随机存储器ram和顺序存储器教案资料.ppt

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1、随机存储器RAM和顺序存储器8.1概述以二进制形式保存系统工作所需的程序和数据（通称为信息）。1．半导体存储器的分类根据制造工艺的不同，分为双极型和MOS型；根据读/写功能的不同，分为只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）和顺序存储器（SAM）；根据数据输入/输出方式的不同，分为串行存储器和并行存储器。2自动化学院应用电子教学中心2．半导体存储器的主要技术指标存储容量：常用MB（兆字节）、GB（千兆字节）、TB（兆兆字节）等表示；读/写速度：几十ns～几百ns不等；可靠性：用MTTF来衡量；功耗3自动化学院应用电子教学中心8.2只读存储器8.2

2、.1只读存储器的基本结构和工作原理8.2.2掩模只读存储器8.2.3可编程只读存储器8.2.4可擦除的可编程只读存储器8.2.5用只读存储器实现组合逻辑函数4自动化学院应用电子教学中心8.2.1只读存储器的基本结构和工作原理图8.2.1ROM总体结构框图存储矩阵：保存二进制信息，按矩阵形式排列；地址译码器：用于选定存储单元；输出缓冲器：对存储矩阵的数据缓冲输出。5自动化学院应用电子教学中心图8.2.2256×4位存储矩阵每4列存储单元连接到一个共同的列地址译码线上。字：每次同时进行读/写操作的存储单元数，称为字。字长：一个字中所含的二进制数据的位数

3、，称为字长。地址：每个字赋予的编号，称为地址。6自动化学院应用电子教学中心8.2.2掩模只读存储器地址地址译码输出数据数据A1A0W3W2W1W0D3’D2’D1’D0’D3D2D1D000011011000100100100100001100101100100101001101001101101存储矩阵为4×4位，采用单地址译码方式，输出缓冲器由四个三态反相器构成。无论W0～W3中哪根线上出现高电平信号，存储矩阵中与高电平字线相连的MOS管导通，位线出现低电平，其它情况位线均位高电平。7（a）（b）图8.2.4256×4位ROM的逻辑结构框图和逻

4、辑符号图(a)逻辑结构框图(b)逻辑符号图地址线8条，采用双译码方式，存储容量为28＝256字；数据线4条，即字长为4；控制线为，当它为低电平时，ROM的输出缓冲端打开，数据输出。8自动化学院应用电子教学中心8.2.3可编程只读存储器图8.2.5PROM的基本存储单元PROM是一种使用者可进行一次编程的ROM。PROM由存储单元中的熔丝是否熔断决定该存储单元所存信息是0还是1，熔丝未断，表示存储信息1，熔丝烧断表示存储信息0。存储单元中的熔丝一旦被烧断就不能恢复，因此PROM只能写入一次。熔丝的通断状态与是否通电无关，因为正常工作电压远低于编程电压

5、。9自动化学院应用电子教学中心8.2.4可擦除的可编程只读存储器根据擦除手段和条件的不同，EPROM又可分为UVEPROM、E2PROM和Flash三种，其中UVEPROM常简称为EPROM。EPROM的总体结构与PROM的总体结构基本相同，只是采用了不同工作原理的MOS管作为存储单元，EPROM采用了浮栅雪崩注入MOS管（FAMOS管）和叠栅注入MOS管（SIMOS管）、E2PROM采用了浮栅隧道氧化层MOS管（Flotox管）、Flash采用了闪烁叠栅MOS管，它们的最大区别就在于漏源极之间导电沟道的形成条件不同。10自动化学院应用电子教学中心

6、图8.2.6FAMOS管结构图和符号图8.2.7SIMOS管结构图和符号FAMOS管是一个栅极“浮置”于SiO2层内的P沟道增强型MOS管。SIMOS管是一个N沟道增强型MOS管，有两个重叠的栅极——控制栅Ge和浮置栅Gf。11自动化学院应用电子教学中心图8.2.9Flotox管结构图和符号图8.2.12闪烁存储器中叠栅MOS管的结构图和符号Flotox管与SIMOS管相似，也是N沟道增强型MOS管，具有隧道效应。闪烁存储器由闪烁叠栅MOS管构成，结构与SIMOS管相似，区别在于浮置栅与衬底间氧化层的厚度不同，EPROM中的氧化层厚度一般为30～4

7、0nm，而在闪烁存储器中仅为10～15nm。功耗低、擦写便捷。12自动化学院应用电子教学中心图8.2.8Intel2716的逻辑符号图实际应用中，典型的EPROM芯片有Intel存储器的27系列，如2708、2716、2764等。其中2716芯片是2K×8位的EPROM芯片，它的电路结构与ROM相似，只是存储单元采用的MOS管不同。其中，地址信号为A10～A0，选片信号为，I/O7～I/O0为数据输入/输出端，PD/PGM为待机/编程信号，是双功能控制信号，读操作时，，若PD/PGM＝1，芯片处于待机方式；当时，芯片处于编程方式，在PD/PGM端加

8、上52ms的正脉冲，就可以将数据线上的信息写入指定的地址单元。13自动化学院应用电子教学中心图8.2.11Intel281