1、8.半导体存储器半导体存储器8.1 只读存储器只读存储器8.2 随机存取存储器随机存取存储器8.3 存储器容量的扩展存储器容量的扩展教学基本要求：教学基本要求：掌握半导体存储器字、位、存储容量等基本概念。掌握半导体存储器字、位、存储容量等基本概念。掌握掌握RAM、ROM的典型应用。的典型应用。了解存储器的存储单元的组成及工作原理。了解存储器的存储单元的组成及工作原理。概概 述述半导体存贮器是半导体存贮器是能存放大量二值信息的半导体器件。能存放大量二值信息的半导体器件。存储器的主要性能指标存储器的主要性能指标存取速度存取速度存储容量存储容量存储器存储器 RAM(Random-Access Mem
2、ory)ROM(Read-Only Memory)RAM(随机存取存储器随机存取存储器):在运行状态可以随时进行读或写操作。在运行状态可以随时进行读或写操作。存储的数据必须有电源供应才能保存存储的数据必须有电源供应才能保存,一旦掉电一旦掉电,数据全部丢失。数据全部丢失。ROM(只读存储器只读存储器)：在正常工作状态只能读出信息。：在正常工作状态只能读出信息。断电后信息不会丢失，常用于存放固定信息（如程序、常数等）。断电后信息不会丢失，常用于存放固定信息（如程序、常数等）。固定固定ROM可编程可编程ROMOTPROMEPROME2PROMSRAM(Static RAM)：静态：静态RAMDRAM
3、(Dynamic RAM)：动态动态RAMMROMFlash Memory几个基本概念：几个基本概念：存储容量（存储容量（M)：存储二值信息的总量。：存储二值信息的总量。字数：字的总量。字数：字的总量。字长（位数）：表示一个信息多位二进制码称为一个字，字长（位数）：表示一个信息多位二进制码称为一个字，字的位数称为字长。字的位数称为字长。存储容量（存储容量（M)字数字数位数位数地址：每个字的编号。地址：每个字的编号。字数字数=2n（n为存储器外部地址线的线数）为存储器外部地址线的线数）Y0 Y1 Y7 A4 X1 X31 X0 列列 地地 址址 译译 码码 器器 行行 地地 址址 译译 码码 器
4、器 A5 A3 A2 A1 A0 A6 A7 只读存储器，工作时内容只能读出，不能随时写入，所只读存储器，工作时内容只能读出，不能随时写入，所以称为只读存储器。以称为只读存储器。(Read-Only Memory)ROM的分类的分类按写入情况划分按写入情况划分 固定固定ROM可编程可编程ROM按存贮单元中按存贮单元中器件划分器件划分 二极管二极管ROM三极管三极管ROMMOS管管ROM一、一、ROM的的 定义与基本结构定义与基本结构OTPROMEPROME2PROMMROMFlash Memory存储矩阵存储矩阵 地址译码地址译码器器地址输地址输入入1 ROM的定义与基本结构的定义与基本结构数
5、据输出数据输出控制信号输控制信号输入入输出控制电路输出控制电路地址译码器地址译码器存储矩阵存储矩阵输出控制电路输出控制电路1）ROM（二极管（二极管PROM）结构示意图结构示意图 D3 D2 D1 D0+5V R R R R OE A0 A1 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 2 线线-4 线线 译译码码器器 存储存储矩阵矩阵位线位线字线字线输出控制电路输出控制电路M=4 4地址译码器地址译码器 D3 D2 D1 D0+5V R R R R OE A0 A1 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 2 线线-4 线线 译码器译码器 字线与位线的交点都是一个字线与位线的交点都是一个存储单元。交点处
6、有二极管存储单元。交点处有二极管相当存相当存1 1，无二极管相当存，无二极管相当存0 0当当OE=1时输出为高阻状态时输出为高阻状态000101111101111010001101地地 址址A1A0D3D2D1D0内内 容容当当OE=0时时 A6 A7 A4 A5 D0+VDD R R R R Y0 Y1 Y14 Y15 4线线|1 16 6线线 译译码码器器 1 16 6 线线-1线线数数据据选选择择器器 A2 A3 A0 A1 A2 A3 A0 A1 S2 S3 S0 S1 I0 I1 I14 I15 Y 字线字线存储存储矩阵矩阵位线位线字线与位线的字线与位线的交点都是一个交点都是一个存储
7、单元。存储单元。交点处有交点处有MOS管相当存管相当存0，无，无MOS管管相当存相当存1。2 两维译码两维译码该存储器的容量该存储器的容量=?3 可编程可编程ROM（1）OTPROM（2）EPROM（3）EEPROM（4）FLASH-ROM1.作函数运算表电路作函数运算表电路【例【例1】试用试用ROM构成能实现函数构成能实现函数y=x2的运算表电路，的运算表电路，x的取的取值范围为值范围为015的正整数。的正整数。三三 ROM的应用的应用【解【解】（1）分析要求、设定变量）分析要求、设定变量自变量自变量x的取值范围为的取值范围为015的正整数，对应的的正整数，对应的4位二进制正整数，用位二进制
8、正整数，用B=B3B2B1B0表示。根据表示。根据y=x2的运算关系，可求出的运算关系，可求出y的最大值是的最大值是152225，可以用，可以用8位二进制数位二进制数Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。表示。（2）列真值表）列真值表函数运算表函数运算表Y7=m12+m13+m14+m15（3）写标准与或表达式）写标准与或表达式Y4=m4+m5+m7+m9+m11+m12Y6=m8+m9+m10+m11+m14+m15Y5=m6+m7+m10+m11+m13+m15Y3=m3+m5+m11+m13Y1=0Y2=m2+m6+m10+m14(4)画画ROM存储矩阵结点连接图存储矩阵结点连接图为
9、做图方便，我们将为做图方便，我们将ROM矩阵中的二极管用节点表示。矩阵中的二极管用节点表示。Y0=m1+m3+m5+m7+m9+m11+m13+m15【解】（1）写出各函数的标准与或表达式：按A、B、C、D顺序排列变量，将Y1、Y2、Y4扩展成为四变量逻辑函数。2.实现任意组合逻辑函数实现任意组合逻辑函数【例【例2】试用试用ROM实现下列函数：实现下列函数：ABCCBACBACBAY1CABCY2ABCDDCABDCBADBCACDBADCBAY3BCDACDABDABCY4），（），（），（），（15141311715129630151411107615149854324321mmmmYYYY（2）选用）选用164位位ROM，画存储矩阵连线图：，画存储矩阵连线图：
