數字電路-第7章 半導體存儲器

第七章半導體存儲器第7章半導體存儲器7.1概述7.2只讀存儲器(ROM)7.3隨機存儲器(RAM)7.4存儲器的擴展7.1概述半導體存儲器1、功能2、結構—利用地址碼分配輸入輸出。寄存器

—一種能存儲大量二值信息（二值數據）的半導體器件；—輸入輸出直接引出；半導體存儲器3、分類——按半導體器件①雙極型②MOS型——工作速度快，在微機中作高速緩存——功耗小，因而集成度高；用于大容量存儲，如微機中的內存條。3、分類——按存取方式①只讀存儲器ROM—ReadOnlyMemory②隨機存取存儲器RAM—RandomAccessMemory信息可長期保存，斷電也不丟失隨寫隨讀，斷電后信息就丟失。EPROMROMPROM—programmable—ErasableDRAMSRAM—static—dynamic7.2只讀存儲器(ROM)7.2.1掩模只讀存儲器——ROM7.2.2可編程只讀存儲器——PROM7.2.3可擦除的PROM——EPROM7.2.4利用ROM實現組合邏輯電路7.2.1掩模只讀存儲器——ROM1、電路結構MOS、二極管、三極管地址譯成控制信號①提高負載能力②三態(tài)控制，總線結構2、簡單的二極管ROM電路2、簡單的二極管ROM電路存儲矩陣(4個或門)地址譯碼器(4個與門)緩沖輸出位線字線地址線3、數據表110101111000001100001111地址A1A0d3d2d1d0內容4、容量表示字線×位線存儲單元7.2.2可編程只讀存儲器——PROM1、思想：出廠時存儲數據全部為1，用戶根據需要自行寫入0，但一旦寫入就無法修改。2、方法：熔絲未熔為1熔絲熔斷為0缺點：只能寫入一次7.2.3可擦除的PROM——EPROM1、思想：可以多次重寫，多次修改2、實現：3、結構:總體是一樣，只是存儲單元的結構不同UVE－PROM—紫外線可擦除的PROME2PROM—電可擦除的PROMFlashMemory—快閃存儲器4、三者比較7.2.4利用ROM實現組合邏輯電路一個ROM的數據表000011111011010001011101地址A1A0D3D2D1D0內容也是一個多輸出組合邏輯電路的真值表函數輸出變量輸入函數取值例：試用ROM產生如下一組多輸出邏輯函數①化成最小項之和形式②選擇24×4的ROMABCD—作為4個地址端、Y1Y2Y3Y4—作為數據輸出端Y函數值—作為存儲單元取值③畫圖打點表示17.3隨機存取存儲器(RAM)1、特點：可讀可寫，斷電易失；2、結構：與ROM類似，增加了讀寫控制電路；3、分類：SRAM—靜態(tài)RAMSR鎖存器＋門控管，利用自保功能存儲數據DRAM—動態(tài)RAM利用MOS管柵極電容存儲電荷原理7.3.1靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)1、電路結構RAM2114（1024×4）管腳圖123456789181716151413121110A2A1A0A3A4A5A6A7A8A9CS’GNDVCCD3D2D1D0R/W’RAM21141024×42345678910232221201918171615A0A1D0A3A4A5A6A9A10CSGNDVCCD3D2D1D4RAM61162048×8A2A711112141324A8D5D6D7RDWR2、靜態(tài)存儲單元SR鎖存器門控管字線位線讀寫控制電路存儲單元7.4存儲器的擴展需要：當一片ROM或RAM不能滿足存儲容量要求時，就需要將ROM或RAM組合起來，組成一個容量更大的存儲器。擴展方式：位擴展字擴展字、位同時擴展7.4.1位擴展例：用4片256×1擴展成256×4方法：地址線共用，而數據線并行使用7.4.2字擴展例：用4片256×8擴展成1024×8思路：(1)訪問1024個單元，必然有10根地址線；(2)訪問256個單元，只需8根地址線，尚余2根地址線；(3)設法用剩余的2根地址線去控制4個256×8RAM的片選端。（需要一個2線－4線譯碼器）數據線共用，地址線擴展7.4.2字擴展方式各片RAM的地址分配A9A8選中片序號對應的存儲單元0011RAM(1)RAM(2)RAM(3)RAM(4)000~255256~511512~767