当前位置：文档之家 › 第7 章 半导体存储器

第7 章 半导体存储器

  • 格式：ppt
  • 大小：1.04 MB
  • 文档页数：25

下载文档原格式

  / 25

合集下载

阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(7-11章)【圣才出品】

阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(7-11章)【圣才出品】
1Байду номын сангаас/ 127
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

存储矩阵中选出指定单元，并把其中数据送到输出缓冲器。 （3）输出缓冲器的作用是提高存储器带负载能力，实现对输出状态的三态控制，便与 系统的总线连接。
图 7-1 ROM 的电路结构框图
2．可编程只读存储器（PROM） PROM 初始时所有存储单元中都存入了 1，可通过将所需内容自行写入 PROM 而得到 要求的 ROM。PROM 的总体结构与掩模 ROM 一样，同样由存储矩阵、地址译码器和输出 电路组成。 PROM 的内容一经写入以后，就不可能修改了，所以它只能写入一次。因此，PROM 仍不能满足研制过程中经常修改存储内容的需要。
3 / 127
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

分组成，如图 7-4 所示。 ①存储矩阵由许多存储单元排列而成，每个存储单元能存储 1 位二值数（1 或 0），既 可以写入 1 或 0，又可以将存储的数据读出； ②地址译码器一般都分成行地址译码器和列地址译码器。行地址译码器将输入地址代码 的若干位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；列地址 译码器将输入地址代码的其余几位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/写控制电路与输入/输出端接 通，以便对这些单元进行读、写操作；
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

第 7 章 半导体存储器
7.1 复习笔记
一、概述 半导体存储器是一种能存储大量二值信息（或称为二值数据）的半导体器件。半导体存 储器的种类很多，从存、取功能上可以分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。 只读存储器在正常工作状态下只能从中读取数据，不能快速地随时修改或重新写入数 据。ROM 的优点是电路结构简单，而且在断电以后数据不会丢失。它的缺点是只适用于存 储那些固定数据的场合。只读存储器中又有掩模 ROM、可编程 ROM（PROM）和可擦除 的可编程 ROM（EPROM）几种不同类型。 随机存储器与只读存储器的根本区别在于，正常工作状态下就可以随时快速地向存储器 里写入数据或从中读出数据。根据所采用的存储单元工作原理的不同，又将随机存储器分为 静态存储器（SRAM）和动态存储器（DRAM）。

数字电子技术基础第四版课后答案

数字电子技术基础第四版课后答案

第七章半导体存储器[题7.1] 存储器和寄存器在电路结构和工作原理上有何不同？[解] 参见第7.1节。

[题7.2] 动态存储器和静态存储器在电路结构和读/写操作上有何不同？[解] 参见第7.3.1节和第7.3.2节。

[题7.3] 某台计算机的内存储器设置有32位的地址线，16位并行数据输入/输出端，试计算它的最大存储量是多少？[解] 最大存储量为232×16=210×210×210×26=1K×1K×1K×26=64G[题7.4] 试用4片2114（1024×4位的RAM）和3线-8线译码器74LS138（见图3.3.8）组成4096×4位的RAM。

[解] 见图A7.4。

[题7.5] 试用16片2114（1024×4位的RAM）和3线-8线译码器74LS138（见图3.3.8）接成一个8K×8位的RAM。

[解] 见图A7.5。

[题7.6] 已知ROM 的数据表如表P7.6所示，若将地址输入A 3A 2A 1A 0作为4个输入逻辑变量，将数据输出D 3D 2D 1D 0作为函数输出，试写出输出与输入间的逻辑函数式。

[解] D 3=0123012301230123A A A A A A A A A A A A A A A A +++D 2=01230123012301230123A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A +++++0123A A A AD 1=0123012301230123A A A A A A A A A A A A A A A A +++D 0=01230123A A A A A A A A +[题7.7] 图P7.7是一个16×4位的ROM ，A 3、、A 2、A 1、A 0为地址输入，D 3、D 2、D 1、D 0是数据输出，若将D 3、D 2、D 1、D 0视为A 3、、A 2、A 1、A 0的逻辑函数，试写出D 3、D 2、D 1、D 0的逻辑函数式。

