各种存储器的简介
eeprom 手册
eeprom 手册
（实用版）
目录
1.EEPROM 简介
2.EEPROM 的结构和工作原理
3.EEPROM 的种类和特点
4.EEPROM 的应用领域
5.EEPROM 的发展趋势
正文
1.EEPROM 简介
EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）是一种半导体存储器，具有可编程和可擦除的特点。
它可以存储数据，并在需要时对数据进行修改。
EEPROM 在手机、电脑、家电等领域有着广泛的应用。
2.EEPROM 的结构和工作原理
EEPROM 主要由存储单元、选址电路和擦除电路组成。
其工作原理是：通过选址电路选择需要读取或写入的数据存储单元，然后通过擦除电路对数据进行擦除或写入。
EEPROM 的数据擦除和写入是通过改变存储单元中的电荷状态来实现的。
3.EEPROM 的种类和特点
根据不同的结构和工作原理，EEPROM 可以分为多种类型，如浮栅型、隧道型、磁阻型等。
不同类型的 EEPROM 具有不同的特点，如存储密度、读写速度、擦除次数等。
4.EEPROM 的应用领域
EEPROM 广泛应用于各种电子设备中，如手机、电脑、家电、工业控
制等。
它可以用于存储设备的配置信息、用户数据、程序代码等。
随着EEPROM 技术的不断发展，其在物联网、大数据等领域的应用前景也十分广阔。
5.EEPROM 的发展趋势
随着科技的不断进步，EEPROM 在存储容量、读写速度、擦除次数等方面将得到进一步提升。
同时，新型 EEPROM 材料和技术的不断涌现，也将为 EEPROM 的发展带来新的机遇和挑战。
RAM、SRAM、SDRAM、ROM、EPROM、EEPROM、Flash等常见存储器概念辨析
RAM、SRAM、SDRAM、ROM、EPROM、EEPROM、Flash等常见存储器概念辨析常见存储器概念辨析：RAM、SRAM、SDRAM、ROM、EPROM、EEPROM、Flash存储器可以分为很多种类，其中根据掉电数据是否丢失可以分为RAM（随机存取存储器）和ROM （只读存储器），其中RAM的访问速度比较快，但掉电后数据会丢失，而ROM掉电后数据不会丢失。
ROM和RAM指的都是半导体存储器，ROM是Read Only Memory的缩写，RAM是Random Access Memory的缩写。
ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的存。
RAM 又可分为SRAM（Static RAM/静态存储器）和DRAM（Dynamic RAM/动态存储器）。
SRAM 是利用双稳态触发器来保存信息的，只要不掉电，信息是不会丢失的。
DRAM是利用MOS（金属氧化物半导体）电容存储电荷来储存信息，因此必须通过不停的给电容充电来维持信息，所以DRAM 的成本、集成度、功耗等明显优于SRAM。
SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。
DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机存就是DRAM的。
而通常人们所说的SDRAM 是DRAM 的一种，它是同步动态存储器，利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。
使用SDRAM不但能提高系统表现，还能简化设计、提供高速的数据传输。
在嵌入式系统中经常使用。
ROM也有很多种，PROM是可编程的ROM，PROM和EPROM（可擦除可编程ROM）两者区别是，PROM是一次性的，也就是软件灌入后，就无法修改了，这种是早期的产品，现在已经不可能使用了，而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序，是一种通用的存储器。
存储器种类大全与简介
1.2 揮發性記憶體
3、快速頁面模式動態隨機存取記憶體（簡稱FPM DRAM）
Fast Page Mode DRAM
改良版的DRAM，大多数为72Pin或30Pin的模块。传统的DRAM在存取 一个BIT的数据时，必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。而 FRM DRAM在触发了行地址后，如果CPU需要的地址在同一行内，则 可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。由于一般的程序和数据在 内存中排列的地址是连续的，这种情况下输出行地址后连续输出列地址 就可以得到所需要的数据。FPM将记忆体内部隔成许多页数Pages，从 512B到数KB不等，在读取一连续区域内的数据时，就可以通过快速页 切换模式来直接读取各page内的资料，从而大大提高读取速度。在96 年以前，在486时代和PENTIUM时代的初期，FPM DRAM被大量使用。
1.2 揮發性記憶體
5、雙倍數同步動態隨機存取記憶體
（Double Data Rate RAM，簡稱為DDR-SDRAM）
作为SDRAM的换代产品，它具有两大特点：其一，速度比SDRAM 有一倍的提高；其二，采用了DLL（Delay Locked Loop：延时锁定回路） 提供一个数据滤波信号。这是目前内存市场上的主流模式。
1.3 Rambus DRAM
6、Rambus DRAM，簡稱為RDRAM
高频动态随机存取存储器
Rambus公司独立设计完成的一种内存模式，速度一般可以达到
