东北大学：《数字逻辑与数字系统》课程教学资源（PPT电子教案，第3版）第6章 半导体存储器

第6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 01010 00件。用于计算机的内存及数字系统存储部件 00101010 01010010 100100 61概述 10062只读存储器 0063随机存取存储器 0101000 2021/2/24

2021/2/24 东北大学信息学院 1 第6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。用于计算机的内存及数字系统存储部件。 6.1 概述 6.2 只读存储器 6.3 随机存取存储器

6概述 6.1.1半导体存储器的特点及分类 按制造工艺不同分类: >分成TTL和MOS存储器两大类。TT型速度快, 01010100 00MOS型工艺简单、集成度高、功耗低、成本低等 00特点 010按储信号的原理不同: 10010010 100分为静态存储器和动态存储器两种。 00101001 0101000 021/224

2021/2/24 东北大学信息学院 2 ➢ 分成TTL和MOS存储器两大类。TTL型速度快， MOS型工艺简单、集成度高、功耗低、成本低等 特点。 按存储信号的原理不同： ➢ 分为静态存储器和动态存储器两种。 6.1 概述 6.1.1 半导体存储器的特点及分类 按制造工艺不同分类：

北大学 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; y动态存储器是用电容存储电荷的效应来存储二值信 10010 号的。电容漏电会导致信息丢失,因此要求定时对 00101010 0容进行充电或放电。称为刷新。动态存储器都 100MOS型。 10按里作特点不同: 001010 分成只读存储器、随机存取存储器。 2021224

2021/2/24 东北大学信息学院 3 ➢ 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。 称为刷新。动态存储器都 为MOS型。 按工作特点不同： ➢ 分成只读存储器、随机存取存储器

612半导体存储器的主要技术指标 半导体存储器有两个主要技术指标:存储容量 和存取时间 01010100 10存储容量: 00101010 0存储器中存储单元个数叫存储容量,即存放 1001001 进制信息的多少。 10010101 00101001 0101000 021/224

2021/2/24 东北大学信息学院 4 6.1.2 半导体存储器的主要技术指标： 半导体存储器有两个主要技术指标：存储容量 和存取时间。 ➢1、存储容量： ➢存储器中存储单元个数叫存储容量，即存放 二进制信息的多少

北大 存储器中二值代码都是以字的形式出现的 个字的位数称做字长。例如,16位构成一个字 0101 0该字的字长为16位。一个存储单元只能存放 m位一值代码,要存储字长为16的一个字,就需 0101 要16个存储单元。若存储器能够存储1024个字 1001000 00就得有1024×16个存储单元。通常,存储容量 应表示为字数乘以位数。 2021224

2021/2/24 东北大学信息学院 5 ➢存储器中二值代码都是以字的形式出现的。一 个字的位数称做字长。例如，16位构成一个字， 该字的字长为16位。一个存储单元只能存放一 位二值代码，要存储字长为16的一个字，就需 要16个存储单元。若存储器能够存储1024个字， 就得有1024×16个存储单元。通常，存储容量 应表示为字数乘以位数

北大学 >例如,某存储器能存储1024个字,每个字4位, 那它的存储容量就为1024×4=4096,即该存 010101 00储器有409个存储单元。 0g荐储器写入(存)或者读出(取)时,每次 01010010 0)能写入或读出一个字。若字长为8位,每次 00必须选中8个存储单元。选中哪些存储单元, 00101001 由地址译码器的输出来决定。即由地址码来 决定

2021/2/24 东北大学信息学院 6 ➢例如，某存储器能存储1024个字 ，每个字4位， 那它的存储容量就为1024×4=4096，即该存 储器有4096个存储单元。 ➢存储器写入（存）或者读出（取）时，每次 只能写入或读出一个字。若字长为8位，每次 必须选中8个存储单元。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

北大学 >地址码的位数n与字数之间存在2n=字数的 关系。如果某存储器有十个地址输入端, 010 100那它就能存210=1024个字。 00101010 010102、存取周期 连续两次读(写)操作间隔的最短时间称 1001 00.为存取周期。 0101000 021/224

2021/2/24 东北大学信息学院 7 ➢地址码的位数n与字数之间存在2 n=字数的 关系。如果某存储器有十个地址输入端， 那它就能存2 10=1024个字。 2、存取周期 ➢连续两次读（写）操作间隔的最短时间称 为存取周期

62只读存储器 >半导体只读存储器(Read- only Memory,简称 0ROM)是只能读不能写的存储器。通常用其 0放固定的数据和程序,如计算机系统的引 00101010 0o序、监控程序、函数表、字符等。 读存储器为非易失性存储器,去掉电源, 1001010 00所存信息不会丢失。 0101000 021/224

2021/2/24 东北大学信息学院 8 6.2 只读存储器 ➢半导体只读存储器(Read-only Memory,简称 ROM)是只能读不能写的存储器。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，去掉电源， 所存信息不会丢失

北大学 >ROM按存储内容的写入方式,可分为固定 ROM,可编程序只读存储器,简称(PROM 01010 和可擦除可编程只读存储器( Erasable 10010101 0 Programmable read only memory,简称 010 EPROM)。 10010010 10定ROM:在制造时根据特定的要求做成固 00定的存储内容,出厂后,用户无法更改,只 能读出

2021/2/24 东北大学信息学院 9 ➢ROM按存储内容的写入方式，可分为固定 ROM,可编程序只读存储器，简称（PROM) 和可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，简称 EPROM)。 ➢固定ROM：在制造时根据特定的要求做成固 定的存储内容，出厂后，用户无法更改，只 能读出

北大学 >PROM: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。 01010100 10 EPROM:存储内容可以改变,但 EPROM 00所存内容的擦去或改写,需要专门的擦抹器 01010010 10010 和编程器实现。在工作时,也只能读出 10 NOEZPROM:可用电擦写方法擦写。 00101001 0101000 021/224

2021/2/24 东北大学信息学院 10 ➢PROM：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。 ➢EPROM：存储内容可以改变，但EPROM 所存内容的擦去或改写，需要专门的擦抹器 和编程器实现。在工作时，也只能读出。 ➢E2PROM：可用电擦写方法擦写