第七章 半导体存储器

第七章 半导体存储器

三、知识点
1、重点掌握的知识点 （1）各种ROM的电路结构和工作原理； （2）SRAM的的电路结构和工作原理；
（3）存储器容量的扩展方法；
（4）用存储器实现组合逻辑函数的方法。 2、一般掌握的知识点
（1）各种ROM存储单元的特点； （2）SRAM的静态存储单元。
7.1 概述
半导体存储器是一种能存储大量二值信息的半导 体器件。 一、半导体存储器的一般结构形式 存储单元数目庞大，输入/输出引脚数目有限。
译成某一条字线有效，从存储矩阵中选中一行存储单元；
列地址译码器将输入地址代码的其余若干位(Ai+1~An-1)译 成某一根输出线有效，从字线选中的一行存储单元中再 选一位(或n位)，使这些被选中的单元与读/写电路和 I/O(输入/输出端)接通，以便对这些单元进行读/写操作。
读/写控制电路用于对电路的工作状态进行控 制。CS′称为片选信号，当CS′=0时，RAM工作， CS′=1时，所有I/O端均为高阻状态，不能对RAM 进行读/写操作。
11A7 ~ A0 768 ~ 1023
256 ~ 511
7.5 用存储器实现组合逻辑函数
ROM广泛应用于计算机、电子仪器ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电子测量设备和数
控电路，其具体应用有专门的教材进行论述，这里仅介绍用
ROM在数字逻辑电路中的应用。 分析ROM的工作原理可知，ROM中的地址译码器可产
生地址变量的全部最小项，能够实现地址变量的与运算，即
A0~An-1
D0
W0
W2n-1
Dm
地
A1
址
A0 D3
数
D2
据
D1 D0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 0 1

第七章 半导体存储器 半导体存储器的分类

第七章 半导体存储器 半导体存储器的分类

第七章 半导体存储器数字信息在运算或处理过程中，需要使用专门的存储器进行较长时间的存储，正是因为有了存储器，计算机才有了对信息的记忆功能。

存储器的种类很多，本章主要讨论半导体存储器。

半导体存储器以其品种多、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。

目前，微型计算机的内存普遍采用了大容量的半导体存储器。

存储器——用以存储一系列二进制数码的器件。

半导体存储器的分类根据使用功能的不同，半导体存储器可分为随机存取存储器（RAM —Random Access Memory ）和只读存储器（ROM —Read-Only memory ）。

按照存储机理的不同，RAM 又可分为静态RAM 和动态RAM 。

存储器的容量存储器的容量=字长（n ）×字数（m ）7.1随机存取存储器（RAM ）随机存取存储器简称RAM ，也叫做读/写存储器，既能方便地读出所存数据，又能随时写入新的数据。

RAM 的缺点是数据的易失性，即一旦掉电，所存的数据全部丢失。

一． RAM 的基本结构由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。

存储矩阵读/写控制器地址译码器地址码输片选读/写控制输入/输出入图7.1—1 RAM 的结构示意框图1. 存储矩阵RAM 的核心部分是一个寄存器矩阵，用来存储信息，称为存储矩阵。

图7.1—5所示是1024×1位的存储矩阵和地址译码器。

属多字1位结构，1024个字排列成32×32的矩阵，中间的每一个小方块代表一个存储单元。

为了存取方便，给它们编上号，32行编号为X 0、X 1、…、X 31，32列编号为Y 0、Y 1、…、Y 31。

这样每一个存储单元都有了一个固定的编号（X i 行、Y j 列），称为地址。

11113131131********列 译 码 器行译码器...........位线位线位线位线位线位线.......X X X Y Y Y 0131131A A A A A A A A A A 地 址 输 入地址输入0123456789D D数据线....图7.1－5 1024×1位RAM 的存储矩阵2． 址译码器址译码器的作用，是将寄存器地址所对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号，从而选中该存储单元。

《计算机组成原理》第7章：存储系统

《计算机组成原理》第7章：存储系统

/webnew/
7.1 存储系统概论
所谓速度，通常用存取时间(访问时间)和存取周期 来表示。存取时间是指从启动一次存取操作到完成 该操作所经历的时间；存取周期是指对存储器进行 连续两次存取操作所需要的最小时间间隔。由于有 些存储器在一次存取操作后需要有一定的恢复时间， 所以通常存取周期大于或等于取数时间。单位容量 的价格是指每位的价格。数据传输率是指在单位时 间内可以存取的二进制信息的位数，在数值上等于 存储器总线宽度除以存取周期，所以又可称为存储 器总线带宽或频宽。除此之外，存储器件还有一个 十分重要的性能，就是它是否是挥发性的。
图7-6 2114的读/写周期波形图
/webnew/
7.2.2 静态MOS RAM芯片举例
4. 静态存储器的组织 1)位扩展
图7-7 位扩展连接方式
/webnew/
/webnew/
性 能 存储信息 破坏性读出 需要刷新 行列地址 运行速度
SRAM 触发器 否 否 同时送 快 电容 是 需要 分两次送 慢
DRAM
集成度
发热量 存储成本
低
大 高
高
小 低
表7-1 静态存储器和动态存储器性能比较
/webnew/
7.2 主 存 储 器
7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 7.2.7

