第七章半導體存儲器半導體存儲器分類

RAM特點：工作中，可隨機對存儲器的任意單元進行讀、寫。按功能分：RAM可分為靜態、動態兩類；按所用器件分：可分為雙極型和MOS型兩種。7.1隨機讀寫存儲器(RAM)

按讀寫方式分：可分為單口形和雙口型兩種。靜態：數據寫入后，不掉電數據不會丟；動態：指數據寫入后，要定時刷新，否則不掉電數據也會丟失。單口形：不能同時讀、寫；雙口型：能同時讀、寫。隨機存取存儲器簡稱RAM，也叫做讀/寫存儲器，既能方便地讀出所存數據，又能隨時寫入新的數據。RAM的缺點是數據的易失性，即一旦掉電，所存的數據全部丟失。（1）寫操作Xi=1有效，T5，T6開通；Yj有效T7，T8開通。數據(D=1)被寫入存儲單元。（2）讀操作Xi有效，T5，T6開通；Yj有效T7，T8開通。數據(Q=1)從存儲單元讀出。1010010111QQ原存儲Q=0

T

存儲單元寫操作:X=1=0T導通，電容器C與位線B連通輸入緩沖器被選通，數據DI經緩沖器和位線寫入存儲單元如果DI為1，則向電容器充電，C存1;反之電容器放電,C存0。

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刷新R行選線X讀/寫輸出緩沖器/靈敏放大器刷新緩沖器輸入緩沖器位線B2動態隨機存取存儲器(DRAM)讀操作:X=1=1T導通，電容器C與位線B連通輸出緩沖器/靈敏放大器被選通，C中存儲的數據通過位線和緩沖器輸出

T

刷新R行選線X刷新緩沖器輸入緩沖器位線B每次讀出后，必須及時對讀出單元刷新，即此時刷新控制R也為高電平，則讀出的數據又經刷新緩沖器和位線對電容器C進行刷新。輸出緩沖器/靈敏放大器存儲器容量：

32行×32列矩陣

256×4（字數）×（位數）256個字，寬度4位的陣需：32根行線、8根列線。（1）存儲矩陣

隨機存取存儲器RAM當Xi和Yj有效時，一個字的四個存儲單元被選中。A7~A0=00011111時，選中哪個單元?256個字需要8根地址線A7~A0即可全部尋址。（2）地址譯碼25=32譯碼器A5A6A723=811111000字線位線[31，0]?

?????2）=0時，芯片被選中。R/W=1時，G5輸出“1”，G3導通；G4輸出“0”，G1、G2高阻態截止，讀操作；（3）片選與讀寫控制電路1）=1時，G4，G5輸出為“0”，三態門G1，G2，G3均為高阻態，芯片未選中，不能進行讀或寫操作。3）=0時，R/W=0，G4輸出“1”，G1、G2導通；G5輸出“0”，G3高阻態，寫操作。2.字擴展例試用256×4RAM擴展成1024×4存儲器。解：需用的256×4RAM芯片數為：

N=總存儲容量/單片存儲容量==4（片）

用256×4RAM組成1024×4存儲器3、全擴展：字數加倍，位數也加倍的擴展方式。例：將4K×4的RAM擴展為16K×8的存儲系統。片選地址線數=14–12=2數據線數=位線數=88個芯片構成4組，每組2片。數據線D0～D7、片內地址線A0～A11，片選地址線A12,A13需2/4線譯碼器來譯碼。輸出存儲矩陣字線位線000101111100110011001001地址A1A0D3D2D1D0內容+VCCW3W0W1W2D0D1D2D3（2）MOS管的ROM矩陣矩陣中，字線和位線間有MOS管的單元，存儲“0”；無MOS管的，存儲“1”。以上兩種稱為掩膜ROM，其存儲矩陣中的內容在出廠時已被固定，用戶不能修改。

（3）PROM字線位線熔斷絲

將熔絲燒斷，字線、位線在此交叉，該單元變成“0”。

PROM是一種可編程序的ROM，采用熔絲結構，只給用戶一次編程機會。在出廠時全部存儲“1”，用戶可根據需要將某些單元改寫為“0”。ROMD/A計數器CP計數脈沖送示波器34A1A2A0D3D2D1D0D/A010000000000011111111111000000000000000000000011111111111248129637.2.2ROM的應用舉例1.波形發生器ROMD/A計數器CP計數脈沖送示波器34uoA1A2A0D3D2D1D0D/A01000000000001111111111100000000000000000000001111111111124812963tuo0數學運算是數控裝置和數字系統中需要經常進行的操作，如果事先把要用到的基本函數變量在一定范圍內的取值和相應的函數取值列成表格，寫入只讀存儲器中，則在需要時只要給出規定“地址”就可以快速地得到相應的函數值。這種ROM，實際上已經成為函數運算表電路。【例8.2—1】試用ROM構成能實現函數y=x2的運算表電路，x的取值范圍為0～15的正整數。【解】（1）分析要求、設定變量自變量x的取值范圍為0～15的正整數，對應的4位二進制正整數，用B=B3B2B1B0表示。根據y=x2的運算關系，可求出y的最大值是152＝225，可以用8位二進制數Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。2.作函數運算表電路（4）畫ROM存儲矩陣節點連接圖為做圖方便，可將ROM矩陣中的二極管用節點表示。圖8.2—5例8.2—1ROM存儲矩陣連接圖當我們把ROM存儲矩陣做一個邏輯部件應用時，可將其用方框圖表示。說明:在圖8.2—5所示電路中，字線W0～W15分別與最小項m0～m15一一對應，我們注意到作為地址譯碼器的與門陣列，其連接是固定的，它的任務是完成對輸入地址碼（變量）的譯碼工作，產生一個個具體的地址—地址碼（變量）的全部最小項；而作為存儲矩陣的或門陣列是可編程的，各個交叉點—可編程點的狀態，也就是存儲矩陣中的內容，可由用戶編程決定。從ROM的邏輯結構示意圖可知，只讀存儲器的基本部分是與門陣列和或門陣列，與門陣列實現對輸入變量的譯碼，產生變量的全部最小項，或門陣列完成有關最小項的或運算，因此從理論上講，利用ROM可以實現任何組合邏輯函數。2．實現任意組合邏輯函數【例8.2—2】試用ROM實現下列函數：2.選用16×4位ROM，畫存儲矩陣連線圖圖8.2—7例8.2—2ROM存儲矩陣連線圖四．常用的EPRO