500~530MB/s，是DRAM的10倍以上。但使用该内存后内存控制器需要 作相当大的改变，因此它们一般应用于专业的图形加速适配卡或者电视
游戏机的视频内存中。
Synchronous Graphics RAM
SDRAM的改良版，它以区块Block，即每32bit为基本存取单位，个
存储设备的简单介绍
存储设备的简单介绍存储设备分为以下几类：磁带机、磁带库、磁盘阵列、SUN网络存储、NAS网络存储、IP SAN网络存储、虚拟磁带库、光盘库、光盘库磁带机：磁带存储器的读写原理基本上与磁盘存储器相同，只是它的载磁体是一种带状塑料，叫做磁带。
写入时可通过磁头把信息代码记录在磁带上。
当记录代码的磁带在磁头下移动时，就可在磁头线圈上感应出电动势，即读出信息代码。
磁带存储器由磁带机和磁带两部分组成。
磁带机的分类和结构磁带的分类：按带宽分有1/4英寸和1/2英寸；按带长分有2400英尺、1200英尺和600英尺；按外形分有开盘式磁带和盒式磁带；按记录密度分有800位/英寸、1600位/英寸、6250位/英寸；按带面并行记录的磁道数分有9道、16道等。
计算机系统中多采用1/2英寸开盘磁带和1/4英寸盒式磁带，它们是标准磁带磁带机的分类：按磁带机规模分，有标准半英1/2磁带机、盒式磁带机、海量宽磁带存储器。
按磁带机走带速度分，有高速磁带机(4—5m/s)、中速磁带机(2—3m/s）、低速磁带机(2m/s以下)。
磁带机的数据传输率为C=D·v，其中D为记录密度，v为走带速度。
带速快则传输率高。
按磁带的记录格式分类，有启停式和数据流式。
磁带库磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统，它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，但同时具有更先进的技术特点。
它的存储容量可达到数百PB（1pb=100万GB），可以实现连续备份、自动搜索磁带，也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计，整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。
磁带库不仅数据存储量大得多，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。
在网络系统中，磁带库通过SAN（Storage Area Network-存储局域网络）系统可形成网络存储系统，为企业存储提供有力保障，很容易完成远程数据访问、数据存储备份，或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份，无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。
存储器及其接口
0
1
1
1
1
0
F0000～F7FFFH
0
1
1
1
1
1
F8000～FFFFFH
ROM子系统中译码器管理的存储器地址
存储器地址区域
3.RAM子系统
系统板上RAM子系统为256KB，每64KB为一组，采用9片4164 DRAM芯片，8片构成64KB，另一片用于奇偶校验
CPU
数据总线
地址总线
寻址范围
T2为一列基本存储单元电路上共有的控制管。
CD
T1
字选择线
刷 新 放大器
位选择线
T2
单管动态RAM存储电路
数据线（D）
DRAM的基本存储电路
NC
D
IN
WE
RAS
A
0
A2
A1
GND
—
—
—
—
—
—
—
—
V
CC
CAS
D
OUT
A6
A3
A4
A5
A7
—
—
—
—
—
—
4.电可擦可编程的ROM
5.闪速存储器（Flash Memory）
01
闪存也称快擦写存储器，有人也简称之Flash。 Flash Memory属于EERPOM类型 ,有很高的存取速度，而且易于擦除和重写，而且可以选择删除芯片的一部分内容，但还不能进行字节级别的删除操作。
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02
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8088
8位
20位
1MB
8086
8位
20位
1MB
80286
各种存储器的简介
4.相变随机存储器（PRAM）
（2）写“1”——SET——晶化 给存储单元施加如图（b）所示 的长而幅度中等的脉冲电流（电压）， GST的温度被加热到熔点（Tm）以下 结晶点（Tg）以上，且该状态被保持 一段时间（t2）。由于脉冲时间较长， 其分子有足够的时间进行排列，成为 有序状态，从而实现到低阻的晶态的 转化，实现存储信息“1” 。
3.磁性随机存储器（MRAM）
当铁磁层的磁矩相互平行时，由于 通过绝缘隧道层的载流子与自旋有 关的散射最小，电阻也就最小，器 件表现出低阻态； 反之，磁层的磁矩相反时，通过绝 缘层的载流子与自旋有关的散射最 大，这时电阻最大，使器件呈现高阻态。
3.磁性随机存储器（MRAM）
问题
（1）制造成本十分高昂。 （2） MRAM是在集成硅电路的磁性材料中存储信息，周围的磁场会对 芯片产生一定影响，对于高磁环境下的磁场屏蔽也是值得考虑的问题。
5.阻变随机存储器(RRAM)
此时ECM单 元的阻态迅速 由低阻变为高 阻。最终器件 达到关断状态， 如图(D)所示。
5.阻变随机存储器(RRAM)
