《半导体存储器》PPT课件

(2) 边写边读 片选端为1，写/循环为1，且读控制端也为1。
(3) 只读不写，数据刷新 片选端为1，写/循环为0，读控制端为1。
特点： ➢ 每次对外读(或写)一个并行的８位数据，即一个字。 ➢ SAM中的数据字只能按“先入先出”的原则顺序读出。
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３．先入后出(FILO)型SAM
写操作： R /W 0
第7章 半导体存储器
• 教学内容 ： 半导体存储器的特点、分类及主要技术指标 ； 顺序存取存储器（SAM）； 随机存取存储器（RAM） ；
只读存储器(ROM) 。
• 目的与要求 ： 掌握半导体存储器的工作原理、组成特点、分
析方法、主要技术指标 ； 掌握常用半导体存储器芯片的应用。
7.1 概 述
存储器的存储媒介有多种，应用范围也非常广泛。
地址码的位数n与可寻址数N之间的关系为：N=2n。
３．片选与读/写控制电路（I/O电路）
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7.3.2 RAM存储单元
１．MOS静态存储单元
当 地 址 码 使 得 Xi 和 Yj 均 为 高 电 平 时 ， 表 示 选中该单元，即可以对 它进行读写操作。
由于数据由触发器 记忆，只要不断电，信 息就可以永久保存。
每隔一定时间对C补充一次电荷，使信号得到“再生”，可长期
保持C上的1信号，这一操作过程通常称为“刷新”。
CP的周期不能太长，一般应小于１ms。
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8
7.2.2 动态CMOS移存单元
动态CMOS移存单元由两个动态CMOS反相器串接而成。
CP
I
TG1
C1 CP
VDD
T2
CP
T1
TG2
C2 CP
VDD T4
··· ···
I7 G1 &
G27
& ≥1
&
G37
1024位动态移存器
CP
CP
写/循环
片选
图7-2-4 1024×8h位FIFO型SAM
G47
&
O7
读
返回 13
7.3 随机存取存储器（RAM）
Random Access Memory
• 7.3.1 RAM结构 • 7.3.2 RAM存储单元 • 7.3.3 RAM集成片HM6264简介 • 7.3.4 RAM存储容量的扩展
h
14
7.3.1 RAM结构
RAM主要由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路（I/O 电路）三部分组成。 逻辑图 动画示意
１．存储矩阵 将存储单元按阵列形式排列，形成存储矩阵。
２．地址译码器
为了区别不同的字，将存放在同一个字的存储单元编为一 组，并赋予一个号码，称为地址。地址的选择是借助于地址译 码器来完成的。
串入
CP CP
1位动态移存单元
0
1
2 ··· 1023 串出
图7-2-3 1024位动态移存器示意图
由于需要读出的数据必须在CP的推动下，逐位移动到输出端
才可读出，所以存取时间较长，位数越多，最大存取时间越长。
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２．先入先出(FIFO)型SAM 逻辑图
(1) 循环刷新 动画示意 片选端为0。只要不断电，信息可在动态中长期保存。
软磁盘 内存条
磁带
硬盘
光盘
优盘
数码相机用SM卡
7.1 概 述
7.1.1 半导体存储器的特点与应用 7.1.2 半导体存储器的分类 7.1.3 半导体存储器的主要技术指标
7.1.1 半导体存储器的特点与应用
半导体存储器是用半导体器件来存储二值信息 的大规模集成电路。
集成度高、体积小、可靠性高、价格低、外围 电路简单且易于接口、便于自动化批量生产。
２．存取时间
字数：1K2101024
反映存储器的工作速度，通常用读(或写)周期来描述。
7.2 顺序存取存储器（SAM） (Sequential Access Memory)
• 7.2.1 动态CMOS反相器
• 7.2.2 动态CMOS移存单元
• 7.2.3 动态移存器和顺序存取存储器
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7
7.2.1 动态CMOS反相器
EN
Q0 • • • Qm-1
m位双向移存器
作，存于各移存器最左 端的数据最先由 I/O端
1
SL/SR CP
EN
读出。
h 图7-2-5 m×4位FILO型SAM
12
G20
&
G40
I0
≥1 &
1024位动态移存器
&
O0
G30
CP
CP
G21
&
G41
I1
≥1 &
1024位动态移存器
&
O1
G31
CP
CP
··· ···
7.1.3 半导体存储器的主要技术指标
１．存储容量
存储器包含基本存储单元的总数。一个基本存储单元能存储 １位(Bit)的信息，即一个0或一个1。
存储器的读写操作是以字为单位的，每一个字可包含多个位。
例如： 容1 量 K 8 (位 ) ＝ 81 (位 ) 9 2
总容量 字长：每次可以读(写)二值码的个数
半导体存储器主要用于电子计算机和某些数字 系统，存放程序、数据、资料等。
7.1.2 半导体存储器的分类
１．按制造工艺分类： 双极型：工作速度快、功耗大、价格较高。 MOS型：集成度高、功耗小、工艺简单、价格低。
２．按存取方式分类： 顺序存取存储器(SAM)：如先入先出型和先入后出型。 随机存取存储器(RAM)：包括静态存储器(SRAM)和动态 存储器(DRAM) 。 只读存储器(ROM)：包括固定ROM、可编程ROM(PROM) 和可擦除的可编程ROM(EPROM)。
O
T3
主
从
1位
图7-2-2 动态CMOS移存单元
当CP=1时，主动态反相器接收信息，从动态反相器保持原存
信息；CP=0时，主动态反相器保持原存信息，从动态反相器随主
动态反相器变化。每经过一个CPh，数据向右移动一位。
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7.2.3 动态移存器和顺序存取存储器
１．动态移存器 动态移存器可用动态CMOS移存单元串接而成，主要用来组 成顺序存取存储器(SAM)。
SL/ SR 0 移存器执行右移操 I/O0
I/O控制电路
G1 1 EN
作 ， 由 I/O 端 最 先 送 入
的数据存于各移存器的 R/W 最右端。
CP
1
●
EN G2
Q0 • • • Qm-1 m位双向移存器 SL/SR CP
··· ···百度文库
读操作： R /W 1
1
SL/ SR 1 I/O3
移存器执行左移操
１．电路结构
由 传 输 门 和 CMOS 反 相 器 组 成 。 电 路 中 T1 、 T2 栅极的寄生电容C是存储信 息的主要“元件”。
CP
+
TG1
vI
CP
–
CR
VDD T2
+ T1 vO
•–
图7-2-1 动态CMOS反相器
２．MOS管栅电容C的暂存作用
栅电容C充电迅速，放电缓慢，因此可以暂存输入信息。若