七半导体存储器PPT课件

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构造: 用N沟道管;增加控制栅。
SIMOS管原来可导通, 开启电压约为2V。
注入电荷:在DS间加高电压,同时在控制栅加25V、 50mS宽的脉冲。由于控制栅上有电压,所以需要的漏源电压 相对较小。注入电荷后其开启电压达7V,不能正常导通。
存储单元如下页图。256字X1位。已注入电荷的
SIMOS管存入的是1。
又称为固定ROM。工厂 按用户要求生产出来后, 用户不能改动。
1.ROM的构成
存储矩阵:由若干存储 单元排列成矩阵形式。
储存单元:可由二极管、双极性三极管或MOS管构成。
地址译码器:根据地址输入,在存储矩阵中选出指定的字对 应的单元,把数据送往输出缓冲器。
输出缓冲器:增加带负载能力;同时提供三态控制,以便和 系统的总线相连。
浮栅上电荷可长期保存--在125℃环 境温度下,70%的电荷能保存10年以上。
擦除:用紫外线或X射线擦除。需20~30分钟。 存储单元如图。 缺点:需要两个MOS管;编程电压偏高;P沟道管的开关速9 度低。
2.使用叠栅注入MOS管SIMOS (Stacked-gate Injuction MOS)
用途:在计算机或数字系统中存储数据。
与寄存器的区别:以字为单位存取,每字包含若干位。各个字 的相同位通过同一引脚与外界联系。每个字分配一个地址,因此内 部有地址译码器。
3
分类:
掩模ROM
紫外线擦除
只读存储器 ROM
可编程ROM(PROM)
(Programmable
(Read- Only ROM)
Memory) 按 功 只能读出不能
是最早出现的EPROM。通常说的 EPROM就是指这种。
1.使用浮栅雪崩注入MOS管 (Floating-gate Avalanche-Injuction MOS,简称FAMOS管。)
写入:管子原来不导通。在漏源之间加上较 高电压后(如-20V),漏极PN结雪崩击穿, 部分高速电子积累在浮栅上,使MOS管导通。
第七章 半导体存储器
本章的重点:
1.存储器的基本工作原理、分类和每种类型存储器的特 点;
2.扩展存储器容量的方法; 3.用存储器设计组合逻辑电路的原理和方法。
因为存储器几乎都作成LSI器件,所以这一章的重点内容 是如何正确使用这些器件。存储器内部的电路结构不是课程 的重点。
本章的难点:
在本章的重点内容中基本没有难点。
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特点:浮栅与漏区间的氧
GC
化物层极薄(20纳米以下), 称为隧道区。当隧道区电场大
Gf
于107V/cm时隧道区双向导通。
漏极
当隧道区的等效电容极
小时,加在控制栅和漏极间
的电压大部分降在隧道区,
有利于隧道区导通。 存储单元:
擦除和写入均利 用隧道效应
读出
10ms
擦除(写1)
写入(写0)
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EEPROM的缺点:擦写需要高电压脉冲;擦写时间长;存储单 元需两只MOS管。
快闪存储器
还可以按制造工艺 分为双极型和MOS
主要指标:存储容量、存取速度。 型两种。
存储容量:用字数×位数表示,也可只用位数表示。如,某
动态存储器的容量为109位/片。
4
存取速度:用完成一次存取所需的时间表示。高速存储器 的存取时间仅有10ns左右。 第二节 只读存储器ROM 一、掩模只读存储器
百度文库
A1 0 0 1 1
A0 0 1 0 1
D3 0 1 0 1
D2 1 0 1 1
D1 0 1 0 1 D0 1 1 0 0
字线
位线
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用MOS工艺制 造的ROM的存储 矩阵如图: 二、可编程只读存 储器PROM
产品出厂
时存的全是1, 用户可一次性
写入,即把某 些1改为0。但
或非门
不能多次擦除。
存储单元多采用熔丝--低熔 点金属或多晶硅。写入时设法在 熔丝上通入较大的电流将熔丝烧 断。
编程 时VCC 和字
线电
压提

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16字×8位的PROM



读出时,读出

放大器AR工作,写
线
入放大器AW不工作。

写入时,在位

线输入编程脉冲使

写入放大器工作,
线
且输出低电平,同
时相应的字线和VCC 提高到编程电平,
将对应的熔丝烧断。
20V
编程脉冲
缺点:不能重复擦除。 十几微秒
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三、可擦除的可编程只读存储器 (EPROM) (一)紫外线擦除的只读存储器 (UVEPROM)
字长:一个字中包含二进制数位数的多少称为字长,字长是标 志计算机精度的一项技术指标。
KB即为K字节 1K=210 =1024 B MB即为M字节 1M=220 =1024 K GB即为G字节 1G=230 =1024 M
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第一节 概述
第七章 半导体存储器
存储器:存储大量二值信息(或称为二值数据)的半导 体器件。
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预备知识
位:计算机只认识由0或1组成的二进制数,二进制数中的每 个0或1就是信息的最小单位,称为“位”(bit),也称为二进制 的位或称字位
字:在计算机中,作为一个整体单元进行存取和处理的一组二 进制数,每位计算机字的二进制数的位数是固定的。
字节:把一个8位的二进制数据单元称为一个字节,通常用字 母B表示。
可擦除可编程ROM (EPROM)
能 写入,断电不失 (Erasable PROM)
随机存储器 RAM
电可擦除
UVEPROM
(Ultra-Violet)
EEPROM (Electrically)
Flash Memory
(Random Access Memory)
静态存储器SRAM
(Static RAM) 动态存储器DRAM (Dynamic RAM)
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这是一种双译码方式, 行地址译码器和列地 址译码器共同选中一 个单元。每个字只有
一位。
(二)电可擦除 EPROM(EEPROM或E2ROM)
用紫外线擦除操作复杂, 速度很慢。必须寻找新的存 储器件,使得可以用电信号 进行擦除。
使用浮栅隧道氧化层MOS 管Flotox(Floating gate Tunnel Oxide)
快闪存储器就是针对 此缺点研制的。
(三)快闪存储器(Flash Memory) 采用新型隧道氧化 层MOS管。 •该管特点:
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2.工作原理 按组合电路进行分析。 存储矩阵是四个二极管或门;
当EN=0时,Di Di 。
D3 = W1+W3 = A1A0+A1A0=A0 D2= W1= A1+A0
D1= D3 = A0 D0 = W1+ W0 = A1
真值表:
真值表与存 储单元有一 一对应关系
二-四线 译码器
A1,A0的 四个最小 项
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