石河子大学：《数字电子技术》课程教学资源（PPT课件）第八章 半导体存储器

数字电子技术Digital Eleetronics Technolo 第八章半导体存储器 名何子大学《数字电子枝木》保程组 电 活：0993-2057237 电子邮精：rl mac@shzu.edu.cn 机电学院电气工程系 上一页下一页回目绿 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 第八章 半导体存储器 数字电子技术Digital Electronics Technology 石河子大学《数字电子技术》课程组 电 话：0993-2057237 电子邮箱：rl_mac@shzu.edu.cn

8.1什么是半导体存储器 8.2只读存储器( (ROM) 8.3随机存取存储器(RAM) 机电学院电气工程系 上一页下-页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 8.3 随机存取存储器（RAM） 8.1 什么是半导体存储器 8.2 只读存储器（ROM）

8.1什么是半导体存储器 存储器 —能够将大量的二值数据存储起来并可被 取出的器件 半导体存储器一是用电子电路实现数据存储，是 由半导体器件构成的大规模集成电路。 机电学院电气工系 上一页下一页回目绿 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 8.1 什么是半导体存储器 存储器——能够将大量的二值数据存储起来并可被 取出的器件 半导体存储器——是用电子电路实现数据存储，是 由半导体器件构成的大规模集成电路

8.1什么是半导体存储器 有关存储器的术语： (1)存储单元—在存储器中用于存储1位二进制信息（0或1) 的器件或电路。 (2)存储字—由一个或一组存储单元组成并被赋予一个地 址代码。一个字能存储一位或多位二进制信息。 (3)字长 一一个存储字所能存储的二进制数信息的位数。 字长也叫位数。 (4)容量。存储器中存储单元的总数。 容量=字数×字长（位数) (5)读与写。从存储器里取信息称为“读”，往存储器里存 信息称为“写”。 机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 有关存储器的术语： （1）存储单元——在存储器中用于存储1位二进制信息（0或1） 的器件或电路。 （2）存储字——由一个或一组存储单元组成并被赋予一个地 址代码。一个字能存储一位或多位二进制信息。 （3）字长——一个存储字所能存储的二进制数信息的位数。 字长也叫位数。 （4）容量。存储器中存储单元的总数。 容量=字数×字长（位数） （5）读与写。从存储器里取信息称为“读” ，往存储器里存 信息称为“写” 。 8.1 什么是半导体存储器

8.1什么是半导体存储器 (6)只读存储器(ROMRead-Only memory)。用来存储那些不常改变 或永远不变的信息，如计算机操作系统程序及数据转换表等。ROM属于非 易失元件，信息一旦存入将永久保存，断电后信息也不会丢失。 (7)随机存储器(RAM-Random Access Memory.)。可以随时在任意指 定地址的存储字中写入数据或读出数据，写入和读出同样容易。缺点是 数据的易失性，即一旦掉电，所存的数据全部丢失。 (8)静态存储器与动态存储器。静态存储器是用锁存器或触发器存储信 息，只要电源供电，存储器中的数据将永久保存。动态存储器是用电容 存储信息，需要周期性的重写（刷新）存储器中的数据，才能在不断电 的情况下保存数据。 （9)存取时间。是衡量存储器工作速度的参数。一般用读（或写）周期 来表示。读（或写)周期越短，即存取时间越短，存储器的工作速度越 快。 机电学院电气工程系 上一页下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 （6）只读存储器（ROM—Read-Only memory）。用来存储那些不常改变 或永远不变的信息，如计算机操作系统程序及数据转换表等。ROM属于非 易失元件，信息一旦存入将永久保存，断电后信息也不会丢失。 （7）随机存储器（RAM—Random Access Memory）。可以随时在任意指 定地址的存储字中写入数据或读出数据，写入和读出同样容易。缺点是 数据的易失性，即一旦掉电，所存的数据全部丢失。 （8）静态存储器与动态存储器。静态存储器是用锁存器或触发器存储信 息，只要电源供电，存储器中的数据将永久保存。动态存储器是用电容 存储信息，需要周期性的重写（刷新）存储器中的数据，才能在不断电 的情况下保存数据。 （9）存取时间。是衡量存储器工作速度的参数。一般用读（或写）周期 来表示。读（或写）周期越短，即存取时间越短，存储器的工作速度越 快。 8.1 什么是半导体存储器