基本概念 静态MOS RAM芯片举例 动态MOS RAM 2164芯片 动态MOS RAM 4116芯片 动态RAM的刷新 只读存储器举例 主存储器与CPU的连接
/webnew/
/webnew/
7.2.2 静态MOS RAM芯片举例
3. 读写时序 为了使芯片正常工作，必须按所要求的时序关系 提供地址信息、数据信息和有关控制信号，2114 的读/写周期波形图如图7-6所示。 1) 读周期 2) 写周期

第七章 存储器

第七章 存储器
第 7章
存 储 器
存储器是大多数数字系统和计算机中 不可缺少的部分， 不可缺少的部分，本章首先通过实训使读 者了解电可编程只读存储器EPROM的使 EPROM 者了解电可编程只读存储器EPROM的使 用方法，然后详细介绍RAM和ROM的种 用方法，然后详细介绍RAM和ROM的种 类及工作原理， 类及工作原理，最后介绍几种常用的集成 存储器芯片以及存储器的具体应用。 存储器芯片以及存储器的具体应用。
内
7.1 概述
容
提
要
7.2 存储器的种类
7.2.1 随机存取存储器RAM 随机存取存储器RAM 7.2.2 ROM
7.3 存储器的应用 7.4 存储器实用芯片简介
20102010-9-14 存储器— 存储器— 2
7.1 概述
在实训中，我们对存储器有了一个定性的认识， 在实训中，我们对存储器有了一个定性的认识，它能够将 信息存储起来，并且可以按照需要从相应的地址取出信息。 信息存储起来，并且可以按照需要从相应的地址取出信息。 在实际应用中，存储器也是数字系统和计算机中不可缺少 在实际应用中， 的组成部分，用来存放数据、资料及运算程序等二进制信息。 的组成部分，用来存放数据、资料及运算程序等二进制信息。 若干位二进制信息（例如实训中所使用的2764就是 位的存储器） 就是8 若干位二进制信息（例如实训中所使用的2764就是8位的存储器） 构成一个字节。一个存储器能够存储大量的字节，实训中2764 构成一个字节。一个存储器能够存储大量的字节，实训中2764 能够存储8K个字节 其存储容量为8K×8=64KB。 2764”中的 个字节， 能够存储8K个字节，其存储容量为8K×8=64KB。“2764”中的 64”就代表了存储器芯片的容量 就代表了存储器芯片的容量。 “64”就代表了存储器芯片的容量。 大规模集成电路存储器的种类很多，不同的存储器，存储 大规模集成电路存储器的种类很多，不同的存储器， 容量不同，具有的功能也有一定的差异， 容量不同，具有的功能也有一定的差异，掌握和使用不同的存 储器，是学习数字电路和今后工作中十分重要的内容。 储器，是学习数字电路和今后工作中十分重要的内容。

第7章-只读存储器

第7章-只读存储器

Y2
Y3
Y4
上页
下页
返回
RAM (2)
RAM (3) RAM (4)
11 00000000 ~ 11 11111111 (768) (1023)
上页
24
下页
返回
第一节 只读存储器
三、用存储器实现组合逻辑函数
一个ROM的数据表
A1 A0 D0 D1 D2 D3
A1 A0 D0 D1 D2 D3
0 0 0 1
0 1 1 0
0 1
解：将输出函数展开成标准与-或表达式：
Y1 Y2 Y3 Y 4 A BCD ABCD AB CD AB CDY1 m2 m3 m6 m7 ABCD ABCD ABCD ABCD Y2 m6 m7 m10 m14 ABCD ABC D Y3 m4 m14 Y m m A BCD ABCD 2 15 4
上页
26
下页
返回
第一节 只读存储器
三、用存储器实现组合逻辑函数
[例7.5.1] 试用ROM产生如下的一组多输出逻辑函数。
Y1 Y2 Y3 Y 4 A BC ABC ABCD BCD ABCD ABCD ABC D A BCD ABCD
A0


A0

W0 W1 W2 W3
D3 W1 W3 A0
ROM中的数据表
d3
d2 d1
d0



D3
地 址 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
数 1 0 1 1
据
D2

数字电子技术江晓安答案

数字电子技术江晓安答案

数字电子技术江晓安答案【篇一：数字电路教学大纲】txt>一、课程基本情况教学要求：二、课程的性质、目的和任务：①、课程性质：《数字电子技术》是机电一体化技术、电气自动化技术等专业的一门专业基础课，是理论和实际紧密结合的应用性很强的一门课程。

