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第七章半导体存储器


•字线与位线的 交点都是一个
A7 A6
4 A3 线 A2 |
Байду номын сангаас
存储单元。
16
A5
A1 线
A4
A0 译

•交点处有

MOS管相当存
0,无MOS管
相当存1。
A3 A2
A1
A0
该存储器的容量=?
+V D
存储
D
R
R•••
R R 矩阵
Y0
Y1
• • • Y 14
Y 15
•••
S3 I0
I1
I14
I15
S2 S1
···
Y7
8根列地址 选择线
存储单元
若容量为256×4 的存储器,有256个字,8根地址线A7-A0, 但其数据线有4根,每字4位。
32根行地 址选择线
A4
行 X0
A3
地 X1 址·
A2
译·
A1
码·
A0
器 X31
A5
A6
A7
列地址译码器
Y0
Y1
···
··· ···
···
8根列地 址选择线
Y7
1024个 存储单
按写入情况划分
三极管ROM
MOS管ROM
固定ROM
PROM
可编程ROM EPROM
E2PROM
7.1.1 ROM的定义与基本结构
地址译码器

地 址 输 入
址 译 码

存储矩阵
存储矩阵
输出控制电路
控制信号输 入
输出控制电路
数据输出
地址译码器
译码 单译码 ---n位地址构成 2n 条地址线。若n=10,则有1024条地址线 方式 双译码 --- 将地址分成两部分,分别由行译码器和列译码器共同译码

存储单元
若给出地址A7-A0 = 000 11111,哪个单元的内容可读/写?
1)ROM(二极管PROM)结构示意图
位线
R
M=44
+5V
R
R
R
Y0
地址译码器 A 1 A0
A1
Y1
A0 Y2
2 线 -4 线
译 码 器 Y3
输出控制电路
OE
D3
D2
D1
D0
存储 矩阵
字线
当OE=0时
地址 内容
A1 A0 D3 D2 D1 D0
断电后信息不会丢失,常用于存放固定信息(如程序、常数等)。
几个基本概念:
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。 字数:字的总量。 字数=2n (n为存储器外部地址线的线数) 地址:每个字的编号。
存储容量(M):存储二值信息的总量。存储容量(M)=字数×位数
A5
A6
A7
16 线 -1 线 数 据 选 择 器
S0
Y
D0
以上两种称为掩膜ROM,其存储矩阵中的内 容在出厂时已被固定,用户不能修改。
PROM
PROM是一种可编程序的 ROM ,采用熔丝结构, 只给用户一次编程机会。在出厂时全部存储 “1”,用 户可根据需要将某些单元改写为 “0” 。
将熔丝烧断,字线、 位线在此交叉,该单 元变成“0”。
把变量值(角度)作为地址码,其对应的函数值作为 存放在该地址内的数据,这称为 “造表”。使用时, 根据输入的地址(角度),就可在输出端得到所需的函数 值,这就称为“查表”。
Y0
A4
行 X0
A3
地 X1 址·
A2
译·
A1
码·
A0
器 X31
列地址译码器
Y1
···
Y7
··· ···
···
7.1 .1 ROM的 定义与基本结构
只读存储器,工作时内容只能读出,不能随时写入,所以 称为只读存储器。(Read-Only Memory)
ROM的分类
二极管ROM
按存贮单元中 器件划分
其输出为存储矩阵的行列选择线,由它们共同确定欲选择 的地址单元。
例若如给:出容量地为址2A567×-A10的=0存0储1 0器0001,将选中哪个存储单元读/写?
32根行地址 选择线
A4
行 X0
A3
地 X1 址·
A2
译·
A1
码·
A0
器 X31
A5
A6
A7
列地址译码器
Y0
Y1
···
··· ···
32 ×8 =256 个存储单元
(3)使输出使能信号 OE 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 CE 或输出使能信号OE 无效,经过一定延时 后数据线呈高阻态,本次读出结束。
7.1.6 ROM的应用举例
(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
查表功能 -- 查某个角度的三角函数
第七章半导体存储器
教学基本要求:
• 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址等基本 概念。
• 掌握RAM、ROM的工作原理及典型应用。 • 了解存储器的存储单元的组成及工作原理。
概述
半导体存贮器能存放大量二值信息的半导体器件。 存储器的主要性能指标 存储数据量大——存储容量大 取快速度——存储时间短 可编程逻辑器件是一种通用器件,其逻辑功能是由用户 通过对器件的编程来设定的。它具有集成度高、结构灵 活、处理速度快、可靠性高等优点。
DRAM (Dynamic RAM):动态RAM 固定ROM
ROM
PROM
(Read-Only Memory)
可编程ROM
EPROM E2PROM
RAM(随机存取存储器): 在运行状态可以随时进行读或写操作。
存储的数据必须有电源供应才能保存, 一旦掉电, 数据全部丢失。
ROM(只读存储器):在正常工作状态只能读出信息。
7.1 只读存储器
7.1 .1 ROM的 定义与基本结构 7.1.2 两维译码 7.1.3 可编程ROM 7.1.4 集成电路ROM 7.1.5 ROM的读操作与时序图 7.1.6 ROM的应用举例
7.1 只读存储器
SRAM (Static RAM):静态RAM
存储器
RAM
(Random-Access Memory)
0 01 0 1 1
011 1 0 1
1 00 1 0 0
A1 A0
111 1 1 0
•字线与位线的交点都是一个
Y0
A1
Y1
A0 Y2
2 线 -4 线
译码器 Y3
存储单元。交点处有二极管
相当存1,无二极管相当存0 O E
当OE=1时输出为高阻状态
+5V
R
R
R
R
D3 D2 D1 D0
7.1.2 两维译码 字线
A16 ~ A0 VPP
D7 ~ D0
Ai
X 数据输出
X
X
高阻
Ai
X
高阻
Ai
VPP 数据输入
Ai
VPP 数据输出
7.1.5 ROM的读操作与时序图
A16 ~A0 CE OE
D7 ~D0
读出单元的地址有效
tCE tOE
tOZ
tAA
tOH
数据输出有效
(1)欲读取单元的地址加到存储器的地址输入端;
(2)加入有效的片选信号 CE
字线
位 线 熔 断 丝
7.1.4 集成电路ROM
VCC GND
VPP
A 16 ~ A0
OE CE PGM
AT27C010,
X 译码 Y 译码 控制逻辑
存储阵列
Y 选通 输出缓冲器
D7 ~D0
128K´8位ROM
工作模式 读
输出无效 等待
快速编程 编程校验
CE OE
0
0
X
1
1
X
0
1
0
0
PGM
X X X 0 1
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