半导体存储器ppt

T7、T8 — 门控管 控制位线与数据线的连通
读操作时: D Q
位 线 B
Q
S
Q
位 线 B
T8
导通 截止
T5 截止 导通 R

DQ
写操作时: D Q
导通 截止

T7 D
D
QD
0 Yi 01
第六章 半导体存储器
1. 六管 NMOS 存储单元
Xi VDD VDD V V GG GG
基本RS 触发器
I/ O I/ O I/ O
1024×1(0)
A0 A1 A9 R/ W 1 0
. .
1024×1(1)
…
1024×1(7)
A0A1…A9 R/WCS
A0A1 …A9R/WCS A0A1…A9 R/WCS
…
0 CS
第六章 半导体存储器
(二) 字扩展
第六章 半导体存储器
（三）RAM 芯片举例
7
二元地址译码
A 1 0 0 A .1 A. .2 A 3 0
X0 行 X1 译 码 器 X15 Dout
译 码 器 W 256 …
W0 W1
0011 1010
…
…
0111
… … Y0Y1
8线 — 256线 D 13D 02D 1 1D 00
4线 —16线
ห้องสมุดไป่ตู้
Y15
列译码器 A4 0 A5… A6 A 1 07
6.1.1 半导体存储器的特点 集成度高，体积小 可靠性高，价格低 外围电路简单易于批量生产
第六章 半导体存储器
6.1.2 半导体存储器的分类
按存取功能，半导体存储器可分为 ： 只读存储器ROM（Read-only memory ）
随机存取存储器RAM（Random access memory）
顺序存取存储器SAM(Sequential access memory)。
当 X0 = 1，Y0 = 1 时，
对 0-0 单元读(写) 当X31 = 1，Y31 = 1时，
对 31-31 单元读(写)
第六章 半导体存储器
6.3.2 RAM的存储单元 (一) 静态存储单元 基本工作原理： 1 0 0
Xi
T5、T6 — 门控管 控制触发器与位线的连通
MOS管为 简化画法
T6 截止 导通
缺点: n 位地址输入的 译码器,需要 2n 条 输出线。
8 位地址输入的 地址译码器,只有 32 条输出线。
第六章 半导体存储器
[例] 1024 1 存储器矩阵
10 根地址线 — 2n (1024)个地址 25 (32) 根行选择线 25 (32)根列选择线
1024 个字排列成 — 32 32 矩阵
写操作: 当写字线为高电平时 T1 导通 将输入信号送至写位线，则将信息存储于 C 中
第六章 半导体存储器
6.3.3 RAM 存储容量的扩展 (一) 位扩展 地址线、读/写控制线、片选线并联 输入/ 输出线分开使用
如：用 8 片 1024 1 位 RAM 扩展为 1024 8 位 RAM O I00 O O I77 D0D7 I11
若无预充电，在“读”过程中 C1 存储的电荷有所损
失，使数据 “1”被破坏，而预充电则起到给 C1 补 充电荷的作用，即进行一次刷新。
第六章 半导体存储器
2. 三管动态存储单元
读字线
VDD
T4
T3 T2
写 位 线
T1
C
写字线
读 位 线
存储单元
CB
读操作: 先使读位线预充电到高电平 当读字线为高电平时 T3 导通 若 C 上存有电荷 (1) 使 T2 导通, 则 CB 放电, 使 读位变为低电平 (0) 若 C 上没有电荷 (0) 使 T2 截止, 则 CB 不放电, 使读位线保持高电平 (1)
第六章 半导体存储器
第六章 半导体存储器
• 6.1 概述
• 6.2 顺序存取存储器（ SAM） • 6.3 随机存取存储器（ RAM） • 6.4 只读存储器（ROM）
第六章 半导体存储器
第六章 半导体存储器
6.1 概述
存储器是存储信息的器件，主要用来存放二进制数 据、程序和信息，是计算机等数字系统中不可缺少的组 成部分。
T2 T 2 T1 T5
T4
T4
T6 0 1 T3 T3 T 8 导通 截止 Yi
1 0
T1 T7 D 截止 导通 D
特点： 断电后数据丢失
第六章 半导体存储器
2. 六管 CMOS 存储单元
Xi
特点：
VDD
T4 P N T2 T5 T1 T7
T6
T8
PMOS 作 NMOS 负载，功耗极小，可 在交流电源断电后,靠 电池保持存储数据.
第六章 半导体存储器
6.3 随机存取存储器（ RAM）
存储单元 — 存放一位二进制数的基本单元(即位)。 存储容量 — 存储器含存储单元的总个(位)数。 存储容量 = 字数（word） 位数（bit） 地址 — 存储器中每一个字的编号 2561，2564 一共有 256 个字，需要 256 个地址 10244，10248 一共有 1024 个字，需要 1024 个地址 地址译码 — 用译码器赋予每一个字一个地址 N 个地址输入，能产生 2N 个地址 一元地址译码(单向译码、基本译码、字译码) 二元地址译码(双向译码、位译码) — 行译码、列译码
第六章 半导体存储器
6.3.1 RAM 的结构与工作原理 地 址 码 输 入 CS 片选 R / W 读 /写控制 I //输出 O 输入 地 址 译 码 器
…
…
存储矩阵
读 /写 控制器
第六章 半导体存储器
[例] 对 256 4 存储矩阵进行地址译码 一元地址译码
10 A 0 A .1 . . 0 A
按器件类型 ，半导体存储器可分为：
双极型存储器和MOS型存储器
第六章 半导体存储器
6.2 顺序存取存储器（ SAM）
SAM 是一种按顺序串行地写入或读出 的存储器，也成为串行存储器，由于SAM 的数据是按一定顺序串行写入或读出，所以 它实质上就是移位寄存器。 SAM按数据读出的顺序分为先入先出和 先入后出型。
T3
D Yi
D
第六章 半导体存储器
(二) 动态存储单元
VDD
1. 四管动态存储单元 预充脉冲 T6 T5 T3、T4 — 门控管 1 Xi 控制存储单元 1 存储单元 0 与位线的连通 位 T4 截 T3 位 导 T7、T8 — 门控管 线 线 T2 T 1 止 通 B 控制位线与数 B C2 CB C1 CB 据线的连通 T5、T6 — 控制 T8 T7 1 Yi 对位线的预充电 D D 0 1