是在学完《电路基础》和《模拟电子技术》课程后，继续学习数字电子技术方面知识和技能的一门必修课。

②、本课程的目的：从培养学生的智力技能入手，提高他们分析问题、解决问题以及实践应用的能力，为学习其它有关课程和毕业后从事电子、电气工程、自动化以及计算机应用技术方面的工作打下必要的基础。

③、本课程的任务：本课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念、基本理论、基础知识和基本技能，熟悉数字电路中一些典型的、常用的集成电路原理，功能及数字器件的特性和参数。

掌握数字电路的分析方法和设计方法。

通过这门课程的学习和训练，达到掌握先进电子技术的目的。

并为今后学习有关专业课及解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。

本课程的研究内容该课程教学内容主要包括：逻辑代数基础、门电路、触发器等与数电技术及相关的课题。

本课程的研究方法三、本课程与相关课程的联系（先修后修课程）本课程的先修课程是高等数学、普通物理、电路理论及模拟电子技术，本课程应在电路理论课学过一学期之后开设。

要求学生在网络定理（如戴维南定理、迭加原理和诺顿定理等）、双口网络、线性交流电路和暂态分析等方面具有一定基础。

?四、教学内容和基本要求各章节主要内容、重点难点及学生所需掌握的程度。

（一般了解，理解和重点掌握）教学内容：第一章数制和码制第一节概述第二节几种常用的数制第三节不同数制间的转换第四节二进制算术运算第五节几种常用的编码第一节概述第二节逻辑代数中的三种基本运算第三节逻辑代数的基本公式和常用公式第四节逻辑代数的基本定理第五节逻辑函数及其表示方法第六节逻辑函数的化简方法第七节具有无关项的逻辑函数及其化简第三章门电路第一节概述第二节半导体二极管门电路第三节 cmos门电路第四节 ttl门电路第四章组合逻辑电路第一节概述第二节组合逻辑电路的分析方法和设计方法第三节若干常用的组合逻辑电路第四节组合逻辑电路中的竞争——冒险现象第五章触发器第一节概述第二节sr锁存器第三节电平触发的触发器第四节脉冲触发的触发器第五节边沿触发的触发器第六节触发器的逻辑功能及其描述方法第一节概述第二节时序逻辑电路的分析方法第三节若干常用的时序逻辑电路第四节时序逻辑电路的设计方法第五节时序逻辑电路中的竞争——冒险现象第七章半导体存储器第一节概述第二节只读存储器（rom）第三节随机存储器（ram）第四节存储器容量的扩展第五节用存储器实现组合逻辑函数第八章可编程逻辑器件第一节概述第二节可编程阵列逻辑（pal）第三节通用阵列逻辑（gal）第四节可擦除的可编程逻辑器件（epld）第五节复杂的可编程逻辑器件（cpld）第六节现场可编程门阵列（fpga）第七节在系统可编程通用数字开关（ispgds）第八节 pld的编程第九章脉冲波形的产生和整形第一节概述第二节施密特触发器第三节单稳态触发器第四节多谐振荡器第五节 555定时器及其应用第十章数-模和模-数转换第一节概述第二节 d/a转换器第三节 a/d转换器五、课程考核办法课程成绩由两部分组成：平时成绩和期末考试平时成绩考核方式：由学习中心辅导教师负责考核或网上作业系统自测期末考试考核方式：大作业/考试笔试/口试开卷/闭卷总评成绩构成：平时成绩20%；考试成绩80%。

电子教案-电子技术(第5版_吕国泰)教学资源51134-第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件-电子课件

