部四个地址及其存储的内容如下：2021/9/910电子技术输入地址A0字线W3W2W1W0输出数据D3D2D1D0000

4、0010101010010101110010001001110001110若以MOS管代替上图中的二极管，则字线与位线的交叉点上接有MOS管时相当于存1，没有接MOS管相当于存入0。2.可编程只读存储器（PROM）PROM是由一只三极管和串在发射极的快速熔断丝组成。三极管的BE结相当于接在字线和位线之间的二极管。熔丝用很细的低熔点合金丝或多晶硅导线制成。2021/9/911电子技术熔丝型PROM存储单元2021/9/912电子技术3.可擦除的可编程只读存储器（EPROM）（1）EPROMEPROM在总体结构

5、形式上与PROM没有多大区别，只是采用了不同的存储单元。（2）E2PROME2PROM在浮栅上增加了一个隧道二极管，在编程时可使电荷通过它流向浮栅，而擦除时可使电荷通过它流向漏极，不需要用紫外线激发放电，即擦除和编程都用电完成，且所需电流很小。2021/9/913电子技术（3）快闪存储器（FlashMemory）快闪存储器是新一代的E2PROM，它具有EPROM结构简单、编程可靠和E2PROM擦除快捷的优点，结构又有所简化，进一步提高了集成度和可靠性。2021/9/914电子技术4．ROM的应用ROM可以用

6、来存储数据信息，也可以通过向ROM中写入相应的数据，来表示任何形式的组合逻辑函数。2021/9/915电子技术二、随机存取存储器(RAM)从任意选定的单元读出数据，或将数据写入任意选定的存储单元。其读写方便，使用灵活，但是掉电后会丢失信息。1．基本结构由地址译码器、存储矩阵、输入/输出控制电路3部分组成。2021/9/916电子技术（1）存储矩阵2021/9/917电子技术4096×4RAM的存储矩阵存储器容量的计算：上图中，有8条行地址译码线和4条列地址译码线，因此有行，列，共个信息单元（即字），每个字单

7、元有4位二进制数，则该存储矩阵的存储容量为4096*4。2021/9/918电子技术（2）地址译码器行地址译码器：输入8位行地址码，输出256条行选择线，。列地址译码器：输入4位列地址码，输出16条列选择线，。2021/9/919电子技术X0-X255Y0-Y15（3）读写控制电路2021/9/920电子技术RAM被选中工作。进行写入(Write)数据操作。进行读出(Read)数据操作。不能对RAM进行读写操作，所有端均为高阻态。2.RAM的分类2021/9/921电子技术RAMSRAMDRAM静态RAM存

8、储单元一般为MOS型，由六管NMOS或CMOS组成。2021/9/922电子技术6管NMOS静态存储单元DRAM存储单元：静态存储单元所用元件数目较多，功耗大，集成度低，为了克服这些缺点，研制了动态RAM。动态RAM是利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理制成的，将晶体管结电容的充电状态和放电状态分别作为1和0。2021/9/923电子技术2021/9/924电子技术单管存储单元三、存储容量的扩展在实际使用时，如