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第9章 半导体存储器 半导体存储器（简称存储器）是存储大量二进制数据的逻辑部件。它是数字系统，特别是计算机，不可缺少的组成部分。 存储器的容量越大，计算机的处理能力越强，工作速度越快。因此，存储器采用先进的大规模集成电路技术制造，尽可能地提高存储器的容量。 第9章 半导体存储器 9.1 半导体存储器基础 9.2 随机存取存储器（RAM） 9.3 只读存储器（ROM） 9.4 闪存（Flash Memories） 9.5 存储器容量的扩展 9.1 半导体存储器基础 每个存储单元的位置由行序号和列序号唯一确定。 每个字的位置（行序号）称为它的地址，用二进制码表示（An-1…A1A0）； 在复杂的数字系统（例如数字计算机）中，多个功能电路间利用一组公共的信号线（导线或其他传导介质）实现互连，并分时传输信息，这样的一组信号线称为总线。 9.1.2 半导体存储器的分类 按寻址方式，存储器分为顺序寻址存储器和随机寻址存储器。 9.2 随机存取存储器（RAM） 当Yj=0时，T7和T8截止，基本RS触发器同样不能与读/写电路相连，其状态保持不变，存储单元同样未被选中。 2.基本SRAM的结构 OE是输出使能，低电平有效；片选信号为： 低电平有效；存储容量：8kB=8k×8bit =8×1024×8bit =65536bit 3. SRAM的操作定时 4. 同步SRAM和异步SRAM 9.2.2 动态随机存取存储器（DRAM） 2.基本DRAM的结构 3. 基本DRAM的读写周期 4. DRAM的类型 除前述的基本DRAM外， 为了提高DRAM的访问速度，出现了快速页模式DRAM(FPM DRAM—Fast Page Mode DRAM)、 扩展数据输出DRAM (EDO DRAM--Extended Data Output DRAM)、 爆发式扩展数据输出DRAM(BEDO DRAM--Burst Extended Data Output DRAM)和 同步DRAM (SDRAM--Synchronous DRAM)。 9.3 只读存储器（ROM） ROM： 工作时只能快速地读取已存储的数据、而不能快速地随时写入新数据。 优点：最突出的特征是掉电后数据不丢失，用于存储数字系统中固定不变的数据和程序 。 9.3.1 掩模只读存储器(Mask ROM) 2．掩模只读存储器的结构 9.3.2 可编程只读存储器（PROM） 用紫外光擦除的EPROM 记为UV EPROM (Ultraviolet EPROM，常简记为EPROM). 1．PROM的存储单元 PROM的存储单元由一个NMOS管和一个熔丝组成。 在编程过程中，编程器产生足够大的电流注入欲写0单元，烧断熔丝；写1单元则不注入电流。 正常工作时，熔丝不会被烧断，因此，保留熔丝的单元存储1，烧断熔丝的单元存储0。 由于烧断的熔丝不能修复，故PROM只能编程一次。 2．UV EPROM的存储单元 可多次编程的EPROM必须采用可修复的元件。 3．E2PROM的存储单元 E2PROM也是利用隧道MOS管的浮栅上是否有负电荷来存储二值数据的 。 3．E2PROM的存储单元 E2PROM的存储单元：隧道MOS管与普通MOS管串联。 9.4 闪存（Flash Memories） 闪存亦是利用浮栅上有无负电荷存储二值数据的，存储器结构也和ROM相同，因此，传统上归类于ROM。 9.4 闪存（Flash Memories） 9.4.2闪存的特点和应用 理想的存储器具有大容量、非易失、在系统读写能力、较高的操作速度和低成本等特点。 ROM、PROM、UV EPROM、EEPROM、SRAM和DRAM，在前述的某些方面各具有一定优势。 只有闪存综合具有理想存储器的特点，只是在写入速度方面比SRAM和DRAM差。 9.5 存储器容量的扩展 存储器有3类总线：数据总线、地址总线和控制总线。 9.5.1 存储器的位扩展 存储器的字数不变、增加每字的位数称为位扩展。 9.5.1 存储器的位扩展 9.5.2 存储器的字扩展 存储器的字数增加、而每字的位数不变称为字扩展。 字扩展的特点是地址总线位数增加、数据总线的位数不变。 地址码位数比芯片需要的地址码多，多出的部分是高位地址码。 高位地址码用输出低电平有效的译码器控制芯片的片选端。 9.5.2 存储器的字扩展 9.5.3 存储器的字位扩展 在需要时也可进行字位同时扩展。 方法是： 先将需要的芯片分组，每组含位扩展需要的芯片数； 对每组进行位扩展，组成位扩展电路，形成等价的大容量芯