电子教案-电子技术(第5版_吕国泰)教学资源51134-第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件-电子课件
25
第四节、可编程逻辑器件
5、在系统可编程逻辑器件（ispPLD）
在系统可编程逻辑器件（ispPLD）是20世纪90 年代推出的一种高性能大规模数字集成电路，它成 功地将原属于编程器的有关电路也集成于ispPLD中。 因此， ispPLD的最大特点是，编程时既不需要使 用编程器，也不需要将器件从系统的电路板上取下， 用户可以直接在系统上进行编程。
22
第四节、可编程逻辑器件
2、可编程阵列逻辑（PAL）
可编程阵列逻辑（PAL）是20世纪70年代末期 出现的产品，它是由可编程的与阵列和固定的或阵 列所组成的与或逻辑阵列。
PAL比PLA工艺简单，易于编程和实现，既有 规则的阵列结构，又有灵活多变的逻辑功能，使用 较方便。但其输出方式固定而不能重新组态，编程 是一次性的。
可编程逻辑阵列（PLA）是20世纪70年代中期 出现的逻辑器件，它既包括可编程的与阵列，也包 括可编程的或阵列；不仅可用于实现组合逻辑电路 功能，如果在或阵列的输出外接触发器，还可用于 实现时序逻辑电路功能。
PLA 的与阵列不是全译码，而是可编程的。同 时，其或阵列也是可编程的。用它来实现同样的逻 辑函数，其阵列规模要比ROM小得多。
2、存取周期 连续两次读（写）操作间隔的最短时间称 为存取周期。
一、固定ROM 二、可编程ROM 二、ROM的应用实例
ROM的结构框图 存储矩阵 地址译码器 读出电路
第二节、只读存储器
7
一、固定ROM 1、二极管掩模ROM
第二节、只读存储器
8
第二节、只读存储器
9
2、MOS管掩模ROM
18
(2) RAM的字扩展
第三节、随机存取存储器
19
第四节、可编程逻辑器件

半导体存储器

半导体存储器

第七章半导体存储器7.1 概述半导体存储器是一种能存储大量二值信息(或称为二值的数据)的半导体器件。

在电子计算机以及其他一些数字系统的工作过程中，都需要对大量的数据进行存储。

因此，存储器也就成了这些数字系统不可少的组成部分。

由于计算机处理的数据量越来越大，运算速度越来越快，这就要求存储器具有更大的容量和更快的存取速度。

通常都把存储量和存取速度作为评价存储器性能的重要指标。

目前动态存储器的容量已达到109位每片，一些高速随机存储器的存取时间为10ns左右。

因为半导体存储器的存储单元数目极其庞大而器件的引脚数目有限，所以在电路结构上就不可能像寄存器那样把每个存储单元的输入和输出直接引出。

为了解决这个问题，在存储器中给每个存储单元编了一个地址，只有被输入地址代码指定的那些存储单元才能与公共的输入/输出引脚接通，进行数据的读出或写入。

半导体存储器的种类很多，从功能上可以分为只读存储器和随机存储器两大类。

只读存储器在正常工作状态上只能从中读取数据，不能快速地随时修改或重新写入数据。

ROM的优点是电路结构简单，而且在断电以后数据不会丢失，它的缺点是只适用于存储那些固定数据的场合。

只读存储器中又有掩模ROM、可编程ROM和可擦除的可编程ROM几种不同类型。

掩模ROM 中的数据在制作时已经确定，无法更改。

PROM中的数据可以由用户根据自己的需要写入，但一经写入以后就不能再修改了。

EPROM里的数据则不但可以由用户根据自己的需要写入，而且还能擦除重写，所以具有更大的使用灵活性。

随机存储器与只读存储器的根本区别在于，正常工作状态下就可以随时向存储器里写入数据或从中读出数据。

根据所采用的存储单元工作原理的不同，又将随机存储器分为静态存储器和动态存储器。

由于动态存储器存储单元的结构非常简单，所以它能达到的集成度远高于静态存储器。

但是动态存储器的存取速度不如静态存储器快。

7.2 只读存储器(ROM)7.2.1掩模只读存储器ROM根据用户要求专门设计的掩模板把数据：“固化”在ROM中电路结构ROM的电路结构框图地址译码器：将输出的地址代码翻译成相应的控制信号，把指定单元选出，其数据送输出缓冲器输出缓冲器❖提高存储器带负载的能力❖实现输出状态三态控制，与系统总线连接地址译码器存储矩阵输出缓冲器WW1W2－1nAA1An－1三态控制信息单元(字)存储单元……………存储矩阵是存放信息的主体，它由许多存储单元排列组成。

数字电子技术随堂练习答案

数字电子技术随堂练习答案

第一章数制和码制2.(单选题) 与二进制数等值的十进制数为（）。

A. 9.21B. 9.3125C. 9.05D. 9.5参考答案：B3.(单选题) 与二进制数等值的十六进制数为（）。

A. B0.C3B. C. 2C.C3D. 参考答案：D参考答案：B5.(单选题) 与二进制数等值的十进制数为（）。

A. 6.11B. 6.21C. 6.625D. 6.5参考答案：C6.(单选题) 与二进制数等值的八进制数为（）。

A. 6.44B. 6.41C. 3.44D. 3.41参考答案：A13.(单选题) 的原码、反码、补码分别是（）。

A．11011、00100、00101 B．11011、10100、10101C．01011、00100、00101 D．01011、10100、10101参考答案：B第二章逻辑代数基础1.(单选题) 将函数式化成最小项之和的形式为（）。

