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第七章 半导体存储器 7.1 随机存取存储器（RAM） RAM的基本结构 RAM的存储单元 RAM的容量扩展 RAM的芯片介绍 7.2 只读存储器（ROM） ROM的分类 ROM的结构及工作原理 ROM的应用 ROM的容量扩展 有关存储器几种分类 按构成存储器的器件和存储介质分类 半导体存储器 磁盘和磁带等磁表面存储器 光电存储器 按存取方式分类 随机存储器RAM (Random Access Memory) 只读存储器ROM（Read-Only Memory） 串行访问存储器(Serial Access Storage) 按在计算机中的作用分类 主存储器(内存) 辅助存储器(外存) 高速缓冲存储器 存储器是用来存储微型计算机工作时使用的信息（程序和数据）的部件，正是因为有了存储器，计算机才有信息记忆功能。越靠近CPU的存储器速度越快而容量越小。 半导体存储器的主要指标 容量：每个存储器芯片所能存储的二进制数的位数。 存储器容量＝字长（n）×字数（m）单元数×数据线位数（1、4或8位） 例：Intel 2114芯片的容量为1K×4位，Intel 6264芯片为8K×8位。 注：微机（8/16/32/64位字长） 兼容8位机==字节BYTE为单位 存取速度：存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，又称为读写周期。 SDRAM: 12ns 10ns 8ns;RDRAM:1ns0.625ns 功耗：通常是指每个存储元消耗功率的大小. uw/单元；mw/片 可靠性：可靠性是用平均故障间隔时间来衡量 一． RAM的基本结构 由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。 1. 存储矩阵 图中，1024个字排列成32×32的矩阵。 为了存取方便，给它们编上号。 32行编号为X0、X1、…、X31， 32列编号为Y0、Y1、…、Y31。 这样每一个存储单元都有了一个固定的编号，称为地址。 2．地址译码器——将寄存器地址对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号，从而选中该存储单元。 二、主存储器的基本组成 MOS型器件构成的RAM，分为静态和动态RAM两种，静态RAM通常有6管构成的触发器作为基本存储电路静态存储单元，动态RAM通常用单管组成基本存储电路。 4. 片选及输入/输出控制电路 当选片信号CS＝1时，G5、G4输出为0，三态门G1、G2、G3均处于高阻状态，I/O端与存储器内部完全隔离，存储器禁止读/写操作，即不工作。 二. RAM的工作时序（以写入过程为例） 写入操作过程如下： （1）欲写入单元的地址加到存储器的地址输入端； （2）加入有效的选片信号CS； （3）将待写入的数据加到数据输入端。 （3）在R/W 线上加低电平，进入写工作状态； （4）让选片信号CS无效，I/O端呈高阻态。 三． RAM的容量扩展 1．位扩展 用8片1024（1K）×1位RAM构成的1024×8位RAM系统。 2．字扩展 四、RAM芯片简介(6116) 7.2 只读存储器(ROM) （2）一次性可编程ROM（PROM）。出厂时，存储内容全为1（或全为0），用户可根据自己的需要编程，但只能编程一次。 二．ROM的结构及工作原理 二极管固定ROM举例 （2）输出信号表达式 1.作函数运算表电路 【例7.2—1】试用ROM构成能实现函数y=x2的运算表电路，x的取值范围为0～15的正整数。 例7.2—1真值表 Y7=m12+m13+m14+m15 【解】 （1）写出各函数的标准与或表达式： 按A、B、C、D顺序排列变量，将Y1、Y2、Y4扩展成为四变量逻辑函数。 （2）选用16×4位ROM，画存储矩阵连线图： 四．EPROM举例——2764 五.ROM容量的扩展 例：用8片2764扩展成64k×8位的EPROM： 本章小节 编程前的PROM 编程后的PROM 三． ROM的应用 【解】 （1）分析要求、设定变量 自变量x的取值范围为0～15的正整数，对应的4位二进制正整数，用B=B3B2B1B0表示。根据y=x2的运算关系，可求出y的最大值是152＝225，可以用8位二进制数Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。 （2）列真值表 0 0 0 0 0 0 0