《7 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《7 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器.ppt（36頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、引 言 說(shuō)到存儲(chǔ)器，你一定不陌生，計(jì)算機(jī)中的光盤(pán)、優(yōu)盤(pán)、軟盤(pán)，數(shù)碼相機(jī)的記憶棒、MP3中存儲(chǔ)卡都是存儲(chǔ)器?！按鎯?chǔ)器”是一個(gè)很大眾化的術(shù)語(yǔ)，不像譯碼器、觸發(fā)器那么專(zhuān)業(yè)。自從用上了計(jì)算機(jī)，我們就常常和存儲(chǔ)器打交道了。買(mǎi)臺(tái)新電腦，你一定會(huì)問(wèn)，內(nèi)存多少？硬盤(pán)多大？與朋友們炫耀你的MP3，你可能會(huì)說(shuō)，我的MP3是512M的。看看，你已經(jīng)滿(mǎn)嘴都是存儲(chǔ)器的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)了。的確，電子技術(shù)的發(fā)展，特別是數(shù)碼技術(shù)的無(wú)孔不入，已經(jīng)使得存儲(chǔ)器與我們的日常生活越來(lái)越近了。那么，存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)如何？它是怎樣工作的？這一章我們將給你解答這些問(wèn)題。存儲(chǔ)器的種類(lèi)很多，本章主要討論半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。學(xué)完了這一章，你會(huì)對(duì)存儲(chǔ)器有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。
2、以后再說(shuō)到“內(nèi)存”、“優(yōu)盤(pán)”這些術(shù)語(yǔ)你會(huì)會(huì)心一笑。,7.3 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）,第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,7.1 概述,7.2 只讀存儲(chǔ)器（ROM）,7.4 存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展,7.5 用存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù),7.1 概述,能存儲(chǔ)大量二值信息的器件 一、一般結(jié)構(gòu)形式,！單元數(shù)龐大 ！輸入/輸出引腳數(shù)目有限,二、分類(lèi) 1、從存/取功能分： 只讀存儲(chǔ)器 (Read-Only-Memory） 隨機(jī)讀/寫(xiě) （Random-Access-Memory） 2、從工藝分： 雙極型 MOS型,7.2 只讀存儲(chǔ)器（ROM） ROM的基本電路結(jié)構(gòu),（1）存儲(chǔ)矩陣：16個(gè)字排成矩陣 （2）地址譯碼器：為了迅速的找
3、到欲讀取的那個(gè)字 。 （3）輸出緩沖器： a)提高帶負(fù)載能力； b)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出狀態(tài)的三態(tài)控制，以便與系統(tǒng)總線相連,1.ROM的框圖 舉例：容量為168的ROM （1）存儲(chǔ)矩陣：16個(gè)字排成矩陣 （2）地址譯碼器：為了迅速的找到欲讀取的那個(gè)字 。,一固定ROM（掩膜ROM）,如輸入地址碼A3A2A1A0=0001時(shí)，W11，1號(hào)字被選中，1號(hào)字中存儲(chǔ)的8位數(shù)據(jù)D7D6D0同時(shí)讀出。 這樣對(duì)于任何一個(gè)從00001111的地址碼，總有一個(gè)字被選中。反過(guò)來(lái)說(shuō)，每一個(gè)字都對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的地址碼。,2. 掩模ROM的電路,兩個(gè)概念： 存儲(chǔ)矩陣的每個(gè)交叉點(diǎn)是一個(gè)“存儲(chǔ)單元”，存儲(chǔ)單元中有器件存入“1”，無(wú)器件
4、存入“0” 存儲(chǔ)器的容量：“字?jǐn)?shù) x 位數(shù)”,掩模ROM的特點(diǎn)： 出廠時(shí)已經(jīng)固定，不能更改，適合大量生產(chǎn) 簡(jiǎn)單，便宜，非易失性,二.可編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）,可編程ROM（programmable ROM,PROM） 總體結(jié)構(gòu)與掩模ROM一樣，但存儲(chǔ)單元不同,三. 可擦除的可編程ROM,EPROM E2PROM 總體結(jié)構(gòu)與掩模ROM一樣，但存儲(chǔ)單元不同 EPROM （erasable programmable ROM） 疊柵注入MOS管（stacked-gate injection metal-oxide-semiconductor，SIMOS管）,用SIMOS管構(gòu)成的存儲(chǔ)單元,2. E2
