《计算机系统基础》 第五章 半导体存储器及其应用

第五章半导体存储器及其应用 51随机读写存储器RAM 5-2只读存储器ROM 53存储器的连接

第五章 半导体存储器及其应用 5-1 随机读写存储器RAM 5-2 只读存储器ROM 5-3 存储器的连接

半导体存储器的分类 该写存储器 MOS= 掩膜R0M 何绵程ROM 只该存储器 光PRM 电PRM

一．半导体存储器的分类

5-1随机读写存储器 存储器中的信息可读可写,但失电后会丢失信息。 1.双极型 速度快。 2.M0S型: 度高、功 预充电 耗低。 T 读选线 SRAM:静 可带电信 息可长 DRAM动态 写选线 电路。 集成度高 写数据 读数据 图5-1-5三态MOs动态存储单元电路

DRAM动态RAM：使用电容作存储元件，需要刷新电路。 集成度高，反应快，功耗低，但需要刷新电路。 5-1 随机读写存储器 存储器中的信息可读可写，但失电后会丢失信息。 1.双极型：由TTL电路组成基本存储单元，存取速度快。 2.MOS型：由CMOS电路组成基本存储单元，集成度高、功 耗低。 SRAM：静态RAM。存储单元使用双稳态触发器，可带电信 息可长期保存

存储器结构框图 存储器外部信号引线: D~数据线:传送存储单元内容。 根数与单元数据位数相同。 Ao~g地址线:选择芯片内部一个存储单元 根数由存储器容量决定 CS片选线: 0 地 址 选择存储器芯片, 82 驱动 A3 存储矩阵 当CS信号无效,A 码器 态緩冲器 器「七 其他信号线不起作用。 Y驱动器读写 R/W(OE/wE)读写允许线 [控制 Y地址译码器 打开数据通道,决定数据的传个个个不 A &&8 A csR/w

三．存储器外部信号引线： D0～7数据线：传送存储单元内容。 根数与单元数据位数相同。 A0～9地址线：选择芯片内部一个存储单元。 根数由存储器容量决定。 二．存储器结构框图 R/W(OE/WE)读写允许线 打开数据通道，决定数据的传 送方向和传送时刻。 CS片选线： 选择存储器芯片。 当CS信号无效， 其他信号线不起作用

二.存储器结构框图 存储器内部为双向地址译码,以节省内部引线和驱动器 如:1K容量存储器,有10根地址线。 单向译码需要1024根译码输出线和驱动器。 双向译码X、Y方向 地 各为32根译码输出线一址! IKB 和驱动器, 83 译|动存储矩阵 码□器 态缓冲器 总共需要64根译码 器「凵 线和64个驱动器。 Y驱动器 速写 控制 Y地址译码器 A. && A CS RW

二．存储器结构框图 存储器内部为双向地址译码，以节省内部引线和驱动器 单向译码需要1024根译码输出线和驱动器。 如：1K容量存储器，有10根地址线。 双向译码 X、Y方向 各为32根译码输出线 和驱动器， 总共需要64根译码 线和64个驱动器

5-1-1静态 RAM Inte16116、6264 vcc 饷 E WE AO WE AO WE A10 07c A1a 97 vcc B GND GND 00 07 A10 的16 07 l02 04 00 06 QND=1213 02 14 03 圈5-3-1l6116和6264的管脚及湲辑符号 工作方式 CS OE WE D 读 0 0 OUT 0 0 IN 匚禁止1××乙

5-1-1 静态RAM Intel 6116、6264 工作方式 CS OE WE Di 读 0 0 1 DOUT 写 0 1 0 DIN 禁止 1 × × Z

5-2只读存储器(ROM) 工作时,ROM中的信息只能读出,要用特殊方式写入 (固化信息),失电后可保持信息不丢失 1.掩膜ROM:不可改写ROM 由生产芯片的厂家固化信息。在最后一道工序用掩膜 工艺写入信息,用户只可读 2.PROM:可编程ROM 用户可进行一次编程。存储单元电路由熔丝相连,当 加入写脉冲,某些存储单元熔丝熔断,信息永久写入, 不可再次改写

5-2 只读存储器（ROM） 工作时，ROM中的信息只能读出，要用特殊方式写入 (固化信息)，失电后可保持信息不丢失。 1.掩膜ROM：不可改写ROM 由生产芯片的厂家固化信息。在最后一道工序用掩膜 工艺写入信息，用户只可读。 2.PROM：可编程ROM 用户可进行一次编程。存储单元电路由熔丝相连，当 加入写脉冲，某些存储单元熔丝熔断，信息永久写入， 不可再次改写

5-2只读存储器(ROM 3. EPROM:可擦除PROM 用户可以多次编程。编程加写脉冲后,某些存储单 元的N结表面形成浮动栅,阻挡通路,实现信息写入。 用紫外线照射可驱散浮动栅,原有信息全部擦除,便 可再次改写。 4. EEPROM:可电擦除PROM 既可全片擦除也可字节擦除,可在线擦除信息,又 能失电保存信息,具备RAM、ROM的优点。但写入时间 较长

5-2 只读存储器（ROM） 3.EPROM：可擦除PROM 用户可以多次编程。编程加写脉冲后，某些存储单 元的PN结表面形成浮动栅，阻挡通路，实现信息写入。 用紫外线照射可驱散浮动栅，原有信息全部擦除，便 可再次改写。 4.EEPROM：可电擦除PROM 既可全片擦除也可字节擦除，可在线擦除信息，又 能失电保存信息，具备RAM、ROM的优点。但写入时间 较长

5-2-1 EPROM2716 A 7 A[工作方式VP3OE|Dd Ag 读+5y00D Va2工 OUT 2716。E +5v01 EPROM A/L待机 禁止+57102 写入+2[「1Dn ADDD D编 0/程校验 +25v 0D OUT D 禁止+25y 00 2 G

5-2-1 EPROM 2716

5-2-2 EEPROM2816 图S-2-22816就脚 数据输入/输出 和动能 24Vcc GND WEVE ttt tf 输出允许,片选 8 片选和E/W理辑 输入输出 A 9 缓冲器 MA~AY译码 Y-门控 28160E地址希 A 16381bit 译码 存储矩阵 CE A EEPROM 2816工作方式 16/○ CE(V OE(V pp()输入输出 18 20) (21) 读方式 IL VI +4-+6 D OuT 备用方式ⅤD 无关 +4-+6 高 44「字节除」V +21 DIE VDO GND-12 「字节写 2O3[冷 V江 +21 +9+15 +21 DIN VDI EW禁止|vD 无关 4-+22 高阻

5-2-2 EEPROM 2816