數(shù)字電子技術基礎7半導體存儲器

數(shù)字電子技術之半導體存儲器邏輯代數(shù)基礎（第一章）集成邏輯門電路（第三章）記憶單元：觸發(fā)器（第五章）時序邏輯電路（第七章）組合邏輯電路（第四章）脈沖產(chǎn)生和整形（第六章）存儲器，可編程器件（第八章）D/A，A/D轉換器（第九章）本課程重點1本課程重點2讀寫存儲器RAM概述靜態(tài)RAM動態(tài)RAM數(shù)字電子技術——半導體存儲器只讀存儲器ROM固定ROMPROMEPROME2PROM閃存能隨時從指定地址讀出，或者寫入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)具有易失性數(shù)據(jù)一經(jīng)寫入不能隨便修改，或者只能通過專用的裝置修改。數(shù)據(jù)具有非易失性一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM二、RAM的讀寫時序三、RAM的擴展數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM存儲矩陣+地址譯碼器+讀寫控制電路RAM的基本結構

地址譯碼器???A0An-1存儲矩陣讀/寫控制器I/O0I/O1I/Om-1???An-2R/WCS數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM1、存儲矩陣:如單譯碼編址方式數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM1、存儲矩陣:雙譯碼編址方式行地址列地址數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM存儲矩陣+地址譯碼器+讀寫控制電路RAM的基本結構

地址譯碼器???A0An-1存儲矩陣讀/寫控制器I/O0I/O1I/Om-1???An-2R/WCS數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM2、讀寫控制電路讀/寫控制器的邏輯電路圖11100高阻禁止狀態(tài)高阻數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM2、讀寫控制電路讀/寫控制器的邏輯電路圖000010高阻讀操作數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM2、讀寫控制電路讀/寫控制器的邏輯電路圖000101高阻寫操作數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM存儲矩陣+地址譯碼器+讀寫控制電路RAM的基本結構

地址譯碼器???A0An-1存儲矩陣讀/寫控制器I/O0I/O1I/Om-1???An-2R/WCS地址，片選和讀寫信號應該按照怎樣的順序控制RAM？數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、RAM的基本結構一、讀寫存儲器RAM二、RAM的讀寫時序三、RAM的擴展數(shù)字電子技術——半導體存儲器二、RAM的讀寫時序一、讀寫存儲器RAM數(shù)字電子技術——半導體存儲器讀過程：(1)送欲讀取單元地址(2)送片選信號(3)讀寫線為高電平(4)選中單元內(nèi)容從I/O口輸出(5)片選信號無效，I/O口高阻寫過程：(1)送欲讀取單元地址(2)送片選信號(3)將欲寫入數(shù)據(jù)送I/O

(4)讀寫線拉低，進入寫狀態(tài)(5)片選信號無效，I/O口高阻三、RAM容量的擴展一、讀寫存儲器RAM1、位擴展：A7A6A0R/W…R/2561RAM(1)I/OA7A6...A0CSR/WR/2561RAM(2)I/OA7A6...A0CSR/WR/2561RAM(8)I/OA7A6...A0CSR/WCSI/O0I/O1I/O7數(shù)字電子技術——半導體存儲器三、RAM容量的擴展一、讀寫存儲器RAM2、字擴展：A7A6A0R/WCSA9A8Y3Y2Y1Y0000H~0FFHD7~D0100H~1FFH200H~2FFH300H~3FFHR/2568RAM(1)I/O0-7A7A6...A0CSR/WR/2568RAM(2)I/O0-7A7A6...A0CSR/WR/2568RAM(3)A7A6...A0CSR/WR/2568RAM(4)A7A6...A0CSR/WI/O0-7I/O0-7數(shù)字電子技術——半導體存儲器讀寫存儲器RAM概述靜態(tài)RAM動態(tài)RAM只讀存儲器ROM固定ROMPROMEPROME2PROM閃存廠家把數(shù)據(jù)寫入ROM中，用戶無法進行任何修改數(shù)字電子技術——半導體存儲器一、ROM的基本結構二、只讀存儲器ROMROM的基本結構

