閻石第五版第七章-第一講.

1、第七章第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器第二講第二講 隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器本章要求本章要求 熟練掌握熟練掌握半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)、特點(diǎn)；半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)、特點(diǎn)； 熟練掌握熟練掌握半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的容量計(jì)算方法及擴(kuò)展方法半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的容量計(jì)算方法及擴(kuò)展方法 （字?jǐn)U展、位擴(kuò)展）；（字?jǐn)U展、位擴(kuò)展）； 掌握掌握半導(dǎo)體存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法；半導(dǎo)體存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法； 理解理解ROMROM、RAMRAM存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)及工作原理。存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)及工作原理。1 1、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器定義及分類(lèi)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器定義及

2、分類(lèi)2 2、只讀存儲(chǔ)器特點(diǎn)及分類(lèi)、只讀存儲(chǔ)器特點(diǎn)及分類(lèi) 3 3、ROMROM的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)4 4、存儲(chǔ)容量：、存儲(chǔ)容量：、腌膜、腌膜ROMROM結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)原理結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)原理、可編程、可編程ROM(PROM)ROM(PROM)原理及特點(diǎn)原理及特點(diǎn) 、可擦除的可編程、可擦除的可編程ROMROM種類(lèi)、原理、特點(diǎn)種類(lèi)、原理、特點(diǎn)、用、用ROMROM實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)原理及方法實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)原理及方法第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器對(duì)存儲(chǔ)器的操作通常分為兩類(lèi)：對(duì)存儲(chǔ)器的操作通常分為兩類(lèi)：寫(xiě)寫(xiě)即把信息存入存儲(chǔ)器的過(guò)程即把信息存入存儲(chǔ)器的過(guò)程讀

3、讀即從存儲(chǔ)器中取出信息的過(guò)程即從存儲(chǔ)器中取出信息的過(guò)程 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是一種能存儲(chǔ)大量半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是一種能存儲(chǔ)大量二值數(shù)字信息二值數(shù)字信息的大規(guī)模的大規(guī)模集成電路，是現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)特別是計(jì)算機(jī)中的重要組成部分。集成電路，是現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)特別是計(jì)算機(jī)中的重要組成部分。按制造工藝來(lái)分：按制造工藝來(lái)分：半導(dǎo)體半導(dǎo)體存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器雙極型雙極型MOSMOS型型一、概一、概 述述1 1、定義：、定義：2 2、分類(lèi)：、分類(lèi)：第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器半導(dǎo)體半導(dǎo)體存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器ROMROMEPROMEPROM快閃存儲(chǔ)器快閃存儲(chǔ)器PROMPROME E2 2PROMPROM按使用的功能來(lái)分：

4、按使用的功能來(lái)分：固定固定ROMROM（又稱(chēng)掩膜（又稱(chēng)掩膜ROMROM）可編程可編程ROMROMRAMRAMSRAMSRAMDRAMDRAM(Static)(Static)(Dynamic)(Dynamic)第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器3 3、只讀存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)(ROM)ROM ： 是存儲(chǔ)固定信息的存儲(chǔ)器件，即先把信息或數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)固定信息的存儲(chǔ)器件，即先把信息或數(shù)據(jù) 寫(xiě)入存儲(chǔ)器中，寫(xiě)入存儲(chǔ)器中，在正常工作時(shí)在正常工作時(shí)，它存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是，它存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是 固定不變的，只能讀出，不能寫(xiě)入固定不變的，只能讀出，不能寫(xiě)入, ,其信息可以長(zhǎng)其信息可以長(zhǎng) 期保存，斷

5、電也不會(huì)丟失。期保存，斷電也不會(huì)丟失。 （1）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 只能讀出，不能寫(xiě)入；只能讀出，不能寫(xiě)入； 屬于組合電路，電路簡(jiǎn)單，集成度高；屬于組合電路，電路簡(jiǎn)單，集成度高； 具有信息的不易失性；具有信息的不易失性； 存取時(shí)間在存取時(shí)間在20ns20ns50ns50ns。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：只適應(yīng)存儲(chǔ)固定數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。只適應(yīng)存儲(chǔ)固定數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。（R Read ead O Only nly M Memoryemory）第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器按使用的器件的類(lèi)型分按使用的器件的類(lèi)型分 （2）ROM的分類(lèi)的分類(lèi)二極管二極管ROMROM 三極管三極管ROMROM MOSMOS管管