主要问题 RRAM是 一 项 前 沿 的 研 究 课 题。 目 前 关 于物理机制的研究已取 得了较快进展，但这些机制大都停留在实验现象上，缺乏直接的实验 依据，电阻转变部位的确认,电阻转变过程中元素的变化以及电阻转变 的重复性问题，是当前 研究所面临的紧要问题。 同时，在众多材料 中寻找性能制备拓展性都满足要求的材料仍是发展的关键 。
• 硅基flash存储器作为传统的NVM器件，已被广泛投入到可移动存储 器的应用当中。但是，工作寿命、读写速度的不足，写操作中的高电 压及尺寸无法继续缩小等瓶颈已经从多方面限制了flash存储器的进一 步发展。 • 作为替代，多种新兴器件作为下一代NVM器件得到了业界广泛的关注， 这其中包括铁电随机存储器（FeRAM）、磁性随机存储器 （MRAM） 、相变随机存储器（PRAM ） 、阻变随机存储器 （RRAM）等。
什么是计算机存储器常见的计算机存储器有哪些
什么是计算机存储器常见的计算机存储器有哪些计算机存储器是一种用来存储数据和指令的设备，是计算机系统的一个重要组成部分。
计算机存储器一般分为主存储器和辅助存储器两种。
主存储器：主存储器是计算机中用来存储数据和指令的地方，也被称为内存。
主存储器是在计算机运行时被CPU直接访问的一种存储设备，主要用来存储当前正在执行的程序和数据。
主存储器的速度比较快，但容量有限。
主存储器的存取速度取决于存储介质的类型，常见的主存储器包括动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）。
1. DRAM（Dynamic Random Access Memory）：动态随机存取存储器是一种常见的主存储器，使用电容和晶体管来存储数据。
DRAM需要不断地刷新存储的数据，因此速度比较慢，但成本低廉，容量大。
DRAM广泛应用于个人电脑和其他计算设备上。
2. SRAM（Static Random Access Memory）：静态随机存取存储器也是一种常见的主存储器，使用触发器来存储数据。
相比于DRAM，SRAM的读写速度更快，但成本更高，容量较小。
SRAM通常用于缓存和高性能计算机系统中。
辅助存储器：辅助存储器是计算机中用来存储数据和程序的一种永久性存储设备，主要是用来存储不常用的数据和程序。
辅助存储器通常比主存储器容量更大，但速度较慢。
1. 硬盘驱动器（Hard Disk Drive，HDD）：硬盘驱动器是一种机械存储设备，使用磁性记录技术来存储数据。
硬盘驱动器容量大，价格便宜，但读写速度较慢。
硬盘驱动器广泛用于个人电脑和服务器上。
2. 固态硬盘（Solid State Drive，SSD）：固态硬盘是一种电子存储设备，使用闪存芯片来存储数据。
固态硬盘读写速度快，耐用性强，但价格相对较高。
固态硬盘逐渐取代了传统的硬盘驱动器，成为计算机存储器的主要形式之一3.光盘和闪存盘（CD-ROM、DVD-ROM、USB闪存盘）：光盘和闪存盘是一种便携式存储设备，用来存储数据和程序。
计算机存储器介绍
图表和图形 1
技术参数
1、容量 作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。 硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB，1TB=1024GB。但硬盘厂商在 标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标 称值要小。 2、转速 转速是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成转数的最大值。转速的快 慢是标示硬盘档次的重要参数之一，它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，在很大程度上直接 影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快，硬盘寻找文件的速度也就越快，相对的硬盘的传输速度也就 得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位表示为RPM，是转/每分钟。RPM值越大，内部 传输率就越快，访问时间就越短，硬盘的整体性能也就越好。 硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带 到磁头下方，转速越快，则等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的读取速度。 家用的普通硬盘的转速一般有5400rpm、7200rpm几种；而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm 为主，；服务器用户对硬盘性能要求最高，服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm，甚 至还有15000rpm的，性能要超出家用产品很多。较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写 时间，但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影果，很多人都为自己电脑硬盘安装上了硬盘散热风扇，但是一些低档的风扇， 它的震动相当明显，可以把震动传递到硬盘上，长期以后，定会对硬盘寿命产生影响。 