半导体存储器(1)(1)

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三、半导体存储器的基本结构
… … … …
A0
地
A1
址
译
码
An
器
存储矩阵
三态 数据 缓冲
D0 D1
器
DN
R/W
控制逻辑
CS
图1 半导体存储器组成框图
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1．存储体
每个基本存储电路存放一位二进制信息，这些存储电路有 规则地组织起来，构成了存储体(存储矩阵)。不同存取方式的 芯片，采用的基本存储电路也不相同。
为了便于信息的存取，给同一存储体内的每个存储单元赋 予一个惟一的编号，该编号就是存储单元的地址。这样，对于 容量为2n个存储单元的存储体，需要n条地址线对其编址。若每 个单元存放M位信息，则需要M条数据线传送数据，芯片的存 储容量就可以表示为2nM位。
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2．外围电路
外围电路主要包括地址译码电路和由三态数据缓冲器、 控制逻辑两部分组成的读/写控制电路
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2. 存取速度 存储器芯片的存取速度是用存取时间来衡量的。
它是指从CPU给出有效的存储器地址信息到完成有 效数据存取所需要的时间。存取时间越短，则速度 越快。超高速存储器的存取时间已小于20ns，中速 存储器在100~200ns之间，低速存储器的存取时间 在300ns以上。
3. 可靠性 4. 功耗 5. 集成度
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EPROM 可擦除可编程只读存储器
用户借助仿真器，选择适当的写入电压，将程序写入 EPROM ，擦除时利用紫外线照射。擦净后，读出的状态为 “FFH” ,可重复写入上万次。
行线
VBaidu NhomakorabeaC
位 线 输 出
D
浮栅管
位线 S
EPROM存储电路 图6-9编F辑A课M件OpSpEtPROM存储电路
第5章 存储器
教学内容
本章重点介绍了常用的几种典型存储器芯片及 其与CPU之间的连接与扩展问题。具体内容如下：
1、半导体存储器的分类 2、随机读写存储器 3、只读存储器 4、存储器与CPU的连接
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存储器是计算机的重要部件，有记忆功能， 用来存放指令代码和操作数。
内存（主存)--主机内部由半导体器件构成 辅助存储器--位于主机外部用接口与主机连接 高速缓冲存储器--主存和微处理器之间
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二、半导体存储器的技术指标
1. 容量 存储器芯片的容量是以存储1位（bit）二进制数
为单位的，因此存储器的容量即指每个存储器芯片所 能存储的二进制数的位数。
存储器容量 = 存储单元数 x 位数
例：1K x 8bit
虽然微型计算机的字长已经达到16位、32位甚至 64位，但其内存仍以一个字节为一个单元，不过在这 种微型计算机中，一次可同时对2、4、8个单元进行 访问 。
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选择线存储体
0
A0
地
1
A1
址 译
2 3
A2
码
器
… …
A3
15
4位
WR
控制
CS
电路
数据缓冲器 I / O0～ I / O3
图 单译码方式
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简单的16字4位的存 储芯片为例。将所有基本 存储电路排成16行4列。 每一行对应一个字，每一 列对应其中的一位。每一 行的选择线和每一列的数 据线是公共的。图中， A0A3 4根地址线经译码 输出16根选择线，用于选 择16个单元。例如，当 A3A2A1A0=0000，而片选 信号为CS=0，WR=1时， 将0号单元中的信息读出。
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3．地址译码方式
芯片内部的地址译码主要有两种方式，即单译码方式和双 译码方式。单译码方式适用于小容量的存储芯片，对于容量较 大的存储器芯片则应采用双译码方式。
1) 单译码方式 单译码方式，只用一个译码电路对所有地址信息进行译码。
译码输出的选择线直接选中对应的单元。一根译码输出选择线 对应一个存储单元，故在存储容量较大、存储单元较多的情况 下。
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2) 双译码方式
双译码方式，把n位地址线分成两部分，行选择线X和列
选择线Y，分别进行译码。每一根X线选中存储矩阵中位于同 一行的所有单元，每一根Y线选中存储矩阵中位于同一列的所 有单元，当某一单元的X线和Y线同时有效时，相应的存储单 元被选中。
X0
A0 A1 A2
X X1 32×32＝ 1024
1) 地址译码电路 存储芯片中的地址译码电路对CPU从地址总线发来的n
位地址信号进行译码，经译码产生的选择信号可以惟一地选 中片内某一存储单元，在读/写控制电路的控制下可对该单 元进行读/写操作。
2) 读/写控制电路
读/写控制电路，接收CPU发来的相关控制信号。三态数 据缓冲器是数据输入/输出的通道，数据传输的方向取决于控 制逻辑对三态门的控制。CPU发往存储芯片的控制信号主要 有读/写信号(R/W)、片选信号(CS)等。
A5 A6 A7 A8 A9
WR RD CS
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5.2 只读存储器（ROM）
只读存储器具有掉电后信息不丢失特点（非易 失性），又称为固定存储器和永久性存储器。用 来存储程序。
MROM 掩膜型只读存储器
生产成本低，数据由厂家一次性写入，不能修改。
PROM 可编程只读存储器
MOS管串有一段“熔丝”构成，芯片出厂时所有“熔丝”均 处于连通状态（“1”态），用户借助专用编程器一次性写入， 若写入数据“0”位，则“熔丝”断开，不可恢复。
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5.1 半导体存储器基础
一、半导体存储器的分类
半存 导储 体器
随机存储器 （RAM）
只读存储器 （ROM）
静态RAM（SRAM） 动态RAM（DRAM/ iRAM） 掩膜式ROM（MROM） 可编程ROM（PROM） 可擦除PROM（EPROM） 电可擦除PROM（EEPROM）
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EPROM 芯片型号有： 2716(2K×8)\2732(4K×8)\2764(8K×8)\7128(16K×8)
等,可与相同容量的SRAM引脚兼容。
D7
…
D0
OE 输出允许
PGM
编程逻辑
CE
输出缓冲
A12
Y译码
…
A8
向 译
X2
存储矩阵
…
码
A3 A4
器 X31
1024×1
Y0 Y1 … Y31 Y向 译 码 器
三 态 双 向 缓 冲 器
控制电路
当A4A3A2A1A0=00000， I/O(1位 )A9A8A7A6A5=00000时，第
0号单元被选中。通过数据 线I/O实现数据的输入或输 出。若采用单译码方式，将 有1024根译码输出线。