惠州學(xué)院數(shù)電半導(dǎo)體存儲(chǔ)器演示文稿

惠州學(xué)院數(shù)電半導(dǎo)體存儲(chǔ)器演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)（優(yōu)選）惠州學(xué)院數(shù)電半導(dǎo)體存儲(chǔ)器目前二頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)一．

RAM的基本結(jié)構(gòu)

由存儲(chǔ)矩陣、地址譯碼器、讀寫控制器、輸入/輸出控制、片選控制等幾部分組成。7.1隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）目前三頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)

1.存儲(chǔ)矩陣圖中，1024個(gè)字排列成32×32的矩陣。為了存取方便，給它們編上號(hào)。32行編號(hào)為X0、X1、…、X31，32列編號(hào)為Y0、Y1、…、Y31。這樣每一個(gè)存儲(chǔ)單元都有了一個(gè)固定的編號(hào)，稱為地址。

目前四頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)2．地址譯碼器——將寄存器地址對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)譯成有效的行選信號(hào)和列選信號(hào)，從而選中該存儲(chǔ)單元。

例如，輸入地址碼A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=0000000001，則行選線

X1＝1、列選線Y0＝1，選中第X1行第Y0列的那個(gè)存儲(chǔ)單元。采用雙譯碼結(jié)構(gòu)。行地址譯碼器：5輸入32輸出，輸入為A0、A1、…、A4，輸出為X0、X1、…、X31；

列地址譯碼器：5輸入32輸出，輸入為A5、A6、…、A9，輸出為Y0、Y1、…、Y31，這樣共有10條地址線。目前五頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)3．RAM的存儲(chǔ)單元例：六管NMOS靜態(tài)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元（1）寫入過(guò)程：例如寫入“1”（2）讀出過(guò)程：例如讀出“1”T1、T2為NMOS非門，T3、T4也為NMOS非門，兩個(gè)非門交叉連接組成基本觸發(fā)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。T5、T6為門控管。T7、T8是每一列共用的門控管。1100010110目前六頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)

4.片選及輸入/輸出控制電路

當(dāng)選片信號(hào)CS＝1時(shí)，G5、G4輸出為0，三態(tài)門G1、G2、G3均處于高阻狀態(tài)，I/O端與存儲(chǔ)器內(nèi)部完全隔離，存儲(chǔ)器禁止讀/寫操作，即不工作。當(dāng)CS＝0時(shí)，芯片被選通：當(dāng)R/W＝1時(shí)，G5輸出高電平，G3被打開，被選中的單元所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在I/O端，存儲(chǔ)器執(zhí)行讀操作；當(dāng)R/W

＝0時(shí)，G4輸出高電平，G1、G2被打開，此時(shí)加在I/O端的數(shù)據(jù)以互補(bǔ)的形式出現(xiàn)在內(nèi)部數(shù)據(jù)線上，存儲(chǔ)器執(zhí)行寫操作。目前七頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)

二.RAM的工作時(shí)序（以寫入過(guò)程為例）寫入操作過(guò)程如下：（1）欲寫入單元的地址加到存儲(chǔ)器的地址輸入端；（2）加入有效的選片信號(hào)CS；（3）將待寫入的數(shù)據(jù)加到數(shù)據(jù)輸入端。（3）在R/W線上加低電平，進(jìn)入寫工作狀態(tài)；（4）讓選片信號(hào)CS無(wú)效，I/O端呈高阻態(tài)。目前八頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)N=目標(biāo)存儲(chǔ)器容量已有存儲(chǔ)器容量需要片數(shù)N=8例：用1024字×1位RAM構(gòu)成1024字×8位RAM.

方法：所有輸入信號(hào)都并聯(lián)（地址信號(hào)、片選信號(hào)和讀寫信號(hào)）。輸出并列。三．RAM的容量擴(kuò)展1．位擴(kuò)展目前九頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)目前十頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)二、字?jǐn)U展方式N=目標(biāo)存儲(chǔ)器容量已有存儲(chǔ)器容量需要片數(shù)N=4例：用256字×8位RAM組成1024字×8位存儲(chǔ)器。目前十一頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)

