第七章存儲(chǔ)器電路2

§7-2隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）§7-3只讀存儲(chǔ)器（ROM）第七章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器§7-1概述第七章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器掌握半導(dǎo)體存儲(chǔ)器字、位、存儲(chǔ)容量、地址、等基本概念。掌握RAM存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展方法基本要求了解半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元的組成及工作原理一、存儲(chǔ)器分類(lèi)：RAM

(Random-AccessMemory)

ROM(Read-OnlyMemory)SRAMDRAM固定ROM可編程ROM半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)大量二值數(shù)據(jù)的器件?！?-1概述按功能分PROMEPROME2PROMFlash存儲(chǔ)器

RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，在任意時(shí)刻，對(duì)任意單元可進(jìn)行存/取（即：讀/寫(xiě)）操作。RAM特點(diǎn):（1）靈活－程序、數(shù)據(jù)可隨時(shí)更改；（2）易失性－斷電或電源電壓波動(dòng),會(huì)使內(nèi)容丟失。ROM是只讀存儲(chǔ)器，在正常工作狀態(tài)只能讀出信息，不能隨時(shí)寫(xiě)入。ROM特點(diǎn)：（1）非易失性－信息一旦寫(xiě)入，即使斷電，信息也不會(huì)丟失，具有非“易失”性特點(diǎn)。常用于存放固定信息（如程序、常數(shù)等）。（2）編程較麻煩－需用專(zhuān)用編程器。存儲(chǔ)矩陣用于存放二進(jìn)制數(shù)，一個(gè)單元放一位，排列成矩陣形式。存儲(chǔ)矩陣讀/寫(xiě)控制電路

地址譯碼器數(shù)據(jù)輸入/輸出地址輸入控制信號(hào)輸入(CS、R/W)讀/寫(xiě)控制電路完成對(duì)選中的存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)的操作。把信息存入存儲(chǔ)器的過(guò)程稱(chēng)為“寫(xiě)入”操作。反之，從存儲(chǔ)器中取出信息的過(guò)程稱(chēng)為“讀出”操作。地址譯碼器的作用是對(duì)外部輸入的地址碼進(jìn)行譯碼，以便唯一地選擇存儲(chǔ)矩陣中的一個(gè)存儲(chǔ)單元。一、RAM的基本結(jié)構(gòu)§7-2隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）例如：容量為256×1的存儲(chǔ)器1.地址譯碼器8根列地址選擇線32根行地址選擇線32×8=256個(gè)存儲(chǔ)單元譯碼方式單譯碼

:n位地址構(gòu)成2n條地址線雙譯碼:地址分別由行譯碼器和列譯碼器共同譯碼若地址A7-A0=00100001，將選中哪個(gè)存儲(chǔ)單元讀/寫(xiě)？若容量為256×4的存儲(chǔ)器，有256個(gè)字，8根地址線A7-A0，但其數(shù)據(jù)線有4根，每字4位。8根列地址選擇線32根行地址選擇線1024個(gè)存儲(chǔ)單元若地址A7-A0=00011111，哪個(gè)單元的內(nèi)容可讀/寫(xiě)？2.存儲(chǔ)矩陣靜態(tài)RAM存儲(chǔ)單元（SRAM）--以六管靜態(tài)存儲(chǔ)單元為例基本RS觸發(fā)器控制該單元與位線的通斷控制位線與數(shù)據(jù)線的通斷Xi=0，T5、T6截止，觸發(fā)器與位線隔離。T1-T6構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)單元。T1-T4構(gòu)成基本RS觸發(fā)器。T5、T6為本單元控制門(mén)。來(lái)自行地址譯碼器的輸出2.存儲(chǔ)矩陣Xi

=1，T5、T6導(dǎo)通，觸發(fā)器與位線接通。Yj

=1，T7

、T8均導(dǎo)通，觸發(fā)器的輸出與數(shù)據(jù)線接通，該單元數(shù)據(jù)可傳送。來(lái)自列地址譯碼器的輸出靜態(tài)RAM存儲(chǔ)單元（SRAM）--以六管靜態(tài)存儲(chǔ)單元為例來(lái)自行地址譯碼器的輸出3.片選信號(hào)與讀/寫(xiě)控制電路當(dāng)CS=0時(shí)，選中該單元。若R/W=1，三態(tài)門(mén)1、2關(guān),3開(kāi)，數(shù)據(jù)通過(guò)門(mén)3傳到I/O口，進(jìn)行讀操作；當(dāng)CS=1時(shí)，三態(tài)門(mén)均為高阻態(tài)，I/O口與RAM內(nèi)部隔離。