6、ROMROM第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器掩模掩模ROMROM：出廠時(shí)已完全固定下來(lái)，使用時(shí)無(wú)法再更改，：出廠時(shí)已完全固定下來(lái)，使用時(shí)無(wú)法再更改， 也稱(chēng)固定編程也稱(chēng)固定編程ROMROM。 PROMPROM：允許用戶根據(jù)需要寫(xiě)入，但只能寫(xiě)一次。：允許用戶根據(jù)需要寫(xiě)入，但只能寫(xiě)一次。EPROMEPROM：允許用戶根據(jù)需要寫(xiě)入，可以擦除后重新寫(xiě)入，但操：允許用戶根據(jù)需要寫(xiě)入，可以擦除后重新寫(xiě)入，但操 作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)。作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)。EEPROMEEPROM：允許用戶根據(jù)需要寫(xiě)入，可以擦除后重新寫(xiě)入，操作：允許用戶根據(jù)需要寫(xiě)入，可以擦除后重新寫(xiě)入，操作 比較簡(jiǎn)便、快捷。比較簡(jiǎn)便、

7、快捷。閃速存儲(chǔ)器：仍是閃速存儲(chǔ)器：仍是ROMROM，兼有，兼有EPROMEPROM、EEPROMEEPROM、RAMRAM的特點(diǎn)，既的特點(diǎn)，既 有存儲(chǔ)內(nèi)容非丟失性，又有快速擦寫(xiě)和讀取的特性。有存儲(chǔ)內(nèi)容非丟失性，又有快速擦寫(xiě)和讀取的特性。按數(shù)據(jù)的寫(xiě)入方式分：按數(shù)據(jù)的寫(xiě)入方式分：第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器地地址址譯譯碼碼器器W0W1W2 1nA0A1An1存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣輸出緩沖器輸出緩沖器Dm1 1D0三態(tài)控制三態(tài)控制 地址譯碼器地址譯碼器 將輸入的地址代碼譯成將輸入的地址代碼譯成相應(yīng)的控制信號(hào)，用它從存相應(yīng)的控制信號(hào)，用它從存儲(chǔ)矩陣中將指定的單元選出，儲(chǔ)矩陣中將指

8、定的單元選出，并把其中的數(shù)據(jù)送到輸出緩并把其中的數(shù)據(jù)送到輸出緩沖器。沖器。 輸出緩沖器輸出緩沖器 一是能提高存儲(chǔ)器的帶負(fù)載能一是能提高存儲(chǔ)器的帶負(fù)載能力，二是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出狀態(tài)的三態(tài)控力，二是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出狀態(tài)的三態(tài)控制，以便與系統(tǒng)的總線連接。制，以便與系統(tǒng)的總線連接。 存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣由許多存儲(chǔ)單元排列而成存儲(chǔ)矩陣由許多存儲(chǔ)單元排列而成 （3）ROM的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器信息單元信息單元( (字字) )存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元W W0 0W W1 1W W2 2W W2 2n-1n-1字線字線D D0 0D Dm-1m-1D Dm-2m-2 位線位線（數(shù)

9、據(jù)線）（數(shù)據(jù)線）2 2n nm第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器字長(zhǎng)：字長(zhǎng)：一個(gè)字中所含二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。一個(gè)字中所含二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。存儲(chǔ)器的容量存儲(chǔ)器的容量 = = 字?jǐn)?shù)（字?jǐn)?shù)（ 2 2n n ） 字長(zhǎng)（字長(zhǎng)（m m ） 例如：例如：20482048* *8 8表示這個(gè)表示這個(gè)ROMROM有有20482048個(gè)字，每個(gè)字的字長(zhǎng)是個(gè)字，每個(gè)字的字長(zhǎng)是8 8位。位。 例如：例如：一個(gè)一個(gè)1010位地址碼、位地址碼、8 8位輸出的位輸出的ROMROM，其存儲(chǔ)矩陣的容量為，其存儲(chǔ)矩陣的容量為: :2 2、某存儲(chǔ)器芯片的容量為、某存儲(chǔ)器芯片的容量為32K32K8 8位，則其地址線和