方法：片內(nèi)地址信號(hào)并聯(lián)；多余地址端通過(guò)譯碼器接至各片的片選端；I/O同名端并聯(lián)。目前十二頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)例：用8片1K×8位RAM構(gòu)成的8K×8位RAM。目前十三頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)四、RAM芯片簡(jiǎn)介(6116)6116為2K×8位的靜態(tài)CMOSRAM100CS片選×0×OE輸出使能×10WE讀/寫控制×穩(wěn)定穩(wěn)定A0～

A10地址碼輸入高阻態(tài)輸出輸入D0～

D7輸出工作模式低功耗維持讀寫6116的功能表A0～A10是地址碼輸入端，D0～D7是數(shù)據(jù)輸出端，CS是選片端，OE是輸出使能端，WE是讀寫控制端。目前十四頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)（2）一次性可編程ROM（PROM）。出廠時(shí)，存儲(chǔ)內(nèi)容全為1（或全為0），用戶可根據(jù)自己的需要編程，但只能編程一次。7.2只讀存儲(chǔ)器(ROM)

一．ROM的分類按照數(shù)據(jù)寫入方式特點(diǎn)不同，ROM可分為以下幾種：（1）固定ROM。廠家把數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器中，用戶無(wú)法進(jìn)行任何修改。（3）光可擦除可編程ROM（EPROM）。采用浮柵技術(shù)生產(chǎn)的可編程存儲(chǔ)器。其內(nèi)容可通過(guò)紫外線照射而被擦除，可多次編程。（5）快閃存儲(chǔ)器（FlashMemory）。也是采用浮柵型MOS管，存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的擦除和寫入是分開進(jìn)行的，數(shù)據(jù)寫入方式與EPROM相同，一般一只芯片可以擦除/寫入100萬(wàn)次以上。（4）電可擦除可編程ROM（E2PROM）。也是采用浮柵技術(shù)生產(chǎn)的可編程ROM，但是構(gòu)成其存儲(chǔ)單元的是隧道MOS管，是用電擦除，并且擦除的速度要快的多（一般為毫秒數(shù)量級(jí)）。E2PROM的電擦除過(guò)程就是改寫過(guò)程，它具有ROM的非易失性，又具備類似RAM的功能，可以隨時(shí)改寫（可重復(fù)擦寫1萬(wàn)次以上）。目前十五頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)二．ROM的結(jié)構(gòu)及工作原理1. ROM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由地址譯碼器和存儲(chǔ)矩陣組成。目前十六頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)2.ROM的基本工作原理：由地址譯碼器和或門存儲(chǔ)矩陣組成。例：存儲(chǔ)容量為4×4的ROMROM真值表地址存儲(chǔ)內(nèi)容A1A0D3D2D1D0000110110101101001111110目前十七頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)二極管固定ROM舉例（1）電路組成：由二極管與門和或門構(gòu)成。與門陣列組成譯碼器，或門陣列構(gòu)成存儲(chǔ)陣列。目前十八頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)（2）輸出信號(hào)表達(dá)式與門陣列輸出表達(dá)式：或門陣列輸出表達(dá)式：目前十九頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)（3）ROM存儲(chǔ)內(nèi)容的真值表與門陣列輸出表達(dá)式：或門陣列輸出表達(dá)式：地址存儲(chǔ)內(nèi)容A1A0D3D2D1D0000110110101101001111110目前二十頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)1.作函數(shù)運(yùn)算表電路【例7.2—1】試用ROM構(gòu)成能實(shí)現(xiàn)函數(shù)y=x2的運(yùn)算表電路，x的取值范圍為0～15的正整數(shù)。三．ROM的應(yīng)用【解】

（1）分析要求、設(shè)定變量自變量x的取值范圍為0～15的正整數(shù)，對(duì)應(yīng)的4位二進(jìn)制正整數(shù)，用B=B3B2B1B0表示。根據(jù)y=x2的運(yùn)算關(guān)系，可求出y的最大值是152＝225，可以用8位二進(jìn)制數(shù)Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。（2）列真值表目前二十一頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)00000000000000010000010000001001000100000001100100100100001100010100000001010001011001000111100110010000100110011100010011100001Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0輸出0149162536496481100121144169196225對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111B3B2B1B0輸入例7.2—1真值表目前二十二頁(yè)\總數(shù)二十八頁(yè)\編于六點(diǎn)Y7=m12+m13+m14+m15（3）寫標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式Y(jié)4=m4+m5+m7+m9+m11+m12Y6=