第8章半导体存储器h.ppt
《第8章半导体存储器h.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第8章半导体存储器h.ppt(57页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、内容提要 半导体存储器的分类与主要技术指标 只读存储器ROM的结构和工作原理 随机存取存储器RAM的结构和工作原理 存储器容量的扩展方法,数字电子技术基础实用教程,随机存取存储器 Rand Access Memory(RAM)静态随机存取存储器 Static RAM(SRAM) 动态随机存取存储器 Dynamic RAM(DRAM)只读存储器 Read-Only Memory(ROM) 可编程只读存储器 Programmable Read-Only Memory (PROM) 紫外线可擦除只读存储器 Erasable PROM (EPROM) 电可擦除只读存储器 Electrically EP
2、ROM (E2 PROM) 快闪存储器 Flash Memory,双 语 对 照,数字信息在运算或处理过程中,需要进行大量的数据存储,由此应有专门的存储器。 存储器一般是由许多触发器或其它记忆元件构成的用以存储一系列二进制数码的器件。 存储器的种类很多,其中,半导体存储器是大规模集成电路,有品种多、容量大、速度快、耗电省、体积小、操作方便、维护容易等优点,在数字设备中得到广泛应用。,8.1半导体存储器概述,8.1.1半导体存储器的分类:,1按工艺的不同,分为双极型和单极型,2按读、写能力的不同,分为RAM和ROM。,8.1.2存储器的技术指标,1.存储容量,存储器存放数据的多少,即存储单元的总
3、数。,存储单元通常以“字”为单位排列成矩阵形式,一个字有若干位数据,每位数据各自存放在一个存储单元中。 字:地址线的译码 位:数据线,存储容量表示方法:字位,如,存储容量表示方法:字位,如,某个存储器有12根地址线,8根数据线,则12根地址线可以译出212 =22210= 4K个字线,8根数据线为8根位线,其存储容量为4K8=32KB。,2.存取时间 访问一次存储器(对指定单元写入或读出)所需要的时间,一般为十几纳秒至几百纳秒。最大存取时间越小,存储器芯片的工作速度也就越快。,1.特点: 只读存储器,在元件正常工作的情况下,其中的代码与数据将永久保存其存储的内容固定不变。因此,只能读出,不能随
4、时写入。,8.2 只读存储器( ROM ),ROM的用途:,一般应用于PC系统的程序码、主机板上的 BIOS (基本输入/输出系统Basic Input/Output System)等。,PROM:一次性可编程只读存储器(Programmble ROM)使用前,用户一次性写入数据,不得改写。,ROM的种类:,MROM:掩模只读存储器 (Masked ROM)制造时固化数据,工作中只读,得不改写。,EPROM:紫外线可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM)数据写入后,可用紫外线照射擦除 。擦除后可重写。,E2PROM:电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasabl
5、e PROM)数据写入后,可施加电信号将数据擦除,并写入新数据 ,可反复擦写上百次,适用于开发阶段或小批量产品的生产。可在线读写。,FLASH E2PROM:闪烁存储器。具有E2PROM的擦写特点,擦除速度快得多,擦写次数达上千次。,ROM主要由地址译码器、存储矩阵和输出缓冲器三部分组成。,2.基本结构及作用,(1)地址译码器 将输入的地址代码译成相应的控制信号,利用这个控制信号从存储矩阵中寻址,以便能把其中的数据送到输出缓冲器中读取。,(2)存储矩阵 由许多存储单元排列而成。每个单元能存放1位二值代码(0或1)。每一个或每一组存储单元有一个对应的地址代码。存储单元可由二极管、双极型三极管或M
6、OS管构成。,(3)输出缓冲器 由三态门组成,用于提高存储器的带负载能力,并实现对输出状态的三态控制,以便与系统的总线联接。,3.典型芯片2716, Al0A0:11条地址线,2K=2048个字存储单元; D7D0: 双向数据信号输入输出引脚; :片选信号 :数据输出允许控制信号引脚 Vcc:+5v电源,用于在线的读操作; VPP:+25v电源,用于在专用装置上进行写操作; GND:地。,24个引脚:,2716型EPROM工作方式,4.操作时序,8.2.2掩模只读存储器,由二极管构成的ROM电路:,位线,字线,W3=A1A0 11 . . W0=,输入A1A0 ,译码输出对应字线为1,读出该单
7、元的四位输出数字量D3D2D1D0。,当A1A0=01,对应字线W1=1。W1线上D3、D1、D0三根线与W1间接有二极管,三个二极管会导通,使D3、 D1、 D0 全为1,而D2为0。若 , 可在数据输出端得到D3D2D1D0=1011,若把W0 W3 当作变量,则ROM的每一个输出可以看作是W0 W3相 “或”,如:,使用 MOS 管的ROM 矩阵: 字线和位线间有 MOS 管的单元存储 “0”,无 MOS 管的单元存储 “1”。,一次可编程序的 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
8、”。显然,一旦烧断后不能再恢复。,8.2.3可编程只读存储器PROM,PROM 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。,8.2.4可擦除的可编程只读存储器 EPROM,8.2.5 电信号擦除可编程只读存储器,8.2.6快闪存储器,(a)结构 (b)符号 图8.2.9 快闪存储器中的叠栅MOS管,图9.1.13 快闪存储器的存储单元,图9.1.8 Flotox管的结构和符号,图9.1.9 PROM的存储单元,8.2.7 ROM的应用,1. 用于存储固定的专用程序,2.
9、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。,3.用ROM实现逻辑函数,A2 A1 A0,【例8.2.1】试用设计个八段字符显示的译码器,其真值表由表8.2.3所列。,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,因此它被称为随机存储器,简称 RA
10、M 。,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。,8.3 随机存储器( RAM ),RAM的用途是: 电脑开机时,操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中,并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。它的工作需要由持续的电力提供,一旦系统断电,存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉,并且再也无法恢复。,根据组成元件的不同,RAM内存又分为以下十八种,02.SRAM(Static RAM,静态随机存取存储器) 静态,指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。每6颗电子管组成一个位存储单元,因为没有电容器,因此无须不
11、断充电即可正常运作,因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定,往往用来做高速缓存。,01.DRAM(Dynamic RAM,动态随机存取存储器) 一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元,DRAM将每个内存位作为一个电荷保存在位存储单元中,用电容的充放电来做储存动作,但因电容本身有漏电问题,因此必须每几微秒就要刷新一次,否则数据会丢失。存取时间和放电时间一致,约为24ms。因为成本比较便宜,通常都用作计算机内的主存储器。,04.FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM,快速页切换模式动态随机存取存储器) 改良版的DRAM,大多数为72Pin或30Pin的模块。在96
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 半导体 存储器
链接地址:https://www.31doc.com/p-2980689.html