第7章 半导体存储器
半导体存储器是一种由半导体器件构成的 能够存储数据、运算结果、操作指令的逻 辑部件。主要用于计算机的内存储器。 本章对其特点、分类、技术指标予以简单 介绍，并介绍基本存储单元的组成原理， 集成半导体存储器的工作原理及功能。 本章重点要求掌握各类存储器的特点、存 储器容量扩展和用存储器实现组合电路。
第7章半导体存储器
7.1 概 述
⒈ 半导体存储器的特点及分类 按制造工艺的不同可把存储器分成TTL 型和MOS型存储器两大类。
TTL型速度快，常用作计算机的高速缓冲存 储器。 MOS型具有工艺简单、集成度高、功耗低、 成本低等特点，常用作计算机的大容量内存 储器。
第7章半导体存储器
7.1 概 述
2输入4输出组合逻辑功能表
地址
内容
可以将其存储在22×4 的只读存储器中
A1 A0
00 01 10 11
D3 D2 D1 D0
0 10 1 1 01 1 0 10 0 1 11 0
第7章半导体存储器
7.2.1掩模只读存储器
掩模只读存储器是采用掩模工艺制作的， 其中的存储内容是已经由制造商按照用户 的要求进行了专门设计。因此，掩模ROM 在出厂时内部存储的数据就已经固化好了。 掩模ROM的存储数据可永久保存，在批量 生产时成本最低。适用于存放固定不变的 程序或数据。
第7章半导体存储器
7.2.2 可编程只读存储器(PROM)
图7-4为一种PROM的结构图，存储矩 阵的存储单元由双极型三极管和熔断 丝组成。
第7章半导体存储器
7.2.2 可编程只读存储器(PROM)
W0
A1
W1
地址译码
W2
W3
+VDD
存 储 矩 阵
W0
W1
W2
位线
W3
图7-2 NMOS固定ROM
D3 D2 D1 D0
第7章半导体存储器
D3’ D2’ D1’ D0’ D3 D2 D1 D0
输出 电路
7.2.1掩模只读存储器
图7-3是ROM的点阵图。
表6-1 ROM中的信息表
W0
W1
地址内容W2 Nhomakorabea⒈ 半导体存储器的特点及分类
按存储二值信号的原理不同存储器分为静态存 储器和动态存储器两种。
静态存储器是以触发器为基本单元来存储0和1的， 在不失电的情况下，触发器状态不会改变； 动态存储器是用电容存储电荷的效应来存储二值信 号的。电容漏电会导致信息丢失，因此要求定时对 电容进行充电或放电。
按工作特点不同半导体存储器分成只读存储器、 随机存取存储第器7章半和导体顺存储序器 存取存储器。
第7章半导体存储器
7.2 只读存储器
半导体只读存储器是具有n个输入b个输出 的组合逻辑电路。
2n×b ROM
地址输入
Address input
A0 A1 A2 An-2 An-1
D0 D1
Db-1
第7章半导体存储器CS
数据输出 Data output
片选控制线
7.2 只读存储器
只读存储器存储了一个n输入b输出的组合 逻辑功能的真值表。
7.1 概 述
⒉半导体存储器的技术指标
存取周期：存储器的性能取决于存储器的存取 速率。存储器的存取速度用存取周期或读写周 期来表征。把连续两次读（写）操作间隔的最 短时间称为存取周期。
第7章半导体存储器
7.2 只读存储器
半导体只读存储器(Read-only Memory，ROM)是 只能读不能写的存储器。 只读存储器是一种组合电路，当信息被加工时或 被编程时，认为信息是存储在ROM中。 其特点是电路结构简单，电路形式和规格比较统 一，在操作过程中只能读出信息不能写入。
通常用其存放固定的数据和程序，如计算机系统 的引导程序、监控程序、函数表、字符等。
只 读 存 储 器 为 非 易 失 性 存 储 器 (nonvolatile memory)，去掉第电7章源半导，体存所储器存信息不会丢失。
7.2 只读存储器
ROM可分为:
掩膜只读存储器（Mask Read Only Memory，简称 MROM） 可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory， 简称PROM) 紫外线可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，简称EPROM) 电擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，简称EEPROM） Flash存储器(也称快闪存储器)
第7章半导体存储器
7.2.1掩模只读存储器
掩模ROM由地址译码器、存储矩阵、输出
和控制电路组成，如图7-1所示。
码 地 W0 入 地器
址址
存储矩阵 N×M
……
输译 WN-1 D0
……
DM-1
输出及控制电路 第数7章据半导输体存出储器
图7-1 ROM结构图
7.2.1掩模只读字线存储器
掩模ROM
A0
A1 A0 D3 D2 D1 D0
W3 D3 D2 D1 D0
00 0 01 1
10 1 01 1
10 0 1 0 0
11 1 1 1 0
位存 地线址储与译矩字码阵线器的之的输间出输逻和出辑和输关输入系是入为或是：的与D关的0=系关W，系0+这，W种因1 存此储RO矩M阵 是D1一或=W个矩1+多阵W输。3 入D变2=量W（0+地W址2+）W3和多D输3=出W1变+W量3（数据）的 与或逻辑阵列。 第7章半导体存储器
7.1 概 述
⒉半导体存储器的技术指标
存取容量：表示存储器存放二进制信息的多少。 二值信息以字的形式出现。一个字包含若干位。 一个字的位数称做字长。
通常，用存储器的存储单元个数表示存储器的存储 容量，即存储容量表示存储器存放二进制信息的多 少。存储容量应表示为字数乘以位数。 选中哪些存储单元，由地址译码器的输出来决定。 即由地址码来决定。地址码的位数n与字数之间存在 2n=字数的关系。如果某存储器有10个地址输入端， 那它就能存2第170章=半1导02体4存个储器字。
7.2.2 可编程只读存储器(PROM)
PROM 的 存 储 内 容 可 以 由 使 用 者 编 制 写 入 ， 但只能写入一次，一经写入就不能再更改。 PROM和ROM的区别在于ROM由厂家编程， 而PROM由用户编程。出厂时PROM的内 容全是1或全是0，使用时，用户可以根据 需要编好代码，写入PROM中。