5、PROM （electrically erasable programmable ROM ）總體結(jié)構(gòu)與掩模ROM一樣，但存儲(chǔ)單元不同,7.3 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）,也稱(chēng)隨機(jī)讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器 根據(jù)工作原理的不同，分為： 1. 靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（static RAM，SRAM） 存儲(chǔ)單元是以雙穩(wěn)態(tài)鎖存器或觸發(fā)器為基礎(chǔ)構(gòu)成的 電源不變信息不會(huì)丟失 不需刷新 集成度較低 2. 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（dynamic RAM，DRAM） 存儲(chǔ)原理以MOS管柵極電容為基礎(chǔ) 電路簡(jiǎn)單 集成度高 需定時(shí)刷新,7.3.1 RAM的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 以SRAM為例,7.3.2 存儲(chǔ)單元,6只N溝道增強(qiáng)型MOS管組成的靜態(tài)
6、存儲(chǔ)單元,7.4 存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,7.4.1 位擴(kuò)展方式（字長(zhǎng)的擴(kuò)展） 指存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)不變，只增加存儲(chǔ)器的位數(shù),例：用256 x 1的RAM 256 x 4位的存儲(chǔ)系統(tǒng),接法：將各片存儲(chǔ)器的地址線、讀/寫(xiě)信號(hào)線、片選信號(hào)線對(duì)應(yīng)地并接在一起。,7.4.1 位擴(kuò)展方式（字長(zhǎng)的擴(kuò)展）,例：用256 x 1的RAM 256 x 4位的存儲(chǔ)系統(tǒng),7.4.2 字?jǐn)?shù)擴(kuò)展方式,指擴(kuò)展成的存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)增加（即地址線增加）而數(shù)據(jù)位數(shù)不變,例：用4片256 x 8位RAM1024 x 8位 存儲(chǔ)器,7.4.3 字?jǐn)?shù)和字長(zhǎng)同時(shí)擴(kuò)展,例：用4片256 x 8位RAM1024 x 16位 存儲(chǔ)器,例：用4片256 x 8位RA
7、M1024 x 16位 存儲(chǔ)器,1.先用2片256 x 8位RAM256 x 16位 存儲(chǔ)器,2. 先用4片256 x 16位RAM1024 x 16位 存儲(chǔ)器,7. 4 利用ROM實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù),從ROM的數(shù)據(jù)表可見(jiàn)： 若把ROM的輸入地址A1A0看作輸入邏輯 變量，將輸出數(shù)據(jù)D3D2D1D0看作一組輸 出邏輯變量，那么輸入輸出之間實(shí)現(xiàn)的 就是一組多輸出的組合邏輯函數(shù)：,地址譯碼器是一個(gè)與陣列，它的輸出包含了輸入地址變量的 全部最小項(xiàng)，每一條字線對(duì)應(yīng)一個(gè)最小項(xiàng)； 存儲(chǔ)矩陣是一個(gè)或陣列，每一位輸出數(shù)據(jù)都是將地址譯碼器 輸出的一些最小項(xiàng)相加。,結(jié)論：用具有n位輸入地址和m位 數(shù)據(jù)輸出的ROM可
8、以獲得一組 （最多m個(gè)）任何形式的n變量組 合邏輯函數(shù)。,用ROM產(chǎn)生邏輯函數(shù),【解】（1）分析要求、設(shè)定變量 自變量x的取值范圍為015的正整數(shù)，對(duì)應(yīng)的4位二進(jìn)制正整數(shù)，用B=B3B2B1B0表示。根據(jù)y=x2的運(yùn)算關(guān)系，可求出y的最大值是152225，可以用8位二進(jìn)制數(shù)Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。,（2）列真值表,ROM的主要作用是存放數(shù)據(jù)和程序。 ROM屬于組合邏輯電路，也可以用來(lái)產(chǎn)生各種邏輯函數(shù)。 【例】試用ROM構(gòu)成能實(shí)現(xiàn)函數(shù)y=x2的運(yùn)算表電路，x的取值范圍為015的正整數(shù)。,真值表,真值表,（3）寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式,Y4=m4+m5+m7+m9+m11+m12,Y6=m8+m9+m10+m11+m14+m15,Y5=m6+m7+m10+m11+m13+m15,Y3=m3+m5+m11+m13,Y1=0,Y2=m2+m6+m10+m14,（4）畫(huà)ROM存儲(chǔ)矩陣連接圖,Y0= m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15,Y7=m12+m13+m14+m15,
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