10、數(shù)據(jù)線位，則其地址線和數(shù)據(jù)線的根數(shù)分別為的根數(shù)分別為 ( )( )。1 1、存儲(chǔ)容量為、存儲(chǔ)容量為8 K8 K8 8位的位的ROMROM存儲(chǔ)器，其地址線為存儲(chǔ)器，其地址線為( )( )條、條、數(shù)據(jù)線有（數(shù)據(jù)線有（ ）條。）條。 練習(xí)：練習(xí)：2108=10248=1k81315、8字：字：若干個(gè)二進(jìn)制存儲(chǔ)單元構(gòu)成一個(gè)字。若干個(gè)二進(jìn)制存儲(chǔ)單元構(gòu)成一個(gè)字。4、存儲(chǔ)容量：、存儲(chǔ)容量：8第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器二、腌膜二、腌膜ROM(ROM(固化固化ROM)ROM) 采用腌膜工藝制作采用腌膜工藝制作ROMROM時(shí)，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是由制作過(guò)程中的時(shí)，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是由制作過(guò)程中

11、的腌膜板決定的。這種腌膜板是按照用戶的要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。因腌膜板決定的。這種腌膜板是按照用戶的要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。因此，腌膜此，腌膜ROMROM在出廠是內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就在出廠是內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就“固化固化”在里面了，使用在里面了，使用時(shí)無(wú)法再更改。時(shí)無(wú)法再更改。1 1、基本構(gòu)成、基本構(gòu)成 主要由主要由地址譯碼器地址譯碼器、存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣和和輸出緩沖器輸出緩沖器三三部分組成。部分組成。第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 字線和位線的每個(gè)交叉點(diǎn)字線和位線的每個(gè)交叉點(diǎn)代表一個(gè)存儲(chǔ)單元，交叉處接代表一個(gè)存儲(chǔ)單元，交叉處接有二極管的單元，表示存儲(chǔ)數(shù)有二極管的單元，表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為據(jù)為“

12、1”1”，無(wú)二極管的單元，無(wú)二極管的單元表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為“0”0”。交叉。交叉點(diǎn)的數(shù)目也就是存儲(chǔ)單元數(shù)。點(diǎn)的數(shù)目也就是存儲(chǔ)單元數(shù)。 第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器地址譯碼器W0W1W2W3RRRR輸出緩沖器D3D2D1D0D3D2D1D0三態(tài)控制存儲(chǔ)矩陣A1A0地址數(shù)據(jù)A1A0D3D2D1D0001001010111101110110101數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)表第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器地址數(shù)據(jù)A1A0D3D2D1D0001001010111101110110101若：將輸入地址若：將輸入地址A A1 1A A0 0視為輸入變視為輸入變

13、量，而將量，而將D D3 3、D D2 2、D D1 1、D D0 0視為一組視為一組輸出邏輯變量，輸出邏輯變量，則則D D3 3、D D2 2、D D1 1、 D D0 0就是就是A A1 1、A A0 0的一的一組邏輯函數(shù)。組邏輯函數(shù)。 310010101021010113210110122011013mmmAAAAAADmmAAAADmmmAAAAAADmmAAAAD第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器與陣列或陣列W0W1W2 1nDm1D0An1A0(1)ROM(1)ROM的陣列框圖的陣列框圖(2)ROM(2)ROM的陣列圖的陣列圖W0W1W2W3D3D2D1D01

14、A1A01310010101021010113210110122011013mmmAAAAAADmmAAAADmmmAAAAAADmmAAAAD第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM在組合邏輯設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在組合邏輯設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 用用ROMROM實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)一般按以下步驟進(jìn)行：實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)一般按以下步驟進(jìn)行： (1)(1)根據(jù)邏輯函數(shù)的輸入、輸出變量數(shù)，確定根據(jù)邏輯函數(shù)的輸入、輸出變量數(shù)，確定ROMROM容容 量，選擇合適的量，選擇合適的ROMROM。(2) (2) 寫(xiě)出邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式，畫(huà)出寫(xiě)出邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式，畫(huà)出ROMROM陣列圖。陣列圖。(3) (3)

