第8章半导体存储器件
1 第8章 半导体存储器件
81存储设备的分类 存储器件 光存储器 磁存储器 半导体存储器 CD ROMS CD RWMS 主内存 辅助存储器
2 存储器件 8.1存储设备的分类 光存储器 磁存储器 半导体存储器 CD ROMs CD RWMs 主内存 辅助存储器
磁存储器 辅助存储器 软盘 硬盘 数字音频磁带 U盘 磁泡存储器 移动硬盘
3 磁存储器 软盘 硬盘 数字音频磁带 磁泡存储器 辅助存储器 U盘 移动硬盘
主存储器 半导体存储器 只读存储器 读写存储器 ROMS RAMS MOS 双极 双极 MOS 静态RAMs SRAMS 掩膜ROM|PRoM 静态RAMs 动态RAMs非易失性RAMs SRAMS DRAMS NVRAMS 掩膜RoM 可编程ROM同擦可编程RoM电可擦出可编程RoM
4 主存储器 半导体存储器 只读存储器 ROMs 读写存储器 RAMs 双极 静态RAMs SRAMs MOS 静态RAMs SRAMs 动态RAMs DRAMs 非易失性RAMs NVRAMs 双极 MOS 掩膜ROM PROM 掩膜ROM 可编程ROM 可擦可编程ROM 电可擦出可编程ROM
82只读存储器ROM 地址输入 地址译码器 存储矩阵 输出缓冲器 数据输出 态 控制 1ROM的结构 ROM由三部分组成 1.地址译码器 2.存储矩阵 3输出缓冲器
5 8.2只读存储器ROM 1.ROM的结构 ROM由三部分组成： 1.地址译码器 2.存储矩阵 3.输出缓冲器
2可编程ROM A2 A1 AO 图中用箭头表示的连接为编程,存 储数码0,无箭头表示1。 Row o Row 2 Row 3 Row 4 最早的ROM,电路如左图所示。 Row 5 R ow 6 有内部译码器的ROM ROW 7 图中,虚线左侧为译码器,与非 阵列,右侧为存储器数据的“或 1-of-8 Deco I D3 D2 D1 DO 因为A2A1A0=000时,最顶点 存储容量:每行为4位,共存了8行 的与非门输出为0。将电流流过 R沿箭头流向与非门入地。输出 4位Ⅹ8=32位 端D3度出0。同样,D2,D1读 出为0,D0读出1。于是第0行 总共容量为32位 存的数据为D3D2D1D0=0001 6
6 2.可编程ROM 存储容量：每行为4位，共存了8行 4位× 8=32位 总共容量为32位 最早的ROM，电路如左图所示。 有内部译码器的ROM。 图中，虚线左侧为译码器，与非 阵列，右侧为存储器数据的“或” 阵。 因为A2A1A0=000时，最顶点 的与非门输出为0。将电流流过 R沿箭头流向与非门入地。输出 端D3度出0。同样，D2，D1读 出为0，D0读出1。于是第0行 存的数据为D3D2D1D0=0001。 图中用箭头表示的连接为编程，存 储数码0，无箭头表示1
译码器与阵列 3典型ROM集成电路 存储或阵列 当A1A0=00时,经两 ROM matrix Bipolar 个非门,倒相使顶上 的与门输入11,下端 的CE=0,使能信号选 通该与门,输出为1, 电流从该与门流出。 经晶体管受到电阻R上 Vdd 产生压降高电平,经 三态门,D3输出为1。 若此黑点的晶体管被 Address Decoder Storing Storing 烧断熔丝,则无电流 a 1 流过R,输出就为低电 MOS ROMS 平0。这种存储器叫掩 膜ROM,编程一般由 D3 D2 D1 DO 生产厂家完成。 存储器阵列用黑点表示存储数码1。每个黑点表示一个晶体管或场效应晶体管。右侧 框内,虚线上面为双极晶体管,虚线下面为MOS场效应晶体管。由于连接的晶体管不同, 分为双极型ROM和MOS型可编程ROM 编程就是把连接晶体管的基极或栅极上的熔丝烧断与否。烧断表示0,不烧断为1。 在编程时按需要有选择的保留或烧断就是编程
7 3.典型ROM集成电路 存储器阵列用黑点表示存储数码1。每个黑点表示一个晶体管或场效应晶体管。右侧 框内，虚线上面为双极晶体管，虚线下面为MOS场效应晶体管。由于连接的晶体管不同， 分为双极型ROM和MOS型可编程ROM。 编程就是把连接晶体管的基极或栅极上的熔丝烧断与否。烧断表示0，不烧断为1。 在编程时按需要有选择的保留或烧断就是编程。 译码器与阵列 存储或阵列
