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第 12 章 半导体存储器

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第 12 章 半导体存储器 - PowerPoint PPT Presentation


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第 12 章 半导体存储器. 孙卫强. 内容提要. 概述 只读存储器 ( ROM ) 随机存储器 ( RAM ) 存储器容量的扩展 用存储器实现逻辑函数. 存储器的分类. 存储器. 随机存取存储器. 混合型存储器. 只读存储器. Masked ROM. PROM. DRAM. Flash. EEPROM. EPROM. SRAM. NVRAM. FPM-DRAM. EDRAM. EDO DRAM. SDRAM. RAMBUS RAM. 存储器的分类. 存储器. 随机存取存储器. 混合型存储器. 只读存储器. Masked

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Presentation Transcript
slide2
内容提要
  • 概述
  • 只读存储器 (ROM)
  • 随机存储器 (RAM)
  • 存储器容量的扩展
  • 用存储器实现逻辑函数
slide3
存储器的分类

存储器

随机存取存储器

混合型存储器

只读存储器

Masked

ROM

PROM

DRAM

Flash

EEPROM

EPROM

SRAM

NVRAM

FPM-DRAM

EDRAM

EDO DRAM

SDRAM

RAMBUS RAM

slide4
存储器的分类

存储器

随机存取存储器

混合型存储器

只读存储器

Masked

ROM

PROM

DRAM

Flash

EEPROM

EPROM

SRAM

NVRAM

EDO DRAM

SDRAM

RAMBUS RAM

FPM-DRAM

EDRAM

计算机系统里面常用的半导体存储器类型

slide6
只读存储器ROM
  • 掩膜只读存储器(Masked ROM)
  • 可编程只读存储器(PROM)
  • 可擦除的可编程只读存储器(EPROM)
  • 电可擦除可编程只读存储器(E2PROM)
  • Flash
slide7
ROM输入和输出
  • 地址输入端 Ax
  • 数据输出端 Dx
  • 片选端CE
  • 输出使能OE
masked rom
掩膜只读存储器(Masked ROM)

容量:8个4bit数

bitline:位线

wordline:字线

slide9
ROM结构

CMOS反相器

+

-

二极管的导通与截至

slide10
ROM结构

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

1

0

1

0

0

slide11
ROM结构

交叉点有二极管:存储1

否则,存储0

1

0

1

0

1

0

0

masked rom1
掩膜只读存储器(Masked ROM)

wordline

wordline:字线,用来选择一个字

在存储矩阵中,

有二极管的点相当于存1;

否则是存0。

该存储器的容量

4个4bit数

bitline

bitline:位线,用来选择一个bit

masked rom2
掩膜只读存储器(Masked ROM)

A1A0输入某组合时,

选通W0W3中的一个,输出为高。

0

1

字线(Word Line)

去往存储矩阵

masked rom3
掩膜只读存储器(Masked ROM)

1

0

0

0

字线(Word Line)

0

字线中的一个被选通(为高)时,

相应交叉点的二极管导通,把位线拉高。

1

0

1

位线(Bit Line)

slide15
用MOS管构成的存储矩阵

字线,来自地址译码器

位线

slide16
使用二维译码的ROM

字线

容量:8×16

位线

容量:128×1

slide17
使用二维译码ROM实现逻辑函数?

在128个交叉点中合适

的位置放上二极管.

D0=A6’A5A4’A3’A2’A1’A0

slide18
线与和线或

Y=A+B+C+D

Y=ABCD

下拉电阻和线或结构

上拉电阻和线与结构

slide19
只读存储器ROM
  • 掩膜只读存储器(Masked ROM)
  • 可编程只读存储器(PROM)
  • 可擦除的可编程只读存储器(EPROM)
  • 电可擦除可编程只读存储器(E2PROM)
  • Flash
slide20
可编程只读存储器(PROM)
  • 在所有交叉点上都配置三极管(缺省存入1)
  • 编程时将不需要的三极管对应的熔丝烧断即可
  • 熔丝被烧断的交叉点存储0,否则存储1
slide21
PROM和编程器

PROM

编程使能端

万能编程器

slide22
只读存储器ROM
  • 掩膜只读存储器(Masked ROM)
  • 可编程只读存储器(PROM)
  • 可擦除的可编程只读存储器(EPROM)
  • 电可擦除可编程只读存储器(E2PROM)
  • Flash
slide24
只读存储器ROM
  • 掩膜只读存储器(Masked ROM)
  • 可编程只读存储器(PROM)
  • 可擦除的可编程只读存储器(EPROM)
  • 电可擦除可编程只读存储器(E2PROM)
  • Flash
slide25
存储器

存储器

随机存取存储器

混合型存储器

只读存储器

Masked

ROM

PROM

DRAM

Flash

EEPROM

EPROM

SRAM

NVRAM

FPM-DRAM

EDRAM

EDO DRAM

SDRAM

RAMBUS RAM

ram sram
静态RAM(SRAM)
  • 地址输入端An-1..A0
  • 数据输入端DINb-1..0
  • 数据输出端DOUTb-1..0
  • 片选CS
  • 写使能WE
  • 输出使能OE
slide28
SRAM的基本单元
  • IN:数据输入
  • SEL_L:片选,低有效
  • WR_L: 写使能,低有效
  • 当SEL_L有效时,数据被输出
  • 当SEL_L和WR_L同时有效时,数据被写入单元
slide29
SRAM

这是异步的SRAM!

dram dynamic ram
DRAM (Dynamic RAM)
  • 结构较SRAM简单,容易大规模集成
  • 使用比较复杂,需要定期充电
    • 由DRAM控制器(DRAM controller完成)
slide31
几个新名词
  • DDR:Double Data Rate,双倍速率
  • QDR:Quda Data Rate,四倍速率
slide32
内容提要
  • 概述
  • 只读存储器 (ROM)
  • 随机存储器 (RAM)
  • 存储器容量的扩展
  • 用存储器实现逻辑函数
slide33
存储器的容量扩展(一)

一、位扩展

将8片1024*1的RAM扩展成1024*8的RAM

要点:所有RAM使用相同的控制线和地址线。

slide34
存储器的容量扩展(二)

二、字扩展

将4片256*8的RAM扩展成1024*8的RAM

要点:所有RAM使用相同的地址线和读写控制线,

但是片选信号不同,由译码器产生。

slide35
小结
  • ROM
    • 掩模ROM
    • PROM,EPROM, EEPROM(E2PROM)
    • FLASH, NVRAM
  • RAM
    • SRAM,DRAM
  • RAM扩展
    • 位扩展,字扩展
  • 用存储器实现逻辑函数
slide36
作业
  • 第12章
    • 1、4、12、14、15、18