二、光驱：目前主流的光驱读盘速度已经达到了50倍速以上，当光盘在光驱总高速旋转时，光驱本身发出的震 动会带动机箱的共振，从而影响到硬盘的工作。而且这种高速转动发热量也是很多的，光驱离硬盘又是如此近， 从光驱中释放的热量定会使得硬盘的温度上升。 三、灰尘：灰尘对硬盘的损害是显而易见的，在沉积在硬盘的电路板的灰尘会严重影响电路板上芯片的热量散 发，使得电路板上的元器件温度上升，进而导致芯片过热而烧毁。另外灰尘如果吸收了水分，是很容易造成电 路短路的。 四、静电:在对电脑进行维修过程中，很多人都是用手拿硬盘，但是在干燥的天气中，人的手上可能会积累上万 伏的静电，手上的静电可能会击穿电路板上的芯片，导致硬盘出现故障。 五、低级格式化:如果电脑硬盘出现了坏道，很多网友都采取低级格式化的措施，其实低格对硬盘的损坏的很大 的，它可能会造成磁盘坏道的扩散，甚至会导致硬盘参数丢失，造成硬盘无法使用。 六、电源：一个低质量的电脑，会使硬盘受到电压波动的干扰，特别是硬盘在进行读写操作时，如果电源出现 问题，可以在一瞬间让一块硬盘报废。 七、磁场:因为硬盘是一种依靠磁介质来记录数据的设备，如果受到外界环境的磁场干扰，很可能导致磁盘数据 的丢失，所以应该尽量远离磁场环境。
【汇编】各种寄存器介绍
【汇编】各种寄存器介绍计算机寄存器分类简介:32位CPU所含有的寄存器有：4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)2个变址和指针寄存器(ESI和EDI) 2个指针寄存器(ESP和EBP)6个段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)1个指令指针寄存器(EIP) 1个标志寄存器(EFlags)1、数据寄存器数据寄存器主要⽤来保存操作数和运算结果等信息，从⽽节省读取操作数所需占⽤总线和访问存储器的时间。
32位CPU有4个32位的通⽤寄存器EAX、EBX、ECX和EDX。
对低16位数据的存取，不会影响⾼16位的数据。
这些低16位寄存器分别命名为：AX、BX、CX和DX，它和先前的CPU中的寄存器相⼀致。
4个16位寄存器⼜可分割成8个独⽴的8位寄存器(AX：AH-AL、BX：BH-BL、CX：CH-CL、DX：DH-DL)，每个寄存器都有⾃⼰的名称，可独⽴存取。
程序员可利⽤数据寄存器的这种“可分可合”的特性，灵活地处理字/字节的信息。
寄存器EAX通常称为累加器(Accumulator)，⽤累加器进⾏的操作可能需要更少时间。
可⽤于乘、除、输⼊/输出等操作，使⽤频率很⾼；寄存器EBX称为基地址寄存器(Base Register)。
它可作为存储器指针来使⽤；寄存器ECX称为计数寄存器(Count Register)。
在循环和字符串操作时，要⽤它来控制循环次数；在位操作中，当移多位时，要⽤CL来指明移位的位数；寄存器EDX称为数据寄存器(Data Register)。
在进⾏乘、除运算时，它可作为默认的操作数参与运算，也可⽤于存放I/O的端⼝地址。
在16位CPU中，AX、BX、CX和DX不能作为基址和变址寄存器来存放存储单元的地址，在32位CPU中，其32位寄存器EAX、EBX、ECX和EDX不仅可传送数据、暂存数据保存算术逻辑运算结果，⽽且也可作为指针寄存器，所以，这些32位寄存器更具有通⽤性。
2、变址寄存器32位CPU有2个32位通⽤寄存器ESI和EDI。
DRAM的发展
DRAM的发展1. 简介动态随机存取存储器（DRAM）是一种计算机主存储器，用于临时存储数据。
它是一种易失性存储器，需要定期刷新以保持数据的完整性。
DRAM的发展经历了多个阶段，从最早的SDRAM到现在的DDR4和DDR5。
2. SDRAM的发展最早的SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）于1993年问世，它与传统的DRAM相比，引入了同步时钟信号，提高了数据传输速度。
随着技术的进步，SDRAM的速度不断提高，从最初的66 MHz发展到现在的DDR4-3200。
3. DDR的发展DDR（Double Data Rate）是SDRAM的升级版本，它在每个时钟周期内可以传输两次数据，提高了数据传输效率。
首先推出的是DDR SDRAM，随后发展到DDR2、DDR3和DDR4。
每一代DDR都提升了带宽和速度，DDR4目前是最常用的DDR版本。
4. DDR4的特点DDR4 SDRAM于2014年发布，相比于DDR3，它具有更高的频率和更低的功耗。
DDR4的频率范围从2133 MHz到3200 MHz，而DDR3的频率范围为800 MHz到2133 MHz。
DDR4还引入了更高的密度和更大的容量，使得计算机系统可以处理更多的数据。
5. DDR5的发展DDR5 SDRAM是下一代DRAM标准，预计于2020年问世。
DDR5将进一步提高带宽和速度，并降低功耗。
预计DDR5的频率将超过DDR4的3200 MHz，并支持更大的容量。
此外，DDR5还将引入新的技术，如错误校验和修复功能，提高数据的可靠性。
6. DRAM的应用DRAM广泛应用于计算机系统中，包括个人电脑、服务器、移动设备等。
它是计算机系统中最常见的主存储器，用于存储正在运行的程序和数据。
随着技术的发展，DRAM的容量和速度不断提升，满足了不同应用的需求。
7. DRAM的挑战随着计算机系统的需求不断增加，DRAM面临着一些挑战。
计算机原理存储器
计算机原理存储器
计算机原理中，存储器是指计算机用来存储数据和程序的部件。
存储器一般分为内存和外存两种类型。
