半導體存儲器及其應(yīng)用課件

半導體存儲器及其應(yīng)用

一．半導體存儲器的分類DRAM動態(tài)RAM：使用電容作存儲元件，需要刷新電路。集成度高，反應(yīng)快，功耗低，但需要刷新電路。5-1

隨機讀寫存儲器

存儲器中的信息可讀可寫，但失電后會丟失信息。1.雙極型：由TTL電路組成基本存儲單元，存取速度快。2.MOS型：由CMOS電路組成基本存儲單元，集成度高、功耗低。SRAM：靜態(tài)RAM。存儲單元使用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，可帶電信息可長期保存。三．存儲器外部信號引線：

D0～7數(shù)據(jù)線：傳送存儲單元內(nèi)容。根數(shù)與單元數(shù)據(jù)位數(shù)相同。

A0～9地址線：選擇芯片內(nèi)部一個存儲單元。根數(shù)由存儲器容量決定。

二．存儲器結(jié)構(gòu)框圖R/W(OE/WE)讀寫允許線打開數(shù)據(jù)通道，決定數(shù)據(jù)的傳送方向和傳送時刻。CS片選線：選擇存儲器芯片。當CS信號無效，其他信號線不起作用。

二．存儲器結(jié)構(gòu)框圖存儲器內(nèi)部為雙向地址譯碼，以節(jié)省內(nèi)部引線和驅(qū)動器單向譯碼需要1024根譯碼輸出線和驅(qū)動器。如：1K容量存儲器，有10根地址線。雙向譯碼X、Y方向各為32根譯碼輸出線和驅(qū)動器，總共需要64根譯碼線和64個驅(qū)動器。

5-1-1靜態(tài)RAMIntel6116、62645-2

只讀存儲器（ROM）工作時，ROM中的信息只能讀出，要用特殊方式寫入(固化信息)，失電后可保持信息不丟失。1.掩膜ROM：不可改寫ROM由生產(chǎn)芯片的廠家固化信息。在最后一道工序用掩膜工藝寫入信息，用戶只可讀。2.PROM：可編程ROM用戶可進行一次編程。存儲單元電路由熔絲相連，當加入寫脈沖，某些存儲單元熔絲熔斷，信息永久寫入，不可再次改寫。5-2

只讀存儲器（ROM）3.EPROM：可擦除PROM用戶可以多次編程。編程加寫脈沖后，某些存儲單元的PN結(jié)表面形成浮動柵，阻擋通路，實現(xiàn)信息寫入。用紫外線照射可驅(qū)散浮動柵，原有信息全部擦除，便可再次改寫。4.EEPROM：可電擦除PROM既可全片擦除也可字節(jié)擦除，可在線擦除信息，又能失電保存信息，具備RAM、ROM的優(yōu)點。但寫入時間較長。

5-2-1

EPROM27165-2-2EEPROM2816

4．讀寫線OE、WE(R/W)

連接讀寫控制線RD、WR。

5-3

存儲器的連接存儲器與微型機三總線的連接：

DB0～n

AB0～ND0～nA0～N

ABN+1CSR/WR/W微型機存儲器1．數(shù)據(jù)線D0～n

連接數(shù)據(jù)總線DB0～n

2．地址線A0～N

連接地址總線低位AB0～N。3.片選線CS

連接地址總線高位ABN+1。5-3-1存儲器芯片的擴充用多片存儲器芯片組成微型計算機系統(tǒng)所要求的存儲器系統(tǒng)。要求擴充后的存儲器系統(tǒng)引出線符合微型計算機機的總線結(jié)構(gòu)要求。一.擴充存儲器位數(shù)例1用2K×1位存儲器芯片組成2K×8位存儲器系統(tǒng)。例2用2K×8位存儲器芯片組成2K×16位存儲器系統(tǒng)。例1用2K×1位存儲器芯片組成2K×8位存儲器系統(tǒng)。當?shù)刂?、片選和讀寫信號有效，可并行存取8位信息例2用2K×8位存儲器芯片組成2K×16位存儲器系統(tǒng)。CED0～7D0～7R/WR/WCECEA0～10A0～10D0～7D8～15R/WA0～10地址、片選和讀寫引線并聯(lián)后引出，數(shù)據(jù)線并列引出二.擴充存儲器容量例用1K×4位存儲器芯片組成4K×8位存儲器系統(tǒng)。片選方法：