15、 根據(jù)陣列圖對(duì)根據(jù)陣列圖對(duì)ROMROM進(jìn)行編程。進(jìn)行編程。 第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器例例 1 1： 用用ROMROM實(shí)現(xiàn)四位二進(jìn)制碼到格雷碼的轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)四位二進(jìn)制碼到格雷碼的轉(zhuǎn)換。 解：解：(1) (1) 輸入是四位二進(jìn)制碼輸入是四位二進(jìn)制碼B B3 3B B0 0，輸出是四位格雷碼，故，輸出是四位格雷碼，故選用容量為選用容量為2 24 44 4的的ROMROM。 (2) (2) 列出四位二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為格雷碼的真值表，如列出四位二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為格雷碼的真值表，如表表1 1 所示。由表可寫(xiě)出下列所示。由表可寫(xiě)出下列最小項(xiàng)表達(dá)式：最小項(xiàng)表達(dá)式： )15,14,13,1

16、2,11,10, 9 , 8(3G)11,10, 9 , 8 , 7 , 6 , 5 , 4(2G)13,12,11,10, 5 , 4 , 3 , 2(1G)14,13,10, 9 , 6 , 5 , 2 , 1 (0G第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14m15G0G1G2G3B0B1B2B3四位二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為四位格雷碼陣列圖：四位二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為四位格雷碼陣列圖： 第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器例例 2 2 用用ROMROM實(shí)現(xiàn)字符發(fā)生器實(shí)現(xiàn)字符發(fā)生器 以以7 75 5字符發(fā)生

17、器存儲(chǔ)字符為例字符發(fā)生器存儲(chǔ)字符為例 思考思考: :應(yīng)選應(yīng)選多大容量多大容量的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器? ? 數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)表? ? 第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器用用MOSMOS管工藝制作管工藝制作ROMROM時(shí)，譯碼器、存儲(chǔ)矩陣和輸時(shí)，譯碼器、存儲(chǔ)矩陣和輸出緩沖器全用出緩沖器全用MOSMOS管構(gòu)成。管構(gòu)成。第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器三、可編程三、可編程ROM(PROM) ROM(PROM) 字 線WiUCC熔 絲位 線Di(a)字 線熔 絲(b)位 線 熔絲型熔絲型PROMPROM的存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元 存數(shù)方法：存數(shù)方法：熔絲法熔絲法和和擊穿法擊穿

18、法字線Wi位線DiVD1VD2字線Wi位線Di(a)(b)VD1 PN PN結(jié)擊穿法結(jié)擊穿法PROMPROM的存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元 加高電壓將熔絲化斷，即加高電壓將熔絲化斷，即可將存可將存0 0的位置的絲熔斷的位置的絲熔斷。 寫(xiě)入時(shí)，寫(xiě)入時(shí)，找出要寫(xiě)找出要寫(xiě)0 0的位置，的位置，加入編程加入編程的脈沖電的脈沖電平，使平，使AwAw輸出低電輸出低電平，有較平，有較大的脈沖大的脈沖電流流過(guò)電流流過(guò)熔絲，將熔絲，將其熔斷。其熔斷。16168 8位結(jié)構(gòu)原理圖位結(jié)構(gòu)原理圖第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器四、可擦除的可編程四、可擦除的可編程ROMROM電擦除，一般芯片內(nèi)部帶有升壓電路

19、，可以直接讀寫(xiě)電擦除，一般芯片內(nèi)部帶有升壓電路，可以直接讀寫(xiě)E E2 2PROMPROM，擦除時(shí)間短擦除時(shí)間短(ms(ms級(jí)級(jí)) )，可對(duì)，可對(duì)單個(gè)單個(gè)存儲(chǔ)單元擦除。存儲(chǔ)單元擦除。讀出：讀出：3V3V；擦除：；擦除：20V20V；寫(xiě)入：；寫(xiě)入：20V20V。EPROMEPROM：光擦除可編程：光擦除可編程ROMROM（UVEPROMUVEPROM）E E2 2PROMPROM：電擦除可編程：電擦除可編程ROMROMFLASH ROMFLASH ROM：電擦除可編程：電擦除可編程ROMROM紫外線照射擦除，時(shí)間長(zhǎng)紫外線照射擦除，時(shí)間長(zhǎng)20203030分鐘分鐘整片整片擦除擦除寫(xiě)入一般需要專(zhuān)門(mén)的工具