参考答案：D2.(单选题) 函数的反函数为（）。

参考答案：B3.(单选题) 将函数式化成最小项之和的形式为（）。

参考答案：A4.(单选题) 函数的反函数为（）。

参考答案：B5.(单选题) 已知函数的卡诺图如图2-1所示, 则其最简与或表达式为（）。

参考答案：A6.(单选题) 某电路当输入端A或B任意一个为高电平时，输出Y为高电平，当A和B均为低电平时输出为低电平，则输出Y与输入A、B之间的逻辑关系为Y＝（）。

参考答案：B7.(单选题) 全体最小项之和为（）。

参考答案：C8.(单选题) 以下与逻辑表达式相等的式子是（）。

参考答案：D9.(单选题) 和与非-与非逻辑表达式相等的式子是（）。

参考答案：C11.(单选题) 某电路当输入端A或B任意一个为低电平时，输出Y为低电平，当A和B均为高电平时输出为高电平，则输出Y与输入A、B之间的逻辑关系为Y＝（）。

参考答案：A12.(单选题) 任何两个最小项的乘积为（）。

参考答案：A13.(单选题) 以下与逻辑表达式相等的式子是（）。

第七章半导体存储器

第七章半导体存储器

（RAM） 动态RAM（Dynamic RAM）
双极性型 按制造工艺分
CMOS型
只读存储器ROM：用于存储固定信息的器件，在断电 后所保存的信息不会丢失。把数据写入到存储器以后， 正常工作时它存储的数据是固定不变的，只能根据地址 读出，不能写入。只读存储器主要应用于数据需要长期 保留并不需要经常改变的场合，如各种函数表、需要固 化的程序等。
在扩展时应将各片存储器的地址线、片选信号线和读/ 写信号线对应地并接在一起，而各片的数据线作为扩展后 每个字的各位数据线。
7.4.2 字扩展方式
字扩展是指扩展成的存储器字数增加而数据位数不变。
例：用4片256 x 8位RAM→1024 x 8位 存储器
I O0 .......... .......... .. I O7
例7.5.1 用ROM产生组合逻辑函数： Y1=ABC+ABC Y2=ABCD+BCD+ABCD Y3=ABCD+ABCD Y4=ABCD+ABCD
解： 将原函数化成最小项之和形式：
Y1=m2+m3+m6+m7 Y2=m6+m7+m10+m14 Y3=m4+m14 Y4=m2+m15 列出数据表：
7.2.1 掩模只读存储器ROM
根据用户要求专门设计的掩模板，把数据 “固化”在ROM
例1 ：地存址储线容量为224位的中ROM。
A1A0：两位地址代码，能指定 四个不同地址
地址译码器（二极管与门电路）： 将四个地址译成W0W3四个高电 平输出信号
字线
位线
A1 A0 00 01 10
11
W0 W1
7.2 只读存储器ROM

半导体存储器分类

半导体存储器分类

半导体存储器一．存储器简介存储器（Memory）是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。

在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如RAM、FIFO等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、TF卡等。

计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。

存储器件是计算机系统的重要组成部分，现代计算机的内存储器多采用半导体存储器。

存储器（Memory）计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。

计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。

它根据控制器指定的位置存入和取出信息。

自世界上第一台计算机问世以来，计算机的存储器件也在不断的发展更新，从一开始的汞延迟线，磁带，磁鼓，磁芯，到现在的半导体存储器，磁盘，光盘，纳米存储等，无不体现着科学技术的快速发展。

