数字电路与 康华光(第五版)半导体存储器 .pptVIP

固定ROM所存储的数据已由生产厂家在制造时用掩模板确定，用户无法进行更改，所以也称掩模编程ROM。 PROM在出厂时，存储内容全为1或全为0，用户根据自己的需要进行编程，但只能写入一次，一旦写入则不能再修改。 EPROM具有较强的灵活性，它存储的内容既可按用户需要写入，也可以用紫外线或X射线照射15~20min擦除其全部内容后，重新写入。 E2PROM包括的PROM、电信号擦除PROM和快闪存储器。 例：用ROM实现以下多输出函数，并画出其存储矩阵连接图。 4个输入变量和4个输出变量， 可选用24×4位的ROM来实现该电路。 将函数变换成最小项表达式 画出ROM存储矩阵连接图 静态存储单元存在的问题： 1）是靠锁存器来存储数据的，功耗较大。 2）由于每个单元要用多个管子，芯片的面积较大。 为提高集成度、减小芯片尺寸、降低功耗，常利用MOS管栅极电容的电荷存储效应来组成动态存储器，以构成动态MOS存储单元。 * 半导体存储器 半导体存储器（简称存储器）是一种能存储大量二值信息或数据的半导体器件。 对存储器的操作（也称为访问）通常分为两类：读操作和写操作。 读操作是从存储器中取出其存储信息的过程； 写操作是把信息存入到存储器的过程。 存储器的技术指标包括存储容量、存取速度、可靠性、功耗、工作温度范围和体积等。 一、概述 存储容量（M)：存储二值信息的总量。 字数：字的总量。 字长（位数）：表示一个信息多位二进制码称为一个字， 字的位数称为字长。 M＝字数×位数 地址：每个字的编号。 字数 = 2n （n为存储器外部地址线的线数） 例如：一个内有8192个基本存储单元的存储器，其存储容量为8Kbit（1K=210=1024）； 如果这个存储器每次可以读（写）8位二值码，说明它可以存储1K个字，每字为8位，这时的存储容量也可以用1K?8位来表示。 一、概述 半导体存储器的分类 按读写功能分为：只读存储器（Read-Only Memory，ROM）和随机存储器（Random Access Memory，RAM）。 按在计算机系统中的作用分为：主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和高速缓冲存储器。 按信息的可保存性分为： 易失性存储器和非易失性存储器。 易失性存储器——在系统关闭时会失去存储的信息，它需要持续的电源供应以维持数据。大部分的RAM都属于此类。 非易失存储器——在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据信息，如ROM半导体存储器、磁介质或光介质存储器。 一、概述 只读存储器 ——在正常工作状态时，内容只能读出，不能随时写入，所以称为只读存储器。(Read-Only Memory) 1、ROM的分类 按写入情况划分 固定ROM（掩膜ROM） 可编程ROM 可编程ROM（PROM） 可擦除PROM（EPROM） 电可擦除PROM（E2PROM） 按存贮单元中器件划分 二极管ROM 三极管ROM MOS管ROM 二、只读存储器 快闪存储器（FLASH） 2、ROM的基本结构 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 二极管ROM 存储 矩阵 位线 字线 输出控制电路 M=4?4 地址译码器 字线与位线的交点都是一个 存储单元。交点处有二极管 相当存1，无二极管相当存0 当OE=1时输出为高阻状态。 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 地 址 A1 A0 D3 D2 D1 D0 内 容 当OE=0时 二极管ROM 行线 存储 矩阵 列线 行线与列线的交点都是一个存储单元。 交点处有MOS管相当存0，无MOS管相当存1。 3、二维译码 该存储器的容量=? 4、集成电路ROM AT27C010 128K×8位ROM 数据输出 VPP Ai 1 0 0 编程校验 数据输入 VPP Ai 0 1 0 快速编程 高阻 X Ai X X 1 等待 高阻 X X X 1 X 输出无效 数据输出 X Ai X 0 0 读 D7 ~ D0 VPP A16 ~ A0 工作模式 5、ROM的读操作与时序图 （2）加入有效的片选信号 ； （3）使输出使能信号 有效，经过一定延时后，有效数据出现在数据线上； （4）让片选信号 或输出使能信号 无效，经过一定延时后数据线呈高阻态，本次读出结束。 （1）欲读取单元的地址加到存储器的地址输入端； （1） 用于存储固定的专用程序。 （2） 利用ROM可实现查表或码制变换等功能。 （3）由于ROM是一种组合逻辑电路，因此可以用它来实现各种组合逻辑函数，特别是多输入、多输出的逻辑函数。 6、ROM的应用举例 利用ROM可实现查表