内存是计算机中用于存储当前运行程序和数据的存储器。
它分为主存和辅存两部分。
主存是计算机中最主要的存储器，由半导体存储芯片构成，通常包括随机访问存储器（RAM）和只
读存储器（ROM）。
RAM具有读写功能，用于临时存储运行
程序和数据，数据可以快速读取和写入。
而ROM是只读存储器，其中的数据是固化的，无法进行修改。
主存的容量通常较小，但速度快。
外存主要是指硬盘、光盘等可以作为辅助存储器使用的设备。
相比主存，外存容量大，但速度较慢。
外存被用于长期存储程序和数据，能够持久保存。
计算机在运行过程中，通常需要将外存中的数据加载到主存中进行操作。
存储器在计算机中起到了至关重要的作用，它直接影响到计算机的性能和数据的处理速度。
不同类型的存储器在容量、速度和价格等方面有所差异，计算机系统需要根据不同的需求来选择合适的存储器组合。
计算机组成原理4第四章存储器PPT课件精选全文
4.2
11
4.2
请问： 主机存储容量为4GB，按字节寻址，其地址线 位数应为多少位？数据线位数多少位？ 按字寻址（16位为一个字）,则地址线和数据线 各是多少根呢？
12
数据在主存中的存放
设存储字长为64位（8个字节），即一个存 取周期最多能够从主存读或写64位数据。
读写的数据有4种不同长度:
字节 半字 单字 双字
34
3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较
主存
DRAM
SRAM
存储原理
电容
触发器
集成度
高
低
芯片引脚
少
多
功耗
小
大
价格
低
高
速度
慢
快
刷新
有
无
4.2
缓存
35
内容回顾: 半导体存储芯片的基本结构 4.2
…… ……
地
译
存
读
数
址
码
储
写
据
线
驱
矩
电
线
动
阵
路
片选线
读/写控制线
地址线（单向） 数据线（双向） 芯片容量
D0
…… D 7
22
(2) 重合法（1K*1位重合法存储器芯片）
0 A4
0,00
…
0,31
0 A3
X 地
X0
32×32
… …
0址
矩阵
A2
译
0码
31,0
…
31,31
A1
器 X 31
0 A0
Y0 Y 地址译码器 Y31 A 9 0A 8 0A 7 0A 6 0A 5 0
电子技术基础—数字部分ppt课件
S3 S2 S1 00 0 001
010
┇
111
10/13/2023
波形 正弦波 锯齿波 三角波
┇ 阶梯波
A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 H~ 0 FFH 1 0 0 H~ 1 FFH 2 0 0 H~ 2FFH ┇ 7 0 0 H~ 7 FFH
11
波形选 择开关
存八种 波形的
数据
经8位 DAC转
换成模
拟电压。
10/13/2023
图8-13 八种波形发生器电路图
256进 制计数
器
S1 、S2和S3 ：波形选择开关。 两个16进制计数器在CP脉冲的作用下，从00H~ FFH不断作周期性的计数，则相应波形的编码数据便 依次出现在数据线D0~D7上，经D/A转换后便可在输 出端得到相应波形的模拟电压输出波形。
单片容量已达64MB，并正在开发256MB的快闪 存储器。可重写编程的次数已达100万次。
10/13/2023
16
已越来越多地取代EPROM，并广泛应用于通信 设备、办公设备、医疗设备、工业控制等领域。
3. 非易失性静态读写存储器NVSRAM
由美国Dallas半导体公司推出，为封装一体化的
电池后备供电的静态读写存储器。 它以高容量长寿命锂电池为后备电源，在低功
10/13/2023
图8-14 三角波细分图
14
将这255个二进制数通过用户编程的方法，写入 对应的存储单元，如表8-3所示。将2716的高三位地 址A10A9A8取为0，则该三角波占用的地址空间为000H ~0FFH，共256个。
表8-3 三角波存储表
存储器的发展
现代计算机存储器件的发展历史和趋势1. 存储器简介存储器(Memory)是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。
它根据控制器指定的位置存入和取出信息。
自世界上第一台计算机问世以来，计算机的存储器件也在不断的发展更新，从一开始的汞延迟线，磁带，磁鼓，磁芯，到现在的半导体存储器，磁盘，光盘，纳米存储等，无不体现着科学技术的快速发展。
2. 半导体存储器由于对运行速度的要求，现代计算机的内存储器多采用半导体存储器。
半导体存储器包括只读存储器(ROM)和随机读写存储器(RAM)两大类。
2.1 只读存储器ROM 是路线最简单的半导体电路，通过掩模工艺，一次性创造，在元件正常工作的情况下，其中的代码与数据将永久保存，并且不能够进行修改。
普通地，只读存储器用来存放固定的程序和数据，如微机的监控程序、BIOS (基本输入/输出系统Basic Input/Output System) 、汇编程序、用户程序、数据表格等。
根据编程方法不同，ROM 可分为以下五种：1、掩码式只读存储器，这种ROM 在创造过程中，其中的数据已经事先确定了，于是只能读出，而不能再改变。
它的优点是可靠性高，价格便宜，适宜批量生产。
2、可一次性编程只读存储器(PROM)，为了使用户能够根据自己的需要来写ROM，厂家生产了一种PROM。
允许用户对其进行一次编程——写入数据或者程序。
一旦编程之后，信息就永久性地固定下来。
用户可以读出和使用，但再也无法改变其内容。
3、可擦可编程只读存储器(EPROM)，这是一种具有可擦除功能，擦除后即可进行再编程的ROM 内存，写入前必须先把里面的内容用紫外线照射它的IC 卡上的透明视窗的方式来清除掉。
