第七章+半导体存储器2011

概述

二、半导体存储器的基本结构

1、存储矩阵

存储矩阵由许多存储单元构成，每个存储单元存放1位二值数据，存储单元通常排列成矩阵形式。u 字、字长和存储容量的概念：存储器以字为单位组织内部结构，1

个字包含1个或若干个存储单元，1

个字中所含的位数（存储单元个数）称为“

字长”。如：1位、4位、8位（1字节（Byte ））、16位。

如：容量为32k ×8位

概述

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u存储单元：存储器最基本的存储细胞。

控制：

例：一个容量为256×4的RAM 存储器，共有1024个存储单元，这些单元可以排成32×32

的矩阵形式。

概述

2、地址译码器

存储器以字为单位进行数据的存取（读/写操作）。为区别各个不同的字，给每个字赋予不同的地址代码，在进行读/写操作时，可以按照地址来选择要访问的字单元。地址译码器就用来实现地址的选择——“寻址”。地址译码器的输入——地址线。地址译码器的输出——字线，

每条字线控制存储矩阵中的一①单译码方式：

概述

②二维译码（双译码）方式

在大容量的存储器中，通常采用二维译码（双译码）结构。即：把输入地址分为行地址和列地址两组，分别由行、列地址

概述

3、输入输出控制电路

用于对电路的工作状态进行控制。

控制信号一般包括片选信号和读/写控制信号：片选信号有效，芯片被选中，可进行读/写操作。读/写控制信号决定芯片是进行读操作还是写操作。存储矩阵与输出电路的连线称为位线。存储器数据线的数目等于存储器的字长。4096×8位存储器的数据线数为：8

概述

如：1K ×4RAM 芯片

概

述

读/写控制电路：（输入/

输出控制电路）

ROM

EPROM 闪烁存储器

PROM

E 2PROM

固定ROM （掩膜ROM ）

可编程ROM

生产厂家，利用掩模技术，把数据写入，固定不变，用户无法更改。出厂时，存储的内容全部为1（或0），用户可以根据自己的需要，利用通用或专用的编程器将某些单元改写为0（或1）。

熔丝结构，用户可一次性编程。数据由用户编程

写入，可以多次擦除改写。

一、固定ROM V

CC

存储矩阵

输出缓冲器地

址

译

码

器

EN

D

3

D

2

D

1

D

0 W

W

1

W

2

W

3

A

A

1

A

1

A

0字线

位线

地址译码器由4个二极管与门组成。2位地址线——4个地址代码，

由译码器将这些代码译成

W

~W

3

4根线上的高电平信号。

W

W

1

W

2

W

3

归纳：

字线和位线的交叉点为一个存

储单元，交叉点的数目就是存

储单元的数目；

11

10

01

00

A1A0

高电平

字线

D

3

D

2

D

1

D

00101101101001110

交叉点接有二极管相当于存1；

交叉点没有二极管相当于存0；

存储矩阵由4个二极管或门组成。

各个地址对应的存储内容：

每一条字线控制一个字单元。

只读存储器ROM

ROM 真值表：

功能：

LED 在计数器输出状态为000，111时，灯全亮；

在计数器输出状态001～110时，灯从D 0开始至D 5依次点灭。

只读存储器ROM

A 2A 1A 0D 0D 1D 2D 3D 4D 50 0 0 1 1 1 1 1 10 0 1 0 1 1 1 1 10 1 0 0 0 1 1 1 10 1 1 0 0 0 1 1 11 0 0 0 0 0 0 1 11 0 1 0 0 0 0 0 11 1 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1

例：ROM 真值表已知，说明电路的功能

【例】用ROM 设计四位二进制码与格雷码相互转换电路。

321

实现方法：将输入看作地址，输出作为存储内容，将内容按地址写入ROM 即

可。

10000100011001010011101001010110110101111100011001110101101111100111011111011111

00000

000010001000011001000010100110001110100001001010100101101100011010111001111

ROM 容量：5根地址线

4根数据线

例：P 3837.1.5

利用ROM 构成任意波形发生器如图：改变ROM 的内容，即可改变波形。当ROM 的内容如表所示时，画出输出端随CP 变化的波形。

例：P

7.1.5

例：P

7.1.5