第9章半导体存储器tang.pptVIP

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。ROM分为可编程PROM（ProgrammableROM）和掩模ROM(MaskROM)。MaskROM：数据是制造过程中写入的，可永久保存，但使用者不能改写。PROM：数据是由使用者通过编程工具写入的。ROM的寻址方式与RAM相同，采用随机寻址，即用地址译码器选择字存储单元。ROM可以用双极型或单极型（MOS）元件实现。第31页，共46页，星期日，2025年，2月5日9.3.1掩模只读存储器(MaskROM)NMOS管T是存储元件。在图（a）中，T的栅极与字线Xi相连。当Xi=1、OE=0时，T导通，位线为低电平，G为工作态，DOUT=1，存储单元记忆1。在图(b)中，T的栅极与字线Xi不相连。当Xi=1、OE=0时，T不导通，位线为高电平，G为工作态，DOUT=0，存储单元记忆0。掩模只读存储器的存储单元用半导体元件的有或无表示1或0制作NMOS管不制作NMOS管1．掩模只读存储器的存储单元第32页，共46页，星期日，2025年，2月5日2．掩模只读存储器的结构地址译码器输出高电平有效。在存储阵列中，字线与位线的交叉处是存储单元，有元件为1，无元件为0。存储器的数据输出变量是数据为1所对应的地址变量组成的最小项的逻辑和。A1A0D3D2D1D0001101011011101010110100第33页，共46页，星期日，2025年，2月5日第1页，共46页，星期日，2025年，2月5日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（FlashMemories）9.5存储器容量的扩展第9章半导体存储器第2页，共46页，星期日，2025年，2月5日9.1半导体存储器基础1.半导体存储器的结构框图存储1或0的电路称为存储单元，存储单元的集合形成存储阵列（通常按行列排成矩阵）。字:存储阵列中二进制数据的信息单位（与计算机不同！）。

最小的信息单位是1位（Bit），8位二进制信息称为1个字节(Byte)，4位二进制信息则称为1个半字节(Nibble)。存储器由寻址电路、存储阵列和读写电路组成。第3页，共46页，星期日，2025年，2月5日为便于对每个字进行必要的操作，存储阵列按字组织成直观的存储结构图。例如，64位存储阵列：8字×8位，16字×4位，64字×1位。字地址位地址位地址字地址位地址字地址每个存储单元的位置由行序号和列序号唯一确定。每个字的行序号称为它的地址，用二进制码表示（An-1…A1A0）；列序号表示二进制位在每个字中的位置。例如，按4位组织的、地址为14的字存储单元的信息是1110。第4页，共46页，星期日，2025年，2月5日存储单元的总数定义为存储器的容量，它等于存储器的字数和每字位数之积。例如，10位地址码，每字8位，则存储容量为210Bytes=1024Bytes=1kB=8kbits。1MB=220B１GB=230B第5页，共46页，星期日，2025年，2月5日读操作（取数操作）：输入An-1…A1A0，寻址电路将地址码转换成字线上的有效电平选中字存储单元。在片选信号CS有效和读写信号为高电平时，读写电路通过存储阵列的位线，将选中的字存储单元的m位数据输出到数据总线上Ｄｍ-1…Ｄ1Ｄ0。写操作（存数操作）：输入An-1…A1A0，寻址电路将地址转换成字线上的有效电平选中字存储单元。在片选信号CS有效和读写信号为低电平时，读写电路通过存储阵列的位线将数据总线上的m位数据Ｄｍ-1…Ｄ1Ｄ0写入选中的字存储单元中保存。存储器具有2种基本的操作：写操作和读操作。第6页，共46页，星期日，2025年，2月5日在复杂的数字系统（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。在存储器中，数据总线Ｄｍ-1…Ｄ1Ｄ0是双向总线（输入/输出，