4、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，功能与EPROM 一样，不同之处是清除数据的方式，它是以约20V 的电压来进行清除的。
什么是存储器工作原理是什么
什么是存储器工作原理是什么存储器是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备，那么你对存储器了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是存储器，希望大家喜欢! 存储器的简介存储器的主要功能是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
存储器是具有“记忆”功能的设备，它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。
这些器件也称为记忆元件。
在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。
记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。
日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。
计算机中处理的各种字符，例如英文字母、运算符号等，也要转换成二进制代码才能存储和操作。
存储器：存放程序和数据的器件存储位：存放一个二进制数位的存储单元，是存储器最小的存储单位，或称记忆单元存储字：一个数(n位二进制位)作为一个整体存入或取出时，称存储字存储单元：存放一个存储字的若干个记忆单元组成一个存储单元存储体：大量存储单元的集合组成存储体存储单元地址：存储单元的编号字编址：对存储单元按字编址字节编址：对存储单元按字节编址寻址：由地址寻找数据，从对应地址的存储单元中访存数据。
以存储体(大量存储单元组成的阵列)为核心，加上必要的地址译码、读写控制电路，即为存储集成电路;再加上必要的I/O接口和一些额外的电路如存取策略管理，则形成存储芯片，比如手机中常用的存储芯片。
得益于新的IC制造或芯片封装工艺，现在已经有能力把DRAM和FLASH存储单元集成在单芯片里。
存储芯片再与控制芯片(负责复杂的存取控制、存储管理、加密、与其他器件的配合等)及时钟、电源等必要的组件集成在电路板上构成整机，就是一个存储产品，如U盘。
从存储单元(晶体管阵列)到存储集成电路再到存储设备，都是为了实现信息的存储，区别是层次的不同。
存储器的构成构成存储器的存储介质，存储元，它可存储一个二进制代码。
由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。
半导体存储器及其应用
存储器构造框图
存储器内部为双向地址译码，以节省内部引线和驱动器 如：1K容量存储器，有10根地址线。 单向译码需要1024根译码输出线和驱动器。
双向译码 X、Y方向 各为32根译码输出线 和驱动器， 总共需要64根译码线 和64个驱动器。
静态RAM Intel 2114 Intel 2114 容量 1k×4位
PROM：可编程ROM
顾客可进行一次编程。存储单元电路由熔丝相连，当加入
写脉冲，某些存储单元熔丝熔断，信息永久写入，不可再次改
写。
１、熔丝型ＰＲＯＭ旳构成：
由镍铬熔丝等构成 ２、熔丝型ＰＲＯＭ旳编程写入
出厂时，全部位均为“０”
编程写入：用过电流将要写
“１” 旳位旳熔丝熔断。
３、“读”工作原理 字线被选中，有(无)熔丝旳位
程序存储器旳工作方式-2716(见P110)
EPROM2716 工作方式真值表
/CE /OE VPP D0~D7 方式
0 0 +5V 输出
读
× 1 +5V 高阻 未选中
1 × +5V 高阻
维持
正脉 冲1
+25V
输入
编程
0 0 +25V 输出 编程校验
0 1 +25V 高阻 编程禁止
注：VPP为编程脉冲，可觉得 +5V,+12.5v,+21V,+25V等
第五章 半导体存储器及其应用
5-1 半导体存储器旳分类 5-2 随机存取存储器RAM 5-3 只读存储器ROM 5-4 CPU与存储器旳连接 5-5 MCS-51存储器旳扩展
5.1 半导体存储器旳分类
ห้องสมุดไป่ตู้ 1. 随机存取存储器RAM (Random Access Memory)
RAM、ROM和FLASH三大类常见存储器简介
最近因为在找实习工作,做了一些大公司的硬件笔试题,发现很多公司都有
对存储器的考察,从来没有系统的整理过存储器的种类，是时候来一波整理了
以下主要讲了：RAM、ROM和FLASH三大类。
RAM包括：SRAM、DRAM、SDRAM、DDRSDRAM、DDR2SDRAM
和DDR3SDRAM
ROM包括：PROM、EPROM和EEPROM
FLASH包括：NORFLASH和NANDFLASH
RAM
速度最快，掉电丢失数据，容量小，价格贵
RAM英文名randomaccessmemory，随机存储器，之所以叫随机存储器
是因为：当对RAM进行数据读取或写入的时候，花费的时间和这段信息所
EEPROM：升级版，可以多次编程更改，使用电擦除
FLASH
掉电不丢失数据，容量大，价格便宜
FLASH：存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电