20、寫(xiě)入一般需要專(zhuān)門(mén)的工具結(jié)合結(jié)合EPROMEPROM和和EEPROMEEPROM的特點(diǎn)，構(gòu)成的電路形式簡(jiǎn)單，集成度高，的特點(diǎn)，構(gòu)成的電路形式簡(jiǎn)單，集成度高， 可靠性好?？煽啃院谩?擦除時(shí)間短擦除時(shí)間短(ms(ms級(jí)級(jí)) )，整片整片擦除、或擦除、或分塊分塊擦除。擦除。讀出：讀出：5V5V；寫(xiě)入：；寫(xiě)入：12V12V；擦除：；擦除：12V(12V(整塊擦除整塊擦除) )第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器1、EPROM GfGcSDSiO2NNPGcDSGf SIMOS SIMOS管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào) EPROM EPROM的存儲(chǔ)單元采用疊柵雪崩注入的存儲(chǔ)單元采用疊柵雪

21、崩注入MOSMOS管管 浮置柵上浮置柵上注入了注入了負(fù)負(fù)電荷電荷相當(dāng)相當(dāng)于寫(xiě)入了于寫(xiě)入了1 1，未注，未注入電荷的入電荷的相當(dāng)于存相當(dāng)于存入了入了0 0浮置柵上注浮置柵上注入了入了負(fù)電荷負(fù)電荷后必須在后必須在G GC C端加更高的端加更高的電壓管子才電壓管子才能導(dǎo)通能導(dǎo)通SIMOS管2561EPROM第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 寫(xiě)入一般需要專(zhuān)門(mén)的工具寫(xiě)入一般需要專(zhuān)門(mén)的工具: :編程器編程器 編程器編程器: :用于產(chǎn)生用于產(chǎn)生EPROMEPROM編程所需要的高壓脈沖裝編程所需要的高壓脈沖裝置置. . 擦除一般需要專(zhuān)門(mén)的工具擦除一般需要專(zhuān)門(mén)的工具: :擦除器擦除器 擦

22、除器中的紫外線燈產(chǎn)生一定強(qiáng)度的紫外線，擦除器中的紫外線燈產(chǎn)生一定強(qiáng)度的紫外線， EPROMEPROM經(jīng)過(guò)紫外線照射，時(shí)間長(zhǎng)經(jīng)過(guò)紫外線照射，時(shí)間長(zhǎng)20203030分鐘，可分鐘，可將將 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)擦除。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)擦除。 整片擦除整片擦除第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器GfGcSDSiO2NNPGcDSGf隧 道 區(qū) Flotox Flotox管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào) 2、 E2PROM E E2 2PROMPROM的存儲(chǔ)單元采用浮柵隧道氧化層的存儲(chǔ)單元采用浮柵隧道氧化層MOSMOS管管 第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 E E2 2PROMPRO

23、M的存儲(chǔ)單元（的存儲(chǔ)單元（FlotoxFlotox） V2V1S1Gc字 線Wi位線DiD1若浮置柵上沒(méi)有若浮置柵上沒(méi)有充負(fù)電荷充負(fù)電荷D Di i為為0,0,否否則為則為1 1讀出狀態(tài)讀出狀態(tài)時(shí)字線時(shí)字線為為5V5V電壓，電壓，G GC C加加3V3V電壓，電壓，第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器（a a）讀出狀態(tài)讀出狀態(tài)（b b）擦除（寫(xiě)擦除（寫(xiě)1 1）狀態(tài)）狀態(tài)（c c）寫(xiě)入（寫(xiě)寫(xiě)入（寫(xiě)0 0）狀態(tài)）狀態(tài)第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器3、 快閃存儲(chǔ)器快閃存儲(chǔ)器(Flash Memory) SGcDGcSD字 線位 線DiWiUSS(b)Gf

