第七章-半導體存儲器52701-課件

第七章半導體存儲器第七章半導體存儲器7.1概述能存儲大量二值信息的器件一、一般結構形式輸入/出電路I/O輸入/出控制單元數(shù)龐大輸入/出引腳數(shù)目有限二、分類1、從存/取功能分：①只讀存儲器(Read-Only-Memory）②隨機讀/寫（Random-Access-Memory）2、從工藝分：①雙極型②MOS型7.2ROM7.2.1掩模ROM一、結構二、舉例地址數(shù)據(jù)A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)D0Dm兩個概念：存儲矩陣的每個交叉點是一個“存儲單元”，存儲單元中有器件存入“1”，無器件存入“0”存儲器的容量：“字數(shù)×位數(shù)”掩模ROM的特點：出廠時已經(jīng)固定，不能更改，適合大量生產(chǎn),簡單，便宜，非易失性7.2.2可編程ROM（PROM）總體結構與掩模ROM一樣，但存儲單元不同寫入時，要使用編程器7.2.3可擦除的可編程ROM（EPROM）總體結構與掩模ROM一樣，但存儲單元不同一、用紫外線擦除的PROM（UVEPROM）二、電可擦除的可編程ROM（E2PROM）總體結構與掩模ROM一樣，但存儲單元不同三、快閃存儲器（FlashMemory）為提高集成度，省去T2（選通管）改用疊柵MOS管（類似SIMOS管）7.3隨機存儲器RAM7.3.1靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）一、結構與工作原理二、SRAM的存儲單元六管N溝道增強型MOS管7.3.2*動態(tài)隨機存儲器（DRAM） 動態(tài)存儲單元是利用MOS管柵極電容可以存儲電荷的原理7.4存儲器容量的擴展7.4.1位擴展方式例：用八片1024×1位→1024×8位的RAM適用于每片RAM,ROM字數(shù)夠用而位數(shù)不夠時接法：將各片的地址線、讀寫線、片選線并聯(lián)即可7.4.2字擴展方式適用于每片RAM,ROM位數(shù)夠用而字數(shù)不夠時1024x8RAM例：用四片256×8位→1024×8位RAM0001110110111011011111100001110110111011011111107.5用存儲器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)一、基本原理從ROM的數(shù)據(jù)表可見： 若以地址線為輸入變量，則數(shù)據(jù)線即為一組關于地址變量的邏輯函數(shù)地址數(shù)據(jù)A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)二、舉例三、ROM的應用1.用于存儲固定的專用程序2.利用ROM可實現(xiàn)查表或碼制變換等功能

查表功能—查某個角度的三角函數(shù)。把角度值作為地址碼，其對應的函數(shù)值作為存放在該地址內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲在ROM內(nèi)，這稱為“造表”。

碼制變換—把欲變換的編碼作為地址，把最終的目的編碼作為相應存儲單元中的內(nèi)容即可。使用時，根據(jù)輸入的地址(如角度)，就可在輸出端得到所需的函數(shù)值，這就稱為“查表”。0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111B3B2B1B0

G3G2G1G00000000011111111011001100110011000111100001111000000111111110000例1：用ROM設計一個實現(xiàn)四位8421碼轉換成Gray碼的代碼轉換電路。解：選擇244的ROM實現(xiàn)該代碼轉換電路。G3G2G1G0B3B3B2B2B1B1B0B0????????????????m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14m15門陣列與陣或列門選用16×4位ROM????????????????例2：試用ROM構成能實現(xiàn)函數(shù)y=x2的運算表電路，x的取值范圍為0～15的整數(shù)。解：（1）分析要求、設定變量

自變量x的取值范圍為0～15的整數(shù)，對應的4位二進制正整數(shù)，用B=B3B2B1B0表示。根據(jù)y=x2的運算關系，可求出y的最大值是152＝225，可以用8位二進制數(shù)Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。（2）列真值表—函數(shù)運算表Y7=m12+m13+m14+m15（3）寫標準與或表達式Y4=m4+m5+m7+m9+m11+m12Y6=m8+m9+m10+m11+m14+m15Y5=m6+m7+m10+m11+m13+m15Y3=m3+m5+m11+m13Y1=0Y2=m2+m6+m10+m14(4)畫ROM存儲矩陣節(jié)點連接圖為作圖方便，我們將ROM矩陣中的二極管用節(jié)點表示。Y0=m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15Y7Y6Y5Y4B3B3B2B2B1B1B0B0m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14m15門陣列與Y3Y2Y1Y0××××××××××××××××××××××××××××××××××××××陣或列門選用16×8位ROMROMD/A計數(shù)器CP計數(shù)脈沖送示波器34uoA1A2A0D3D2D1D0D/A01000000000001111111111100000000000000000000001