子可擦ห้องสมุดไป่ตู้可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读
取数据。分为NANDFLASH和NORFLASH，NORFLASH读取速度比
ROM
掉电不丢失数据，容量大，价格便宜
ROM英文名Read-OnlyMemory，只读存储器，里面数据在正常应用的时
候只能读，不能写，存储速度不如RAM。
PROM：（P指的programmable）可编程ROM，根据用户需求，来写入
内容，但是只能写一次，就不能再改变了
EPROM：PROM的升级版，可以多次编程更改，只能使用紫外线擦除
SDRAM是同步（S指的是synchronous）DRAM，同步是指内存工作需要
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5.阻变随机存储器(RRAM)
RRAM中的阻变元件 一般采用简单的类似电 容的金属-介质层-金属 （MIM）结构，由两层 金属电极包夹着一层介 质材料构成。 对RRAM存储机制仍有很大的争论,本 次汇报简单讲解导电细丝理论。
5.阻变随机存储器(RRAM)
导电细丝典型结构
5.阻变随机存储器(RRAM)
汇报人
：伍法才
简单介绍5种非易失性存储器
一、引言
二、非易失性存 储器的简单说明
三、介绍5种非易 失性存储器
引 言
• 随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,我们正迈向一个信息社会。 信息社会离不开信息的存贮。近半个世纪以来,人们不断地探索存贮新 技术,形成了品种繁多的存储器家族,其中的半导体不挥发性存储器 ( Non-VolatileSemiconductor Memory)因其具有掉电仍能保持信息的 特点而成为存储器家族的热门领域。
• 硅基flash存储器作为传统的NVM器件，已被广泛投入到可移动存储 器的应用当中。但是，工作寿命、读写速度的不足，写操作中的高电 压及尺寸无法继续缩小等瓶颈已经从多方面限制了flash存储器的进一 步发展。 • 作为替代，多种新兴器件作为下一代NVM器件得到了业界广泛的关注， 这其中包括铁电随机存储器（FeRAM）、磁性随机存储器 （MRAM） 、相变随机存储器（PRAM ） 、阻变随机存储器 （RRAM）等。
读时间(ns) 50 写/擦时间 104/104 （ns） 耐久性 105
写入功率
高电压要 求
high
5
low
2-3V
high
3V
low
1.5-3V
low
1.5-3V
4.相变随机存储器（PRAM）
材料在外加电压下， 在晶态与非晶态间之 间转换，两种状态的 电阻特性不同，可以 用来分别代表“0”和“1” 来存储数据。 (电阻加热器BEC、 上下电极TE、BE相变薄膜GST)
4.相变随机存储器（PRAM）
CRAM 写入和读取信息的具体过程为： （1）写“0”——RESET——非晶化 给存储单元施加如图（a）所示 的短而强的脉冲电流（电压），GST 的温度被加热到熔点（Tm）以上， 其分子成为无序状态，其后电压突然 移去，熔融的GST经快速冷却（t1） 至结晶点（Tg）以下，由于分子没有 足够的时间进行重新排列，其无序状 态得到保持，从而实现到高阻的非晶态 的转化，实现存储信息“0”。
1.闪速存储器(Flash Memory)
•
电子注入示意图
1.闪速存储器(Flash Memory)
• 整个工作机理用能带图来说明
•
（a）初始阶段
(b)电子越过势垒或隧穿注入
1.闪速存储器(Flash Memory)
（c）电子成功注入
(d)通过电子隧穿擦除
1.闪速存储器(Flash Memory)
•
•
简单介绍5种非易失性存储器
闪速存储器 (Flash Memory)
铁电随机存储器 （FeRAM）
磁性随机存储器 （MRAM）
相变随机存储器 （PRAM）
阻变存储器 (RRAM)
1.闪速存储器(Flash Memory)
• 闪存的存储单元为三端器件，与场效应管有相同的名称：源极、漏极 和栅极。栅极与硅衬底之间有二氧化硅绝缘层，用来保护浮置栅极中 的电荷不会泄漏。采用这种结构，使得存储单元具有了电荷保持能力， 就像是装进瓶子里的水，当你倒入水后，水位就一直保持在那里，直 到你再次倒入或倒出，所以闪存具有记忆能力。Flash存储器是通过 向浮栅中注入或拉出电子来实现“写”或“擦”。向浮栅中注入电子 时定义为“1”将浮栅中的电子拉出定义为“0”。
4.相变随机存储器（PRAM）
（2）写“1”——SET——晶化 给存储单元施加如图（b）所示 的长而幅度中等的脉冲电流（电压）， GST的温度被加热到熔点（Tm）以下 结晶点（Tg）以上，且该状态被保持 一段时间（t2）。由于脉冲时间较长， 其分子有足够的时间进行排列，成为 有序状态，从而实现到低阻的晶态的 转化，实现存储信息“1” 。
在初始情况下， ECM单元处于如 （D）图所示的 关断状态。
5.阻变随机存储器(RRAM)
当活性阳极，如本例中的Ag电极， 施加正电压，会有Ag+离子开始沿 着电场方向在电解质内向惰性阴极 方向迁移。当Ag+离子接触到惰性 阴极时得到电子被还原，于是沉积 在惰性电极表面。一旦开始有Ag颗 粒沉积于阴极表面，电解质内的电 场分布发生变化，Ag沉积处的高电 场会导致更多Ag+离子迁移至此并 被还原，于是逐渐形成一条由阴极 通向阳极的细丝，如图(A)所示。
2.铁电随机存储器（FeRAM）
2.铁电随机存储器（FeRAM）
•