24、GcSDNNP(a)隧 道 區(qū)(a)(a)疊柵疊柵MOSMOS管管( (b b) ) 符號(hào)符號(hào)SGcDGcSD字 線位 線DiWiUSS(b)GfGcSDNNP(a)隧 道 區(qū)存儲(chǔ)原理存儲(chǔ)原理: :浮置柵與襯底氧化層極薄浮置柵與襯底氧化層極薄(10-15nm)(10-15nm)當(dāng)控制柵和源極間加上電壓時(shí)當(dāng)控制柵和源極間加上電壓時(shí), ,大部分電壓都降在浮置柵與源大部分電壓都降在浮置柵與源 極之間的電容上。極之間的電容上。用雪崩的方法使用雪崩的方法使浮柵充電浮柵充電充電后開(kāi)啟電壓充電后開(kāi)啟電壓升高為升高為7V7V。第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元SGcDG

25、cSD字 線位 線DiWiUSS(b)GfGcSDNNP(a)隧 道 區(qū)讀出時(shí)，字線加讀出時(shí)，字線加+5V+5V電壓，電壓，V VSSSS=0=0若浮柵上沒(méi)有充電，管子導(dǎo)通，若浮柵上沒(méi)有充電，管子導(dǎo)通，DiDi=0=0。若浮柵上已充電，開(kāi)啟電壓不足若浮柵上已充電，開(kāi)啟電壓不足7V7V，管子截止，管子截止，DiDi=1=1。寫(xiě)寫(xiě)1 1時(shí)，時(shí)，U UDSDS=6V=6V，U UGCGC=12V=12V，DSDS間間發(fā)生雪崩擊穿，浮柵充電。發(fā)生雪崩擊穿，浮柵充電。擦除時(shí)，擦除時(shí)，V VSSSS=12V=12V，U UGCGC=0V=0V，浮柵，浮柵與源區(qū)間極小的重疊重疊部分產(chǎn)與源區(qū)間極小的重疊重疊部

26、分產(chǎn)生隧道效應(yīng)，浮柵電荷放電。生隧道效應(yīng)，浮柵電荷放電。放電后開(kāi)啟電壓降低為放電后開(kāi)啟電壓降低為2V2V。第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 常用的常用的E E2 2PROMPROM存儲(chǔ)器有存儲(chǔ)器有: : 28162816、28642864、28172817。 常用的常用的EPROMEPROM存儲(chǔ)器有存儲(chǔ)器有: : 27162716、27642764。五、五、 典型典型ROM芯片舉例芯片舉例1EPROM2764VVppccCSPGMAADD12007地2764AA120DD7CS0PGMVppccV引腳功能地址輸入芯片使能編程脈沖電壓輸入數(shù) 據(jù)AAAAAAAAAAA012

27、345678910AA1112OOOOO0O12O345O6722321242534567898kB8276410127PGM(PGM)VIH20CSOECSOE221112131516171819地址輸入數(shù)據(jù)據(jù)輸出VCCVPP28GND14第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器2E2PROM 2816A Intel 2816A Intel 2816A 是是2K2K8 8位位E E2 2PROMPROM，數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)讀 出 時(shí) 間 為讀 出 時(shí) 間 為 2 0 02 0 0 250nS250nS，擦除和寫(xiě)入，擦除和寫(xiě)入（同時(shí)進(jìn)行）為（同時(shí)進(jìn)行）為10mS10mS，讀工作電壓和寫(xiě)

28、（擦）讀工作電壓和寫(xiě)（擦）工作電壓均為工作電壓均為5V5V，故，故不需要專(zhuān)門(mén)的編程器，不需要專(zhuān)門(mén)的編程器，且可實(shí)現(xiàn)在線讀寫(xiě)。且可實(shí)現(xiàn)在線讀寫(xiě)。第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM的新發(fā)展的新發(fā)展 非易失隨機(jī)存儲(chǔ)器非易失隨機(jī)存儲(chǔ)器NVRAMNVRAM（Non Volatile RAMNon Volatile RAM） 是一種非易失性的隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器，它既能快速存取，是一種非易失性的隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器，它既能快速存取，斷電時(shí)又不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，所以同時(shí)具有斷電時(shí)又不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，所以同時(shí)具有RAMRAM和和ROMROM的優(yōu)點(diǎn)。的優(yōu)點(diǎn)。 第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第一講第一講 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器復(fù)習(xí)與回顧1 1、半導(dǎo)體存