8.2只读存储器R0M① 一、固定ROM(掩膜ROM) 1.ROM的框图 存储矩阵 Wn字线 举例：容量为16×8的ROM 地 0号字 地 址 W 1号字 (1)存储矩阵：16个字排成矩阵 址 译 (2)地址译码器：为了迅速的找 输 码 器 到欲读取的那个字。 A3 W15 15号字 位线 如输入地址码4342414=0001时，W1=1,1号字被选中， 输出缓冲器 1号字中存储的8位数据D,D6D同时读出。 这样对于任何一个从0000~1111的地址码，总有一个字 D7 D1Do 输出数据 被选中。反过来说，每一个字都对应一个具体的地址码。 机电学院电工程系 上一页 下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 1. ROM的框图 举例：容量为16×8的ROM （1）存储矩阵：16个字排成矩阵 （2）地址译码器：为了迅速的找 到欲读取的那个字。 一、固定ROM（掩膜ROM） 8.2 只读存储器(ROM) 0号字 1号字 15号字 W W 0 1 位线 存储矩阵 . 字线 输 1 A A 器 地 入 址 译 0 地 码 址 A 输出缓冲器 . W15 . A 2 3 . D7 输出数据 D1 D0 如输入地址码A3A2A1A0=0001时，W1＝1，1号字被选中， 1号字中存储的8位数据D7D6.D0同时读出。 这样对于任何一个从0000~1111的地址码，总有一个字 被选中。反过来说，每一个字都对应一个具体的地址码

8.2只读存储器 (ROM) 2.固定ROM的工作原理 Wo 字线 地。 例：存储容量为4X4的ROM 1A0 址 址 WI 由2线4线地址译码器和 输 码 W2 入 器 或门阵列组成。 ≥1 ≥1≥1≥1 ROM中存储的数据 D3 D2 地址输入 地址译码器输出 存储内容 输出数据 A1 A0 Ws W2 W Wo D3 D2 D Do 00 0001 0101 01 0010 1010 10 0100 0111 11 1000 1110 机电学院电气工程系 上一页下一页回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 例：存储容量为4×4的ROM 由2线—4线地址译码器和 或门阵列组成。 2. 固定ROM的工作原理 码 输 地 地 入 A 址 A 译 址 0 器 1 3 W 2 W W 0 1 W 字线 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 D 3 D 2 D 1 D 0 输出数据 ROM中存储的数据 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 A1 A0 W3 W2 W1 W0 D3 D2 D1 D0 地址输入 地址译码器输出 存储内容 8.2 只读存储器（ROM）

8.2只读存储器 (ROM 3.二极管组成的固定ROM 或门阵列输出表达式： W字线 。 女 W D。=W。+W 女 输 译 入 81 码 D=W+W,+W 器 输出缓冲器 D,=Wo+W,+W; Do D,=W+W 位 据输 D2 出 D2 端 W3以 二极管或门D3=W1+W3 机电学院电气工程系 上一页下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 入 输 址 字线 址 2 W 1 A 0 译 器 地 W 1 W 0 地 码 W3 A . . . . . . . . . . . . . . . . . . D D . D EN EN EN 0 EN D1 3 2 EN . . . . . 线 位 输出缓冲器 . . . D0 D1 D2 D3 出 输 据 数 W1 端 W3 D 3 二极管或门 D 3 = W1 + W3 3. 二极管组成的固定ROM 或门阵列输出表达式： D0 = W0 +W2 D1 = W1 +W2 +W3 D2 = W0 +W2 +W3 D3 =W1 +W3 8.2 只读存储器（ROM）

8.2只读存储器 (ROM) 4.MOS管组成的固定ROM 固定ROM存储数据的规律： DD 字线与位线的每一个交叉点对 应了一个“存储单元”，接有 管子相当于存1，不接管子相 当于存0。改变每个交叉点处 址 管子的有无就可改变存储内容。入 A 码器 输出数据 NMOS或门D3=W1+W3 必，机电学院电气工程系 上一页下一页回目绿 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 入 输 址 址 2 W 1 A 0 译 器 地 W 1 W 0 地 码 W3 A . . . . . . . . . . . . . . . . +VDD D3 D2 D1 D0 1 1 1 1 . . . . 输出数据 字线 线 位 +VDD W1 W3 1 D3 NMOS或门 D3 = W1 + W3 4. MOS管组成的固定ROM 固定ROM存储数据的规律： 字线与位线的每一个交叉点对 应了一个“存储单元”，接有 管子相当于存1，不接管子相 当于存0。改变每个交叉点处 管子的有无就可改变存储内容。 8.2 只读存储器（ROM）

8.2只读存储器 (ROM 5.固定ROM的矩阵连接图 实际的固定ROM容量是非常大的，为了简化，可用一个 小圆点代表管子，称为矩阵连接图。 Wo 位线位线位线位线 字线 共。 0 地 M 字线 h 字线 入 码 W3 器 字线 D3 D2 D1 Do 机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 5. 固定ROM的矩阵连接图 1 址 码 W 1 W 址 译 0 器 0 A A 3 2 地 地 W 入 字线 W 输 字线 字线 字线 位线位线位线位线 D3 D2 D1 D0 实际的固定ROM容量是非常大的，为了简化，可用一个 小圆点代表管子，称为矩阵连接图。 8.2 只读存储器（ROM）