存储器的主要功能是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。

存储器是具有“记忆”功能的设备，它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。

这些器件也称为记忆元件。

在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。

记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。

日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。

计算机中处理的各种字符，例如英文字母、运算符号等，也要转换成二进制代码才能存储和操作。

储器的存储介质，存储元，它可存储一个二进制代码。

由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。

一个存储器包含许多存储单元，每个存储单元可存放一个字节（按字节编址）。

每个存储单元的位置都有一个编号，即地址，一般用十六进制表示。

一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。

假设一个存储器的地址码由20位二进制数（即5位十六进制数）组成，则可表示2的20次方，即1M个存储单元地址。

matlab第七章

matlab第七章
总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同 总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同 一、用紫外线擦除的PROM（UVEPROM） 一、用紫外线擦除的PROM（UVEPROM）
《数字电子技术基础》第五版 数字电子技术基础》
SIMOS ( Stacked − gate Injuction MOS ) 叠栅注入MOS管
两个概念： • 存储矩阵的每个交叉点是一个“存储单元”，存储单元 中有器件存入“1”，无器件存入“0” 中有器件存入“1”，无器件存入“0”
• 存储器的容量：“字数 x 位数”
《数字电子技术基础》第五版 数字电子技术基础》
掩模ROM的特点： 掩模ROM的特点： 出厂时已经固定，不能更改，适合大量生产 简单，便宜，非易失性
二、举例
用ROM产生： Y1 = Y = 2 Y3 = Y4 = A′BC + A′B′C AB′CD′ + BCD′ + A′BCD ABCD′ + A′BC ′D′ A′B′CD′ + ABCD
Y1 = ∑ m( 2,3,6,7 ) Y2 = ∑ m( 6,7,10,14) Y3 = ∑ m( 4,14) Y4 = ∑ m( 2,15)
《数字电子技术基础》第五版 数字电子技术基础》
数
D2
据
D1 D0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 0 1
1 0 1 1
0 1 0 1
1 1 0 0
《数字电子技术基础》第五版 数字电子技术基础》
地
A1
址
A0 D3 D2
数
据
D1 D0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 0 1
1 0 1 1
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

