中南民族大学：《数字电子技术基础》（第四版）第七章 半导体存储器（阎石）

第七章半导体存储器 §7-1概述 §7-2只读存储器ROM §7-3随机存储器RAM §7-4存储器容量的扩展 §7-5用存储器实现组合逻辑函数

第七章 半导体存储器 §7-1 概述 §7-2 只读存储器ROM §7-3 随机存储器RAM §7-4 存储器容量的扩展 §7-5 用存储器实现组合逻辑函数

§7-1概述 半导体存储器能存储大量二值信息,是数 字系统不可缺少的部分 1、衡量指标 存储量 存储速度 种类 只读存储器(Read- Only Memory ROM) emory RAM)

§7-1 概述 随机存储器（Random Access Memory RAM） 半导体存储器能存储大量二值信息，是数 字系统不可缺少的部分 1、衡量指标 存储速度 只读存储器（Read-Only Memory ROM） 存储量 2、种类

ROM 今掩模ROM 今可编程ROM:PROM 今可擦除可编程ROM: EPROM RAM 静态RAM:SRAM 今动态RAM:DRAM

ROM ❖掩模ROM ❖可编程ROM：PROM ❖可擦除可编程ROM：EPROM RAM ❖静态RAM：SRAM ❖动态RAM：DRAM

由制造工艺分: 双极型 令MOS型

由制造工艺分： ❖双极型 ❖MOS型

§7-2只读存储器ROM §7-2-1掩模只读存储器ROM 根据用户要茲专门设计的掩模板把数据:“固化”在Rm 电路结构 中 地址输入 地址译码器 存储矩阵 输出缓冲器 数据输出 地址译码器:将输岀的地址代码翻译成相应的控制信号,把指定单元选 出,其数据送输出缓冲器 输出缓冲器 ◆提高存储器带负载的能力 冷实现输出状态三态控制,与系统总线连接

§7-2 只读存储器ROM §7-2-1 掩模只读存储器ROM 根据用户要求专门设计的掩模板把数据：“固化”在ROM 电路结构 中 地 址 输 入 存储矩阵 地 址 译 码 器 输 出 缓 冲 器 数 据 输 出 地址译码器：将输出的地址代码翻译成相应的控制信号，把指定单元选 出，其数据送输出缓冲器 输出缓冲器 ❖提高存储器带负载的能力 ❖实现输出状态三态控制，与系统总线连接

例12位地址输入,4位地址输出,二极管存储器 A1A0:两位地址代码,能指定四 0 个不同地址 地址译码器 地址译码器:将四个地址译成 Wo~W3四个高电平输出信号 母 AA WO W1 W2 W3 输出缓冲器 00 100 D D 母母 01 01 0 0 D 00

例1 2位地址输入，4位地址输出，二极管存储器 A1A0：两位地址代码，能指定四 个不同地址 地址译码器：将四个地址译成 W0W3四个高电平输出信号 A1 A0 W0 W1 W2 W3 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0

地址线 存储矩阵:二极管编码器 D3 D2 DI DO 0 WO=1EN=00101 地址译码器 W1=1EN=010 W2=1EN=0010 母 A W3=1EN=0 输出缓冲器 +输出缓冲器:提高带负载能力 数据表为 叫圆 AI Ac D3 D2 DI DO 0 字线位线 0011 0101 011

D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 存储矩阵：二极管编码器 W0=1 EN=0 W1=1 EN=0 W2=1 EN=0 W3=1 EN=0 输出缓冲器：提高带负载能力 数据表为： D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 A1 A0 0 0 0 1 1 0 1 1 位线 地址线 字线

W W W W 例2M0s管ROM t 数据表为: EN D3 D2 DI DO D3 D2 DIDO WO=11010010 W1=101001011 W2=110110100 W3=100011110

例2 MOS管ROM 数据表为： D3 D2 D1D0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 W0=1 W1=1 W2=1 W3=1 D3’D2’ D1’D0’ 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0

Ay §7-2-2PROM A 译 码 器 w快速熔断丝 W 长 长长长 没使用前,全部数据为1 要存入0: 放 找到要输入0的单元地址,输入地址代 码,使相应字线输出高电平 △A 取 平 >在相应位线上加高电压脉冲,使D2导 通,大电流使熔断丝熔断 Ds D, DDD: DD 肖特基势垒稳 压二极管

§7-2-2 PROM 没使用前，全部数据为1 要存入0： ➢找到要输入0的单元地址，输入地址代 码，使相应字线输出高电平 ➢在相应位线上加高电压脉冲，使DZ导 通，大电流使熔断丝熔断 肖特基势垒稳 压二极管 快速熔断丝

§7-2-3 EPROM 、雪崩注入MoS管( FAMOS)构成的 EA的O结构图 注入: 浮置特广DSOD在漏极和源极间加高反压,漏极与衬底间的PN 结击穿,其耗尽层的电子在强磁场中高速射出 P 部分被浮置栅浮获,此部分负电荷在DS间负 电压去除后无放电回路,得以保存 擦除: 用紫外线或X射线照射 FAMOS管,使SiO2层中 产生电子空穴对,为浮置栅的负电荷提供放电 通道。 V FAMOS构成的存储单元 字线 FAMOS 位

§7-2-3 EPROM 一、雪崩注入MOS管（FAMOS）构成的 EFROM FAMOS结构图 注入： 在漏极和源极间加高反压，漏极与衬底间的PN 结击穿，其耗尽层的电子在强磁场中高速射出， 一部分被浮置栅浮获，此部分负电荷在DS间负 电压去除后无放电回路，得以保存。 擦除： 用紫外线或X射线照射FAMOS管，使SiO2层中 产生电子空穴对，为浮置栅的负电荷提供放电 通道。 FAMOS构成的存储单元