1.線選法

微型機剩余高位地址總線直接連接各存儲器片選線。

2．譯碼片選法

微型機剩余高位地址總線通過地址譯碼器輸出片選信號。

多片存儲器芯片組成大容量存儲器連接常用片選方法。二.擴充存儲器容量地址線、數(shù)據(jù)線和讀寫控制線均并聯(lián)。

為保證并聯(lián)數(shù)據(jù)線上沒有信號沖突，必須用片選信號區(qū)別不同芯片的地址空間。例三片8KB的存儲器芯片組成24KB容量的存儲器。確定各存儲器芯片的地址空間：D0～7R/WCEA0～12D0～7R/WCE1A0～12CE2D0～7R/WCEA0～12D0～7R/WCEA0～12CE3ⅠⅡⅢ設(shè)CE1、CE2、CE3分別連接微型機的高位地址總線AB13、AB14、AB15

ABi

15141312

1110987654

3210～15141312

111098

7654

3210 Ⅰ：1100000000000000～1101111111111111=C000H～DFFFHⅡ：1010000000000000～1011111111111111=A000H～BFFFHⅢ：0110000000000000～0111111111111111=6000H～7FFFH2．譯碼片選法

3-8地址譯碼器：74LS1382．譯碼片選法Y0、Y1、Y2分別連接三片存儲器的片選端CE1、CE2、CE3AB13AB14AB15+5VA Y0BY1CY2G1

…G2A.BY774LS138各片存儲器芯片分配地址：CE1CE2CE3Ⅰ：0000H～1FFFHⅡ：2000H～3FFFHⅢ：4000H～5FFFH5-3-1

存儲器與單片機的連接存儲器與微型機三總線的一般連接方法和存儲器讀寫時序。1.數(shù)據(jù)總線與地址總線為兩組獨立總線。

DB0～n

AB0～ND0～nA0～N

ABN+1CSR/WR/W微型機存儲器DB0～n地址輸出數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)采樣R/WAB0～N5-3-1

存儲器與單片機的連接2.微型機復用總線結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與地址分時共用一組總線。單片機

AD0～n

ALER/WD0～nA0～nR/W存儲器Di

Qi

G地址鎖存器ALE地址鎖存地址鎖存地址輸出數(shù)據(jù)有效地址輸出數(shù)據(jù)有效AD0～n數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣R/W8位地址鎖存器

74LS373、8282當單片機外接芯片較多，超出總線負載能力，必須加總線驅(qū)動器。單向驅(qū)動器74LS244用于地址總線驅(qū)動雙向驅(qū)動器74LS255用于數(shù)據(jù)總線驅(qū)動二．微型機總線擴展驅(qū)動MCS-51用于擴展存儲器的外部總線信號：P0.0～0.7： 8位數(shù)據(jù)和低8位地址信號，復用總線AD0～7。P2.0～2.7： 高8位地址信號AB8～15ALE： 地址鎖存允許控制信號PSEN： 片外程序存儲器讀控制信號RD： 片外數(shù)據(jù)存儲器讀控制信號WR： 片外數(shù)據(jù)存儲器寫控制信號EA： 程序存儲器選擇5-3-3 存儲器與單片機的連接實例5-3-3 存儲器與單片機的連接實例一.擴展程序存儲器電路：8031擴展2KBEPROMIntel2716常用EPROM芯片：Intel2716(2K×8位)、2732(4KB)、2764(8KB)、27128(16KB)、27256(32KB)、27512(64KB)。5-3-3 存儲器與單片機的連接實例二.擴展數(shù)據(jù)存儲器電路：常用EPROM芯片：Intel6116(2KB)、6264(8KB)、62256(32KB)。