2.工作原理 按组合电路进行分析。 存储矩阵是四个二极管或门；
二－四线 译码器
D 当EN=0时， i
Di
。
D3 = W1+W3 = A1A0+A1A0=A0 D2= W1= A1+A0
D1= D3 = A0 D0 = W1+ W0 = A1
真值表：
真值表与存 储单元有一 一对应关系
A1,A0的 四个最小 项
1
预备知识
位：计算机只认识由0或1组成的二进制数，二进制数中的每 个0或1就是信息的最小单位，称为“位”（bit），也称为二进制 的位或称字位 字：在计算机中，作为一个整体单元进行存取和处理的一组二 进制数，每位计算机字的二进制数的位数是固定的。
字节：把一个8位的二进制数据单元称为一个字节，通常用字 母B表示。 字长：一个字中包含二进制数位数的多少称为字长，字长是标 志计算机精度的一项技术指标。 KB即为K字节 MB即为M字节 GB即为G字节 1K=210 =1024 B 1M=220 =1024 K 1G=230 =1024 M
2
第七章 半导体存储器
第一节 概述 存储器：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。
3
分类： 只读存储器 ROM
掩模ROM 可编程ROM（PROM） (Programmable ROM) 可擦除可编程ROM （EPROM）
紫外线擦除
(Read- Only Memory)
按 功 能 只能读出不能 写入,断电不失 随机存储器 RAM
UVEPROM (Ultra-Violet) EEPROM (Electrically) Flash Memory
(Erasable PROM)
电可擦除
静态存储器SRAM (Random 快闪存储器 (Static RAM) Access 动态存储器DRAM 还可以按制造工艺 Memory) (Dynamic RAM) 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 4 动态存储器的容量为109位/片。
12
EEPROM的缺点：擦写需要高电压脉冲；擦写时间长；存储单 元需两只MOS管。
快闪存储器就是针对 此缺点研制的。
（三）快闪存储器(Flash Memory）
采用新型隧道氧化 层MOS管。
•该管特点： 1.隧道层在源区； 2.隧道层更薄－－10～15nm。在控制栅和源极间加12V电 压即可使隧道导通。
10
这是一种双译码方式， 行地址译码器和列地 址译码器共同选中一 个单元。每个字只有 一位。
（二）电可擦除 EPROM(EEPROM或E2ROM) 用紫外线擦除操作复杂， 速度很慢。必须寻找新的存 储器件，使得可以用电信号 进行擦除。 使用浮栅隧道氧化层MOS 管Flotox(Floating gate Tunnel Oxide)
18
第四节 存储器容量的扩展 一、位扩展方式
例：用1024字×1位RAM构成1024字×8位RAM. 目标存储器容量 需要片数N=8 N= 已有存储器容量
方法：所有输入信号都并联（地址信号、片选信号和 读写信号）。输出并列。
19
二、字扩展方式
例：用256字×8位RAM组成1024字×8位存储器。 需要片数N＝4 目标存储器容量 N= 特点：必须使用译码器。 已有存储器容量 字扩展图 各片地址分配情况：
第七章 半导体存储器 本章的重点：
1．存储器的基本工作原理、分类和每种类型存储器的特 点； 2．扩展存储器容量的方法； 3．用存储器设计组合逻辑电路的原理和方法。 因为存储器几乎都作成LSI器件，所以这一章的重点内容 是如何正确使用这些器件。存储器内部的电路结构不是课程 的重点。
本章的难点：
在本章的重点内容中基本没有难点。
13
•存储单元的工作原理：
1.写入利用雪崩注入法。源极接地； 漏极接6V；控制栅12V脉冲，宽10 s。 2.擦除用隧道效应。控制栅接地； 源极接12V脉冲，宽为100ms。 因为片内所有叠栅管的源极都连 在一起，所以一个脉冲就可擦除 全部单元。 3.读出：源极接地，字线为5V逻辑高 电平。 快闪存储器特点：集成度高，容量大，成本低，使用 方便。已有64兆位产品问世。很有发展前途。
六管单元
15
SRAM结构
1024字×4位（2114）
16
（二）静态RAM的存储单元
1.六管NMOS静态存储单元 2.六管CMOS静态存储单元 3.双极型静态存储单元
六管NMOS
17
*二、动态随机存储器DRAM 利用MOS管栅极电容可以暂存电荷的原理制成。因此， 存储单元简单，存储容量大。但栅极电容很小，由于漏电的 影响，电容电荷保存时间很短。必须定时给电容充电－－刷 新、再生。这就需要外围电路配合。 这里只介绍四管动态存储单 元。 读出： 先加预充脉冲，使B 和B线充至VDD,再使X信 号有效，就可在B和B线 上得到要求的电平。 这也是刷新过程。 如果使Y信号也有 效，就能读出了。 写入： 跟静态存储器 类似。
输入变量
22
不可编程
打点处有二极管
ROM的简化表示方法。
23
注意读出和写入方法。
门控管
门控管
SRAM单元
六管静态存储单元
SRAM结构
24
并联
并联
译 码 器
方法：片内地址信号并联；多余地址端 通过译码器接至各片的片选端；I/O同 名端并联。
字扩展
25
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。 第二节 只读存储器ROM 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 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。 5
7
16字×8位的PROM
十 六 条 字 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 时相应的字线和VCC 提高到编程电平， 将对应的熔丝烧断。
八 条 位 线
20V
编程脉冲 十几微秒 缺点：不能重复擦除。
8
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） 是最早出现的EPROM。通常说的 EPROM就是指这种。 1.使用浮栅雪崩注入MOS管 （Floating-gate Avalanche-Injuction MOS，简称FAMOS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。 浮栅上电荷可长期保存－－在125℃环 境温度下，70%的电荷能保存10年以上。 擦除：用紫外线或X射线擦除。需20~30分钟。 存储单元如图。 缺点：需要两个MOS管；编程电压偏高；P沟道管的开关速 9 度低。
2.使用叠栅注入MOS管SIMOS (Stacked-gate Injuction MOS) 构造：
用N沟道管；增加控制栅。 SIMOS管原来可导通， 开启电压约为2V。
注入电荷：在DS间加高电压，同时在控制栅加25V、 50mS宽的脉冲。由于控制栅上有电压，所以需要的漏源电压 相对较小。注入电荷后其开启电压达7V，不能正常导通。 存储单元如下页图。256字X1位。已注入电荷的 SIMOS管存入的是1。
14
5V 12V 0V 6V 0V 12V 100ms
10 s
第三节 随机存储器（RAM）
特点：RAM在工作时可随时对任意指定单元进行读或写操作。 使用方便、灵活。但切断电源后，所存信息就会丢失。 分为静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM两种。也 可称为读写存储器。
一、静态随机存储器SRAM （一）RAM的结构 2114 1.存储矩阵 2.地址译码：双译码。 3.读写控制电路： 片选信号CS： 控制I/O端是否处在高阻状态。 读写控制信号R/ W： 控制电路处于读出还是写入状态。
000H 100H 200H 300H
0FFH 1FFH 2FFH 3FFH
20
当要求字和位都扩展时，重复使用字扩展的电路，但译码器只用一个。
21
第五节 用存储器实现组合逻辑函数
ROM的每个输出都是由地址输 入的最小项之和的形式给出的，因 此可以用来实现组合逻辑函数。 例：用ROM实现由8421BCD码到七段显示器的译码器。
A1 A0 D3 D2 D1 D0
0 0 0 1 0 1
0 1 1 0 1 1
1 0 0 1 0 0
1 1 1 1 1 0
位线 字线
6
用MOS工艺制 造的ROM的存储 矩阵如图： 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 或非门 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
11
特点：浮栅与漏区间的氧 化物层极薄（20纳米以下）， 称为隧道区。当隧道区电场大 于107V/cm时隧道区双向导通。 当隧道区的等效电容极 小时，加在控制栅和漏极间 的电压大部分降在隧道区， 有利于隧道区导通。 擦除和写入均利 存储单元： 用隧道效应
GC
Gf 漏极
10ms

相关主题