半导体存储器课件.ppt

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1、数字电子技术基础河北科技大学信息学院基础部第三十一次课1第七章半导体存储器内容提要本章系统介绍半导体存储器的工作原理和使用方法，此外，讲述了存储器扩展存储容量的连接方法及用存储器设计组合逻辑电路的概念。2本章内容7.1概述7.2只读存储器（ROM）7.3随机存储器（RAM）7.4存储器容量的扩展7.5用存储器实现组合逻辑函数37.1概述1.半导体存储器的定义半导体存储器就是能存储大量二值信息（或称作二值数据）的半导体器件。输入/出电路I/O输入/出控制42.存储器的性能指标存储量和存取速度作为衡量存储器的重要性能指标。目前动态存储器的容量已达1

2、09位/片，一些高速存储器的存取时间仅10ns左右。3.半导体存储器的分类（1）从存取功能上分类存储器只读存储器随机存储器只能读数据，不能随时修改和重新写入数据可以随时写入或读出数据5ReadOnlyMemory7.2只读存储器(ROM)只读存储器，工作时其存储的内容固定不变。因此，只能读出，不能随时写入，所以称为只读存储器。7.2.1ROM的基本结构及工作原理ROM主要由地址译码器、存储矩阵和输出缓冲器三部分组成。6字线位线7A0~An-1W0W(2n-1)字线位线89用简化画法。凡是有二极管的位置，均用交叉点“.”表示，并且省略电阻、输出缓

3、冲器和电源等符号10注：a.通常将每个输出的代码叫一个“字”（WORD），W0~W1为字线，D0~D3为位线，其相交叉的点就是一个存储单元，其中有二极管的相当于存1,没有二极管相当于存0。交叉点的数目即为存储单元数。习惯上用存储单元的数目表示存储器的存储量（或称为容量）即存储容量＝字数×位数11b.二极管ROM的电路结构简单，故集成度可以做的很高，可批量生产，价格便宜。c.可以把ROM看成一个组合逻辑电路，每一条字线就是对应输入变量的最小项，而位线是最小项的或，故ROM可实现逻辑函数的与－或标准式。12右图是使用MOS管的ROM矩阵：字线和位线

4、间有MOS管的单元存储“1”，无MOS管的单元存储“0”。0113在前面介绍的两种存储器中，其存储单元中的内容在出厂时已被完全固定下来，使用时不能变动，称为固定ROM。有一种可编程序的ROM，在出厂时全部存储“1”，用户可根据需要将某些单元改写为“0”,然而只能改写一次，称其为PROM。若将熔丝烧断，该单元则变成“0”。显然，一旦烧断后不能再恢复。14PROM中的内容只能写一次，有时仍嫌不方便，于是又发展了一种可以改写多次的ROM，简称EPROM。它所存储的信息可以用紫外线或X射线照射擦去，然后又可以重新编制信息。ROM的主要技术指标是存储容量

5、。它一般用[存储字数：2N][输出位数：M]来表示(其中N为存储器的地址线数)。例如：128字8位、1024字8位等。157.2.2ROM的应用举例1.用于存储固定的专用程序2.利用ROM可实现查表或码制变换等功能查表功能－－查某个角度的三角函数把变量值（角度）作为地址码，其对应的函数值作为存放在该地址内的数据，这称为“造表”。使用时，根据输入的地址(角度)，就可在输出端得到所需的函数值，这就称为“查表”。码制变换－－把欲变换的编码作为地址，把最终的目的编码作为相应存储单元中的内容即可。163.ROM在波形发生器中的应用ROMD/A计数器

6、CP计数脉冲送示波器34A1A2A0D3D2D1D0D/A0100000000000111111111110000000000000000000000111111111112481296317ROMD/A计数器CP计数脉冲送示波器34uoA1A2A0D3D2D1D0D/A01000000000001111111111100000000000000000000001111111111124812963tuo018读写存储器又称随机存储器。读写存储器的特点是：在工作过程中，既可从存储器的任意单元读出信息，又可以把外界信息写入任意单元，因此它被称为随

7、机存储器，简称RAM。RandomAccessMemory...RAM按功能可分为静态、动态两类；RAM按所用器件又可分为双极型和MOS型两种。§7.3读写存储器(RAM)19*存储矩阵：它是由许多存储单元排列而成，每个存储单元都能存储1位二值数据（1或0)，在译码器和读/写电路的控制下，即可写入数据，也可读出数据。7.3.1静态随机存储器（SRAM）20地址译码器一般都分为行地址译码器和列地址译码器两部分。行地址译码器将输入的地址代码的若干位A0~Ai译成某一条字线的输出高、低电平信号，从存储矩阵中选中一行存储单元；21列地址译码器将输入地址

8、代码的其余几位Ai＋1~An－1译成某一根输出线上的高、低电平信号，从字线选中的一行存储单元中再选1位（或几位），使这些被选中的单元经读/写控制电路与