• • • • • 问题 大多数铁电材料均为钙钛矿晶体结构,典型的铁电材料有锆钛酸铅 (PZT)，钛酸锶钡(SBT)。 锆钛酸铅(PZT)缺点是有疲劳退化问题，还有含铅会对环境造成污染。 钛酸锶钡(SBT）缺点工艺温度较高，使之工艺集成难度增大，剩余极 化程度较小。 未来发展要解决的主要难题: 一是采用 单元结构缩小单元面积提高集成度; 二是提高铁电薄膜性能。
5.阻变随机存储器(RRAM)
在导电细丝完整形成 的瞬间为置位过程， 此时ECM单元的阻态 迅速由高阻变为低阻。 最终，电流由细丝流过， ECM单元达到开启状态， 如图(B)所示。
5.阻变随机存储器(RRAM)
而此时当Ag电极加反向电压， 两种熔断机制： (1)氧化还原细丝溶断 导电细丝中的Ag原子发生 氧化反应，产生带正电的Ag+； 带正电的Ag+在Ag电极处还 原成Ag原子。导电细丝开 始断裂。 （2）热熔断 导电细丝因为低阻态电 流产生热量过大而熔断。 细丝熔断即复位过程，如图 (C)所示。
2.铁电随机存储器（FeRAM）
原理
FRAM利用铁电晶体的铁 电效应实现数据存储,铁电 晶体的结构如图所示。铁 电效应是指在铁电晶体上施 加一定的电场时,晶体中心 原子在电场的作用下运动, 并达到一种稳定状态;当电场从晶体移走后,中心原子会保持 在原来的位置。这是由于晶体的中间层是一个高能阶,中心原 子在没有获得外部能量时不能越过高能阶到达另一稳定位置, 因此FRAM保持数据不需要电压,也不需要像ROM一样周期 性刷新。
•
1.闪速存储器(Flash Memory)
• 注入电子实现“写” • ①热电子注入机理：当在漏和栅极上同时加高电压，电子从电场获得 能量变成热电子，由源极向漏极迁移，在栅极电场的吸引下，当电子 的能量大于Si/SO2界面势垒时，它们就能越过势垒注入到浮栅上。同 时，强电场也会引起碰撞电离，碰撞电离产生的二次电子也能注入到 浮栅上。 • ①福勒 - 诺德海姆隧穿效应机理：当在栅极和衬底之间加一个电压时, 在氧化层中会建立一个电场。一般情况下,由于SiO2和Si界面的电子 势垒很高( 3. 2eV) ,电子很难越过势垒注入到多晶硅栅中。Fowler等 人提出,当氧化层中电场达到10MV/cm,且氧化层厚度较小( 0. 01μm以 下)时,电子将发生直接隧穿效应,穿过氧化层中势垒注入到浮栅。 • 小结：通过越过势垒和电子隧穿势垒实现注入电子。 拉出电子实现“擦” 在控制栅极上加上负电压，或在源/漏加正电压，存储电子通过隧 穿离开浮到到衬底。
4.相变随机存储器（PRAM）
（3）读——READ 存储单元的读过程使用短而弱的脉冲 电流（电压），如图（c）所示，其 产生的热能只能使GST的温度上升到 结晶点以下，材料的状态在读电脉冲 下不会发生变化，通过与外电路的配 合，即可读出存储元的电阻。
4.相变随机存储器（PRAM）
问题 （1）性能不高：耐久性读写速度和次数不如FeRAM,MRAM,RRAM。 （2）由于 需要使用加热电阻来使相变材料发生相变，工艺越先进，单 元越精细，对加热元件的 控制要求也越高，发热带来的影响也越大 发热和 较大的耗电量可能会限制 的进一步发展。 （3）制造成本）
Flash Memory FeRAM MRAM PRAM RRAM
非易失性
单元大小 （F2)
yes
7-11
yes
15-34 20-80 50/50 1012
yes
16-40 3-20 3-20 >1015
yes
6-12 20-50 50/120 108
yes
6-10 10-50 10-50 108
3.磁性随机存储器（MRAM）
当铁磁层的磁矩相互平行时，由于 通过绝缘隧道层的载流子与自旋有 关的散射最小，电阻也就最小，器 件表现出低阻态； 反之，磁层的磁矩相反时，通过绝 缘层的载流子与自旋有关的散射最 大，这时电阻最大，使器件呈现高阻态。
3.磁性随机存储器（MRAM）
问题
（1）制造成本十分高昂。 （2） MRAM是在集成硅电路的磁性材料中存储信息，周围的磁场会对 芯片产生一定影响，对于高磁环境下的磁场屏蔽也是值得考虑的问题。
5.阻变随机存储器(RRAM)
此时ECM单 元的阻态迅速 由低阻变为高 阻。最终器件 达到关断状态， 如图(D)所示。
5.阻变随机存储器(RRAM)
主要问题 RRAM是 一 项 前 沿 的 研 究 课 题。 目 前 关 于物理机制的研究已取 得了较快进展，但这些机制大都停留在实验现象上，缺乏直接的实验 依据，电阻转变部位的确认,电阻转变过程中元素的变化以及电阻转变 的重复性问题，是当前 研究所面临的紧要问题。 同时，在众多材料 中寻找性能制备拓展性都满足要求的材料仍是发展的关键 。
简单介绍5种非易失性存储器
• 非易失性存储器（英语：non-volatile memory，缩写为NVRAM） 是指当电流关掉后，所存储的数据不会消失的电脑存储器，其存储特 性相当于硬盘。
简单介绍5种非易失性存储器
• • 重要参数：保持性能、 耐受性能、读写速度、器件寿命、开关电阻 比值 保持性能 ——非挥发性存储器的保持性能所对应的参数就是保持时 间,这个时间是指从数据存储以后到第一次读错数据所跨越的时间长 度。目前典型的数值是十年,而且是指在不供电的清况下。 耐受性能——在大多数非挥发技术中,写入和读取这样的常规操作会 产生应力,最终能损害存储器的性能或者干扰存储器的存储数据。耐 受性就是用来描叙存储器对这种应力的承受能力,这个参数的数值是 指让存储器不能正确存储信息时的擦除一写入循环的最小次数。这 些年以来,工业界一致认同存储器的耐受性至少要到达十万次才具有 竞争力。 开关电阻比值—— ROFF/RON