7488-256位可编程双极型ROM 16 10 DO A1 D1 A2 12 D2 A3 13 7488 12345679 D3 D4 D5 En 15 D6 D7 8 GND 32 x 8bit 8
8 7488-256位可编程双极型ROM A0 A1 A2 A3 A4 +Vcc En D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 GND 7488 1 2 3 4 5 6 7 9 8 10 11 12 13 14 15 16 32 x 8bit
MOS掩膜可编程ROM 控制端E和S的功能 DO E、S——低电平输入有效 A1 15-bit A2 D1 S——是片选控制端,要 Address D2 Input has 8-bit 求输入芯片在系统中的接 47256 D3 Arange D4 Data 地地 A14 D5 output to32767 E——有控制掉电功能, D6 D7 芯片使能端 E=1时,内部电路工作在 GND 掉电方式,芯片只消耗正 32768×8bt 常工作电流的14,这个特 存储容量为:215X8(位)=256K(位)=32K(字) 性适合电池供电系统 型号为:47256表示存256K位代码,相当于32K个字(8位/字)访问时间及功耗 芯片内部结构: NMOS的47256访问时 262,144位掩膜可编程ROM; 间为200ns,电源功耗 为82.5m; 组成32768个字(8位序字),即32K字存储器; CMOS的47c256 15位地址线输入用于选择32768个存储单元中的任何一个。 (TMS47c256)访问 时间为150ns,电源功9 8位Data输出线。D0~D7 耗28mW
9 MOS掩膜可编程ROM 存储容量为：2 15× 8（位）=256K（位）=32K（字） 型号为：47256表示存256K位代码，相当于32K个字（8位/字） 芯片内部结构： 262,144位掩膜可编程ROM； 组成32768个字（8位/字），即32K字存储器； 15位地址线输入用于选择32768个存储单元中的任何一个。 8位Data输出线。D0~D7 访问时间及功耗： NMOS的47256访问时 间为200ns，电源功耗 为82.5mw； CMOS的47c256 （TMS47c256）访问 时间为150ns，电源功 耗28mw 控制端E和S的功能： E、S——低电平输入有效 S——是片选控制端，要 求输入芯片在系统中的接 口 地地 E——有控制掉电功能， 芯片使能端 E=1时，内部电路工作在 掉电方式，芯片只消耗正 常工作电流的1/4，这个特 性适合电池供电系统
8. 3PROM ROM matrix Bipol PROM分两类 低密度,高速,高 功耗的有:74186 Address 是512位双极型 Decoder PROM,组织成存 丁Ⅳd 储64个字(8位/ 字),访问时间为 50ns Storing Storing a a 0 MOS的PROM:高 密度,低速,低功 Fusible 耗。如 Programmable links TMS27pc256是32 3-STATE output D3 D2 D1 DO buffer 个字(8位/字), 访问时间为120ns PROM的熔丝是完好的,未编程的。编程是用户自己完成的。使 用专用编程器,将熔丝烧断。烧断的单元存储0,保留的存储1 10
10 8.3PROM PROM的熔丝是完好的，未编程的。编程是用户自己完成的。使 用专用编程器，将熔丝烧断。烧断的单元存储0，保留的存储1。 PROM分两类： 低密度，高速，高 功耗的有：74186 是512位双极型 PROM，组织成存 储64个字（8位/ 字），访问时间为 50ns MOS的PROM：高 密度，低速，低功 耗。如 TMS27pc256是32 个字（8位/字）， 访问时间为120ns
