Transcript 半导体存储器与可编程逻辑器件

半导体存储器
 概
述
 只读存储器
 随机存储器
 存储容量的扩展
 用存储器实现组合逻辑函数
存储器概述
 半导体存储器是一种能存储大量二值信息的半导体
器件。
 存储容量、存取速度、价格和可靠性是衡量存储器
性能的重要指标。
 存取速度
 存取时间是指完成一次存储器读/写操作所需要的时间。
也称为读写时间。
 读、写操作统称为“访问”。
 半导体存储器从存、取功能上分为两大类。
 只读存储器（ROM）
 随机存储器（RAM）
只读存储器
 只读存储器特点


ROM中存放的数据一般不能用简单的方法改写。

正常使用时主要进行读取操作。

断电后内部信息不丢失。

一般用于存放固定的数据或程序。
只读存储器的类型
 掩模式ROM
 一次可编程ROM（PROM）
 紫外线可擦除ROM（EPROM）
 电可擦除ROM（EEPROM）

快闪存储器（Flash Memory）
ROM的基本结构
将输入的地址代码译成相应的控制信号，利用这
存储矩阵由许多存储单元排列而成，每一个存储
提高存储器的带负载能力，
个控制信号从存储矩阵中把指定的单元选出，并把其
单元或一组存储单元有一个对应地址代码。
实现对输出状态的三态控制，以便于系统的总线
中的数据送到输出缓冲器。
联接。
ROM的工作原理
字线、位线的交叉
A1、A0
地址线
点即为存储单元。
字线数与位线数的
乘积表示存储容量。
W3 W2
W1 W0
字线
D3 D2
D1 D0
位线
（数据线）
D3
4
×
4
位
R
O
M
≥1
A1
1
A0
1
D2
≥1
D1
≥1
D0
≥1
&
W0
W0  m0  A1 A0
&
W1
W1  m1  A1 A0
&
W2
W2  m2  A1 A0
&
W3
W3  m3  A1 A0
地址译码器
存储体
D3  W0  W2  m0  m2
D2  W1  W2  W3  m1  m2  m3
D1  W0  W3  m0  m3
D3  W0  W1  W3  m0  m1  m3
存储内容
地
址
字
线
A1
A0
0
存 储 内
容
W0
W1
W2
W3
D3
D2
D1
D0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
对于给定的地址，相应一条字线输
出高电平，与该字线相连接的或门输出
为 1，未连接的或门输出为 0。
D3=1
D2=0
D3
≥1
A1=0
A0=0
A1
1
A0
1
A1
A0
0
D1
≥1
D0
≥1
≥1
W0
&
W1
W1=0
W2
W2=0
W3
W3=0
&
址
D2
D0=1
&
&
地
D1=1
W0=1
字
线
存
储
内
容
W0
W1
W2
W3
D3
D2
D1
D0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
D3=0
D2=1
D3
≥1
A1=0
A0=1
A1
1
A0
1
A1
A0
0
D1
≥1
D0
≥1
≥1
W0
&
W1
W1=1
W2
W2=0
W3
W3=0
&
址
D2
D0=1
&
&
地
D1=0
W0=0
字
线
存
储
内
容
W0
W1
W2
W3
D3
D2
D1
D0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
D3=1
D2=1
D3
≥1
A1=1
A0=0
A1
1
A0
1
A1
A0
0
D1
≥1
D0
≥1
≥1
W0
&
W1
W1=0
W2
W2=1
W3
W3=0
&
址
D2
D0=0
&
&
地
D1=0
W0=0
字
线
存
储
内
容
W0
W1
W2
W3
D3
D2
D1
D0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
D3=0
D2=1
D3
≥1
A1=1
A0=1
A1
1
A0
1
A1
A0
0
D1
≥1
D0
≥1
≥1
W0
&
W1
W1=0
W2
W2=0
W3
W3=1
&
址
D2
D0=1
&
&
地
D1=1
W0=0
字
线
存
储
内
容
W0
W1
W2
W3
D3
D2
D1
D0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
各类ROM
 掩模ROM
生产时ROM，根据用户需要，直接“固化”数据。
 可编程ROM
通用无“数据”ROM，由设计人员根据需要，一次
性写入数据。（操作不可逆）
 可擦除可编程ROM
EPROM 紫外线擦除，可反复重写数据；
EEPROM 电可擦除，
 快闪存储器Flash Memory
已用于数据移动存储，容量等指标不断优化。
随机存储器
 RAM 特点
 可随时从任何制定地址读写数据，使用灵活；
 存在数据易失性的缺点，断电数据丢失。
 RAM 分类
 静态RAM （SRAM）
 动态RAM （DRAM）
静态RAM 结构及工作原理
存储器容量的扩展
 位扩展方式
 前提：字数够用，位数不够。
 方法：多片存储器地址线、控制线分别并联，
数据线并列。
 字扩展方式
 前提：位数够用，字数不够。
 方法：多片存储器地址线根据实际情况部分并
联，部分地址线和控制线组合扩充，数
据线并联。
用存储器实现组合逻辑函数
 出发点：
ROM的本质仍属于组合逻辑电路。
 方法：
设置不同地址的数据值，等效为所需的组合逻辑
函数。