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第七章 半导体存储器 作 业 7-1 7-2 7-3 7-4 7-7 7-11 第一节 存储器的基本概念和分类 一、存储器的基本概念 存储器（Memory）是数字系统中用于存储大量 二进制信息的部件，是现代计算机的重要组成部分。 存储器用来存放程序和数据。 第二节 半导体存储器 一、半导体存储器的分类 （一）从制造工艺的角度分类 双极型半导体存储器：BJT，工作速度快，功耗大，集成度低 单极型半导体存储器：MOS，集成度高，功耗低，价格便宜 （二）从工作方式的角度分类 二、半导体存储器的三个主要技术指标 1、存储容量 存储器可以存储的二进制信息量。 2、存储速度 访问时间：从启动一次存储器操作，到完 成该操作所经历的时间； 存储周期：启动两次独立的存储器操作所 需要的最小时间间隔。 3、存储器的可靠性 平均故障间隔时间越短，存储器的可靠性 越高。 第三节 只读存储器（ROM） 一、只读存储器（ROM）的一般结构 基 本 概 念 字：表示一个信息多位二进制码。 存储矩阵 字数：字的总量。 字长：字的位数。 地址：每个字的编号。 字线 位线 位数 存储容量 ROM电路的阵列图表示方法 （二）具有两个地址译码器的ROM的一般结构 二、ROM的基本耦合单元 （一）掩模ROM（MROM）的基本耦合单元 1. MOS管构成的基本耦合单元 2. 双极型三极管构成的基本耦合单元 （二）一次可编程ROM（OTPROM）的基本耦合单元 1．熔丝型的OTPROM的基本耦合单元 2．结破坏型的OTPROM的基本耦合单元 （三）紫外线擦除多次可编程 ROM（UVEPROM）的基本耦合单元 1. FAMOS管 3. SIMOS管 三、常用集成ROM存储器芯片 工业应用中标准的EPROM芯片是27***系列， ***表明存储器的存储容量。字长一般为8位，16位和 32位。 四、ROM的应用 例7-1 试用ROM实现下列五输出组合逻辑函 数，要求画出ROM阵列图。 五、ROM容量的扩展 （一）扩展字长--用8K*8位的芯片组成8K*16 位的存储系统。 （二）扩展字数— 用8K*8位的芯片组成 64K*8位的存储系统。 第四节 随机存取存储器（RAM） 一、RAM的基本结构 （一）具有一个地址译码器的RAM * * 第一节 存储器的基本概念和分类 第二节 半导体存储器 第三节 只读存储器（ROM） 20 20 教学基本要求 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址等基本概念。 掌握RAM、ROM的工作原理及典型应用。 了解存储器的存储单元的组成及工作原理。 20 二、存储器的分类 根据存储器在计算机中的地位不同，分主存和辅存，或内存和外存； 根据存储器的存储介质不同，分半导体存储器、磁存储器、光存储器和激光光盘存储器。 20 存储器 RAM (Random-Access Memory) ROM (Read-Only Memory) 固定ROM 可编程ROM PROM EPROM E2PROM SRAM (Static RAM)：静态RAM DRAM (Dynamic RAM)：动态RAM 20 20 只读存储器，工作时内容只能读出，不能随时写入，所以称为只读存储器。(Read-Only Memory) ROM的分类 按写入情况划分 固定ROM 可编程ROM PROM EPROM E2PROM 按存贮单元中器件划分 二极管ROM 三极管ROM MOS管ROM 20 存储矩阵 地址译码器 地址输入 数据输出 控制信号输入 输出控制电路 地址译码器 存储矩阵 输出控制电路 20 存储容量（M）＝字数×位数 字数=2n （n为存储器外部地址线的线数） 20 用二极管组成的ROM（23(字)*4(位)）的电路结构 正与门电路构成地址译码器 正或门电路构成存储电路 （一）只有一个地址译码器的ROM 20 ROM的读出操作 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 20 有黑点表示存储1，没有黑点表示存储0 ROM存储矩阵中各个字的内容 20 210（字）*1（位） 20 1 1 1 数据读出过程 20 22字*4位MOS管ROM电路结构图 数据读出过程 20 字线为高电平时，三极管处于饱和状态，集电极和发射极的电位近似相等，位线输出为高电平。 字线为低电平时，三极管处于截止状态，集电极和发射极断开，位线输出为低电平。 20 熔丝型的MOS管作为基本耦合单元 熔丝型的BJT管作为基本耦合单元 20 基本耦合单元