地址譯碼器???A0An-1存儲矩陣An-2輸出數(shù)據(jù)???W2n-1W2n-2W0?D0??Dm-2Dm-1字線位線數(shù)字電子技術——半導體存儲器二、ROM的工作原理二、只讀存儲器ROM由與門矩陣和或門矩陣組成例如：存儲容量為4×4的ROM,存儲內(nèi)容如下A1A0D3D2D1D0000101011010100111111110地址譯碼器A1A0W0W1W2W3與門陣列或門陣列數(shù)字電子技術——半導體存儲器1、二極管固定ROM舉例二、只讀存儲器ROM1111A1A00001011000W0W1W2W3數(shù)字電子技術——半導體存儲器二、只讀存儲器ROM1111A1A00101100100W0W1W2W3A1A0W3W2W1W0000001010010100100111000該電路真值表二極管與門陣列數(shù)字電子技術——半導體存儲器1、二極管固定ROM舉例1、二極管固定ROM舉例二、只讀存儲器ROM1111A1A0W0W1W2W3二極管與門陣列D3D2D1D00010000101數(shù)字電子技術——半導體存儲器1、二極管固定ROM舉例二、只讀存儲器ROM1111A1A0W0W1W2W3二極管與門陣列D3D2D1D00101001010A1A0D3D2D1D0000101011010100111111110真值表數(shù)字電子技術——半導體存儲器1、二極管固定ROM舉例二、只讀存儲器ROM1111A1A0W0W1W2W3二極管與門陣列D3D2D1D0A1A0D3D2D1D0000101011010100111111110真值表觀察二極管的連接位置和表達式之間的關系數(shù)字電子技術——半導體存儲器例1：用ROM實現(xiàn)全加器二、只讀存儲器ROMAiBiCi-1SiCi0000000110010100110110010101011100111111真值表1111AiBi11Ci-1W0W1W2W3W4W5W6W7SiCi數(shù)字電子技術——半導體存儲器SiCiW0W1W2W3W4W5W6W7

二、只讀存儲器ROM1AiBiCi-111用ROM實現(xiàn)全加器的簡化表示法數(shù)字電子技術——半導體存儲器二、只讀存儲器ROM例1：用ROM實現(xiàn)函數(shù)Y=X2(X是0~15的整數(shù))Y7=m12+m13+m14+m15Y4=m4+m5+m7+m9+m11+m12Y6=m8+m9+m10+m11+m14+m15Y5=m6+m7+m10+m11+m13+m15Y3=m3+m5+m11+m13Y1=0Y2=m2+m6+m10+m14Y0=m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15數(shù)字電子技術——半導體存儲器二、只讀存儲器ROM例1：用ROM實現(xiàn)函數(shù)Y=X2(X是0~15的整數(shù))Y7=m12+m13+m14+m15Y4=m4+m5+m7+m9+m11+m12Y6=m8+m9+m10+m11+m14+m15Y5=m6+m7+m10+m11+m13+m15Y3=m3+m5+m11+m13Y1=0Y2=m2+m6+m10+m14Y0=m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15數(shù)字電子技術——半導體存儲器讀寫存儲器RAM概述靜態(tài)RAM動態(tài)RAM只讀存儲器ROM固定ROMPROMEPROME2PROM閃存廠家把數(shù)據(jù)寫入ROM中，用戶無法進行任何修改出廠時存儲數(shù)據(jù)為全1或者全0，用戶根據(jù)需要可以進行一次編程數(shù)字電子技術——半導體存儲器（ErasableProgrammableROM，可擦除可編程ROM）芯片可重復擦除和寫入。紫外線透過窗口照射內(nèi)部芯片就可以擦除其內(nèi)的數(shù)據(jù)。EPROM內(nèi)資料的寫入要用專用的編程器，并且往芯片中寫內(nèi)容時必須要加一定的編程電壓（VPP=12—24V，隨不同的芯片型號而定）。EPROM芯片在寫入資料后，還要以不透光的貼紙或膠布把窗口封住，以免受到周圍的紫外線照射而使資料受損。芯片無需移除即可進行復寫更改局部數(shù)據(jù)時，芯片無需全部擦除。無需使用附加的專用設備，即可改寫芯片內(nèi)容。閃存每次不是擦除一個字節(jié)，而是每次擦除一個塊(512k)或整個芯片，然后再進行重寫，因此比傳統(tǒng)E2PROM速度更快。2、可編程只讀PROM（以4X4的PROM為例）二、只讀存儲器ROM1111A1A0W0W1W2W3D3D2D1D0出廠時存入全1（或者全0）根據(jù)需要將可編程結點斷開（或接通），即可存入數(shù)據(jù)與陣列固定連接或陣列可編程連接數(shù)字電子技術——半導體存儲器2、可編程只讀PROM（以4X4的PROM為例）二、只讀存儲器ROM地址譯碼器D3D2D1A1A0PROM的簡化陣列圖

W0W1W2W3D0數(shù)字電子技術——半導體存儲器2、可編程只讀PROM（以