浙江传媒学院：《数字电子技术基础》课程电子教案（PPT课件讲稿）第八章 半导体存储器和可编程逻辑器件

第八章半导体存储器和可编程逻辑器件 §81随机存储器(RAM) §82只读存储器(ROM) §8.3可编程器件概述

§8.2 只读存储器( ROM ) §8.1 随机存储器( RAM ) 第八章 半导体存储器和可编程逻辑器件 §8.3 可编程器件概述

教学要求 理解随机存取存储器静态、动态RAM的工作原理。 重点、难点: 动态RAM的工作原理。 作业:P3408.1.3

教学要求 • 理解随机存取存储器静态、动态RAM的工作原理。 重点、难点： • 动态RAM的工作原理。 作业：P340 8.1.3

§8.1RAM概述 存储器是用来存储二值数字信息的大规模集成电 路,是进一步完善数字系统功能的重要部件。它实际上 是将大量存储器按一定规律结合起来的整体,可比喻为 个由许多房间组成的大旅馆。每个房间有一个号码 (地址码),每个房间内有一定内容(一个二进制数 码,又称为一个“字”)。 、半导体存储器的分类 按制造工艺{ 双极型 MOS型 按存储原理{ 静态:存储单元是触发器 动态:电容存储信息 按功能不同{

§8.1 RAM概述 存储器是用来存储二值数字信息的大规模集成电 路，是进一步完善数字系统功能的重要部件。它实际上 是将大量存储器按一定规律结合起来的整体，可比喻为 一个由许多房间组成的大旅馆。每个房间有一个号码 （地址码 ），每个房间内有一定内容（一个二进制数 码，又称为一个“字” ）。 一、半导体存储器的分类 按制造工艺 双极型 MOS型 按存储原理 静态：存储单元是触发器 动态：电容存储信息 按功能不同 RAM ROM

二.存储器的技术指标 1存储容量 存储容量一N字M位(N个M位的二进制信息) 1K=1024字节 计算机的存储单元称为字节。 这里的存储单元指存放一位0,1的物理器件 2存储周期 连续两次读(写)操作间隔的最短时间

存储容量=N字•M 位（N个M位的二进制信息） 1K=1024字节 计算机的存储单元称为字节。 这里的存储单元指存放一位0，1的物理器件 2.存储周期 连续两次读（写）操作间隔的最短时间。 二. 存储器的技术指标 1.存储容量

58.1.1随机存取存储器(RAM)结构 读写存储器又称随机存储器。 读写存储器的特点是:在工作过程中 既可从存储器的任意单元读出信息,又可以 把外界信息写入任意单元,因此它被称为随 机存储器,简称RAM。 RAM按功能可分为静态、动态两类; RAM按所用器件又可分为双极型和 MOS型两种

§8.1.1 随机存取存储器( RAM )结构 读写存储器又称随机存储器。 读写存储器的特点是：在工作过程中， 既可从存储器的任意单元读出信息，又可以 把外界信息写入任意单元，因此它被称为随 机存储器，简称 RAM 。 RAM 按功能可分为 静态、动态两类； RAM 按所用器件又可分为双极型和 MOS型两种

1RAM存储单元(1)静态RAM存储单元字 XI 行选择线 DD 存储 GG 位线 T 6 线为高电平XY 单元电 B 位线B 数据线 数据线 Y列选择线 时读写 D D 六管静态存储单元

D VDD VGG T1 T3 T4 T2 T7 T8 T5 T6 Yj Xi D B B 位 线 位 线 数 据 线 数 据 线 列选择线 行选择线 存储 单元 1 RAM存储单元 （1）静态RAM存储单元 字 线 为 高 电 平 X Y =1 时 读 写 六管静态存储单元

(2)动态RAM存储单元 ■■■■■■D■■ 存储 当X、Y为1时,选中 单元 该单元; C 存入的数 当读写端为0时,蓝线 3 回路起作用,电容充电 DD 据或未充电,T2导通或截 G& 止,存入0或1。 ● Rw 当读写端为1时,红线 4 T 回路起作用,输出0或1;

当X、Y为1时，选中 该单元； 当读写端为1时，红线 回路起作用，输出0或1； 当读写端为0时，蓝线 回路起作用，电容充电 或未充电，T2导通或截 止，存入0或1。 （2） 动态RAM存储单元 ＆ ＆ ≥1 VDD T1 T4 T5 T3 T2 G3 G1 G2 C R Yj Xi R/W DI D0 存储 单元 存 入 的 数 据

2RAM基本结构 地 存储矩阵 地址 址存储 输入□译 三个部分1VO控制 矩阵 码 地址译码器 器 控制 控制总线 信号匚输入输出控制电路 三条总线1地址总线 输入 数据总线 数据输入或输出 (1)存储矩阵 A 一般行和列数为2n 如行数为32,列数 列地址译码器 为8。共256个字。 行由中 每个字各有4位。4址中中中 X 称为256*4存储矩 译 码 阵 器 X Y Y

2 RAM基本结构 三个部分 三条总线 地址译码器 I/O控制 存储矩阵 数据总线 地址总线 控制总线 （1）存储矩阵 一般行和列数为2 n 。 如行数为32，列数 为8。共256个字。 每个字各有4位。 称为256*4存储矩 阵。 地 址 译 码 器 存储 矩阵 输入/输出控制电路 数据输入或输出 地址 输入 控制 信号 输入 A5 A6 A7 Y0 Y1 Y7 列地址译码器 行 地 址 译 码 器 A2 A1 A0 A4 A3 X31 X1 X0

(2)地址译码 分行地址和列地址两部分A0A1A2A34AA6A7 地址线总数为n:则存储32位8位 单元共有(2)256个。 CS=1,控制 电路不起作用 (3)输入输出控制 CS=0,当R=1 D D 时,控制电路 /0 紫色部分起读 R/W 的作用; G CS=0,当R=0 G 时,控制电路 蓝色部分起写 CS 的作用; IO为数据线的一位,D与每一字的相 应位相连

（2）地址译码 分行地址和列地址两部分 地址线总数为n: 则存储 单元共有(2n )256个。 （3）输入输出控制 CS=1，控制 电路不起作用 CS=0，当R=1 时，控制电路 紫色部分起读 的作用； CS=0，当R=0 时，控制电路 蓝色部分起写 的作用； I/O为数据线的一位，D与每一字的相 应位相连。 ＆ ＆ G5 G1 G2 G4 G3 D D CS R / W I / O A0A1A2A3A4 A5A6A7 32位 8位

3集成RAM简介 64*64 MOs型静态2114RAMA彐译 码 存储矩阵 容量1024·4 B 64行·16列,可选择 63 读 1024个字。 I/O电路 D 控 R/W 数码是4位结构,用 制 一根Y译码输出线来控 制存储矩阵中四列的数 Y译码 据输入.输出通路 A6 A, A 2114RAM1024字*4位存储器结构图

3 集成RAM简介 MOS型静态2114RAM 容量1024 • 4 64行• 16列，可选择 1024个字。 数码是4位结构，用 一根Y译码输出线来控 制存储矩阵中四列的数 据输入. 输出通路 Y译码 I/O电路 读 写 控 制 X 译 码 64*64 存储矩阵 A2 A1 A0 A3 A5 A4 X0 X63 B0 B63 D0 D1 D2 D3 CS R/W Y0 Y15 A6 A7 A8 A9 2114 RAM 1024字*4位存储器结构图