第7章半导体存储器.ppt
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1、第7章 半导体存储器,数字电子技术 Digital Electronics Technology,海南大学数字电子技术课程组 教学网址:http:/ 讨论空间:http:/ E-mail: ,7.1 概述,1. 存储器 定义:存储大量二值信息(或称为二值数据)的半导体器件。 用途:在计算机或数字系统中存储数据 。 与寄存器的区别:以字为单位存取,每字包含若干位。各个字的相同位通过同一引脚与外界联系。每个字分配一个地址,因此内部有地址译码器。,7.1 概述,随机存储器RAM (Random Access Memory),按功能,只读存储器ROM(Read- Only Memory),只能读出不能
2、写入,断电不失,分类:,掩模ROM,可编程ROM(PROM),(Programmable ROM),(Erasable PROM),ROM,可擦除可编程ROM(EPROM),UVEPROM,EEPROM,Flash Memory,电可擦除(Electrically),紫外线擦除 (Ultra-Violet),快闪存储器,静态存储器SRAM (Static RAM),动态存储器DRAM (Dynamic RAM),还可以按制造工艺分为双极型和MOS型两种。,主要指标:存储容量、存取速度。,存储容量: 用字数位数表示,也可只用位数表示。如,某动态存储器的容量为109位/片。,7.1 概述,RAM,
3、存取速度:用完成一次存取所需的时间表示。高速存储器的存取时间仅有10ns左右。,一、掩模只读存储器,又称为固定ROM。工厂按用户要求生产出来后,用户不能改动。,1. ROM的构成,7.2 只读存储器ROM,存储矩阵:由若干存储单元排列成矩阵形式。,储存单元:可由二极管、双极性三极管或MOS管构成。,地址译码器:根据地址输入,在存储矩阵中选出指定的字对应的单元,把数据送往输出缓冲器。,输出缓冲器:增加带负载能力;同时提供三态控制,以便和系统的总线相连。,7.2 只读存储器ROM,7.2 只读存储器ROM,1. 工作原理,二四线译码器,A1,A0的四个最小项,字线,位线,以2位地址输入和4为数据输
4、出的ROM为例,其存储矩阵是四组二极管或门:,D1= D3 = A0,地址与存储数据对应关系表,7.2 只读存储器ROM,7.2 只读存储器ROM,用MOS工艺制造的ROM的存储矩阵如图所示:,二、可编程只读存储器PROM,产品出厂时存的全是1,用户可一次性写入,即把某些1改为0。但不能多次擦除。,存储单元多采用熔丝低熔点金属或多晶硅。写入时设法在熔丝上通入较大的电流将熔丝烧断。,编程时VCC和字线电压提高,7.2 只读存储器ROM,16字8位的PROM,十六条字线,八条位线,读出时,读出放大器AR工作,写入放大器AW不工作。,写入时,在位线输入编程脉冲使写入放大器工作,且输出低电平,同时相应
5、的字线和VCC提高到编程电平,将对应的熔丝烧断。,缺点:不能重复擦除。,7.2 只读存储器ROM,7.2 只读存储器ROM,三、可擦除的可编程只读存储器(EPROM),(一)紫外线擦除的只读存储器(UVEPROM),最早出现的EPROM。通常说的EPROM就是指这种。,1. 使用FAMOS管(Floating-gate Avalanche-Injuction MOS,浮栅雪崩注入MOS管),写入:管子原来不导通。在漏源之间加上较高电压后(如-20V),漏极PN结雪崩击穿,部分高速电子积累在浮栅上,使MOS管导通。,7.2 只读存储器ROM,擦除:用紫外线或X射线擦除。需2030分钟。,缺点:需
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