當(dāng)Xi和Yi中有一消失，該單元與數(shù)據(jù)線聯(lián)系被切斷，由于互鎖作用，信息將被保存。若R/W=0，門(mén)1、2開(kāi)，門(mén)3關(guān)，數(shù)據(jù)將從I/O口通過(guò)門(mén)1、2，向T7、T8寫(xiě)入，進(jìn)行寫(xiě)操作。二、RAM存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展數(shù)字系統(tǒng)中單個(gè)存儲(chǔ)芯片往往不能滿(mǎn)足存儲(chǔ)容量的要求需要把若干個(gè)存儲(chǔ)芯片連接在一起，以擴(kuò)展存儲(chǔ)容量。方法：增加字長(zhǎng)（位數(shù)）或字?jǐn)?shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。1.字長(zhǎng)（位數(shù)）的擴(kuò)展RAM芯片為1位、4位、8位、16位、32位等。位擴(kuò)展可利用芯片的并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)，即將RAM的地址線、讀/寫(xiě)控制線片選信號(hào)對(duì)應(yīng)的并聯(lián)起來(lái)，而各個(gè)芯片的數(shù)據(jù)輸入/輸出端作為字的各個(gè)位線。例:1K×

1位的芯片構(gòu)成1K×

8位的存儲(chǔ)系統(tǒng)例1用4K×4位的RAM擴(kuò)展為4K×16位的RAM···CS┇A11A0···R/WR/WCSA0A114K×4位（1）I/O0I/O1I/O2I/O3R/WCSA0A114K×4位（4）I/O0I/O1I/O2I/O3······┇┇D0D1

D2

D3D12D13D14D152.字?jǐn)?shù)的擴(kuò)展字?jǐn)?shù)的擴(kuò)展利用外加譯碼器，控制存儲(chǔ)芯片的片選輸入端來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用2—4譯碼器將4個(gè)256X8位的RAM擴(kuò)展成為1KX8位的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。3.字?jǐn)?shù)、位數(shù)同時(shí)擴(kuò)展例3用256×4的RAM擴(kuò)展為1K×8位的RAMY0Y1Y2Y32/4A9A8A0-A74256×4256×4CSI/OI/OCS84256×4256×4CSI/OI/OCS844…高四位低四位§7-3只讀存儲(chǔ)器（ROM）

ROM具有非易失性，如果要存儲(chǔ)固定不變的數(shù)據(jù)采用ROM。只能讀出，不能隨時(shí)寫(xiě)入。工作時(shí)，將一個(gè)給定的地址碼加到ROM的地址輸入端，便可在它的輸出端得到一個(gè)事先存入的確定數(shù)據(jù)。一、ROM的分類(lèi)按存貯矩陣中器件類(lèi)型

二極管ROM三極管ROMMOS管ROM固定ROM--PROM--EPROM--FlashMemary--E2PROM--按寫(xiě)入方式廠家裝入數(shù)據(jù)，永不改變用戶(hù)裝入，可根據(jù)需要改寫(xiě)多次，允許改寫(xiě)幾百次，紫外線擦除。特點(diǎn)：擦除操作復(fù)雜，速度慢，正常工作時(shí)不能隨意改寫(xiě)。用戶(hù)裝入，電可擦除。允許改寫(xiě)100～10000次。特點(diǎn)：擦除操作簡(jiǎn)單、速度快，正常工作時(shí)最好不要隨意改寫(xiě)。高集成度，大容量，低成本，使用方便，讀寫(xiě)速度快電可擦除，特點(diǎn)：擦除操作簡(jiǎn)單。存儲(chǔ)單元均為0或1，可根據(jù)需要改寫(xiě)一次。二、固定ROM存儲(chǔ)矩陣三態(tài)緩沖器

地址譯碼器數(shù)據(jù)輸出地址輸入固定ROM主要由地址譯碼器、存儲(chǔ)單元矩陣和輸出緩沖器三部分組成。字線容量=字線×位線位線存儲(chǔ)或矩陣字線位線二極管ROM—以4×4為例存儲(chǔ)單元1011111000111100譯碼與矩陣輸出緩沖器任何時(shí)刻只有一根字線為高電平。有一種可編程序的ROM，在出廠時(shí)全部存儲(chǔ)“1”，用戶(hù)可根據(jù)需要將