第6章半导体存储器和可编程逻辑器件 6.1半导体存储器 结束 放映 6.1.1 概述 6.1.2 随机存取存储器(RAM) 6.1.3 只读存储器（ROM) 6.1.4 存储量的扩展 6.1.5 在组合逻辑电路中的应用 2023/7/17 返回
2023/7/17 1 第6章 半导体存储器和可编程逻辑器件 6.1.3 只读存储器（ROM） 6.1.2 随机存取存储器（RAM） 6.1 半导体存储器 结束 放映 6.1.1 概述 6.1.4 存储量的扩展 6.1.5 在组合逻辑电路中的应用
第6章半导体存储器和可编程逻辑器件 本章内容： 随机存取存储器RAM和只读存储器ROM的结构、 工作原理及存储器容量扩展的方法； 可编程阵列逻辑PAL、通用阵列GAL的结构与特 点； CPLD和FPGA的结构特点； 可编程逻辑器件的开发与应用技术。 2023/7/17
2023/7/17 2 第6章 半导体存储器和可编程逻辑器件 本章内容： 随机存取存储器RAM和只读存储器ROM的结构、 工作原理及存储器容量扩展的方法； 可编程阵列逻辑PAL 、通用阵列GAL的结构与特 点； CPLD和FPGA的结构特点； 可编程逻辑器件的开发与应用技术
6.1半导体存储器 数字系统中用于存储大量二进制信息的器件是 存储器 穿孔卡片→纸带→磁芯存储器→半导体存储器 半导体存储器的优点：容量大、体积小、功耗 低、存取速度快、使用寿命长等。 半导体存储器按照内部信息的存取方式不同分 为两大类： 1、只读存储器R0M。用于存放永久性的、不变 的数据。 2、随机存取存储器RAM。用于存放一些临时性 的数据或中间结果，需要经常改变存储内容。 2023/7/17
2023/7/17 3 6.1 半导体存储器 数字系统中用于存储大量二进制信息的器件是 存储器。 穿孔卡片→纸带→磁芯存储器→半导体存储器 半导体存储器的优点：容量大、体积小、功耗 低、存取速度快、使用寿命长等。 半导体存储器按照内部信息的存取方式不同分 为两大类： 1、只读存储器ROM。用于存放永久性的、不变 的数据。 2、随机存取存储器RAM。用于存放一些临时性 的数据或中间结果，需要经常改变存储内容
6.1.1 概述 1.半导体存储器的分类与作用 根据半导体存储器的存取特性不同，半导体存 储器可分为随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)和只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)。随机存取存储器又分为静 态RAM(简称SRAM)和动态RAM(简称DRAM), 只读存储器可分为掩膜ROM、一次可编程ROM (PROM)、可改写只读存储器(EPROM、 E2PROM、Flash Memory)等。 2023/7/17
2023/7/17 4 6.1.1 概述 1.半导体存储器的分类与作用 根据半导体存储器的存取特性不同，半导体存 储器可分为随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）和只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）。随机存取存储器又分为静 态RAM（简称SRAM）和动态RAM（简称DRAM）， 只读存储器可分为掩膜ROM、一次可编程ROM （PROM ） 、 可 改写 只 读 存 储 器 （ EPROM 、 E 2PROM、Flash Memory）等
半导体存储器的分类如图6.1.1所示。 半导体存储器 随机存取存储器(RAM) 只读存储器ROM 静态随机存取存储器 动志随机存取存储 掩 电擦除可改写 快闪存储器 ROM 紫外线擦除可改写 过 (PROM) M Mamry) M EFROM (SRAM) (DRAM) (EPRAM) 图6.1.1 半导体存储器的分类 半导体存储器主要是用作微型计算机中的内存储器， 用于存放系统中的程序和数据。此外， 也可用来构成组合 逻辑电路。 2023/7/17
2023/7/17 5 半导体存储器的分类如图6.1.1所示。 半导体存储器主要是用作微型计算机中的内存储器， 用于存放系统中的程序和数据。此外，也可用来构成组合 逻辑电路
1.半导体存储器的主要性能指标 (1)存储容量 存储容量是存储器的一个重要指标，它是指存储器能 存放进制代码的数量，通常用NXM(字X位)来表示 N表示存储器中地址（存储）单元数，M代表每个地址单 元中的存储二进制码的位数。 (2)最大存取时间 存储器从接收到寻找存储单元的地址码开始，到它 取出或存入二进制数码为止所需的时间叫做存取时间。 通常手册上给出该参数的上限值，称为最大存取时间。 最大存储时间愈短，说明存储器芯片的工作速度愈高。 一般情况下，SRAM的工作速度优于DRAM, DRAM的工作 速度优于只读存储器(ROM)。 2023/7/17
2023/7/17 6 1.半导体存储器的主要性能指标 （1）存储容量 存储容量是存储器的一个重要指标，它是指存储器能 存放二进制代码的数量，通常用N×M（字×位）来表示， N表示存储器中地址（存储）单元数，M代表每个地址单 元中的存储二进制码的位数。 （2）最大存取时间 存储器从接收到寻找存储单元的地址码开始，到它 取出或存入二进制数码为止所需的时间叫做存取时间。 通常手册上给出该参数的上限值，称为最大存取时间。 最大存储时间愈短，说明存储器芯片的工作速度愈高。 一般情况下，SRAM的工作速度优于DRAM，DRAM的工作 速度优于只读存储器（ROM）
6.1.2 随机存取存储器（RAM) 返 随机存取存储器又叫随机读/写存储器，简称 RAM,指的是可以从任意选定的单元读出数据，或 将数据写入任意选定的存储单元。 「优点：读写方便，使用灵活。 缺点：掉电丢失信息。 分类： SRAM (静态随机存取存储器) DRAM （动态随机存取存储器) 2023/7/17
2023/7/17 7 6.1.2 随机存取存储器（RAM） 随机存取存储器又叫随机读/写存储器，简称 RAM，指的是可以从任意选定的单元读出数据，或 将数据写入任意选定的存储单元。 优点：读写方便，使用灵活。 缺点：掉电丢失信息。 分类： SRAM （静态随机存取存储器） DRAM （动态随机存取存储器）
1. RAM的结构和读写原理 (1)RAM的结构框图 信息单元 Xo 0 行 地址译码器 存储矩阵 读写控制电路 > X255 Yo … 列地址译码器 CS R/W … /0端画双箭是因为数据即可由此端口读出，也可写入
2023/7/17 8 1. RAM的结构和读写原理 （1）RAM 的结构框图 I/O端画双箭是因为数据即可由此端口读出，也可写入 RAM 的结构框图
①存储矩阵 共有28（=256)行×24(=16)列共212（= 4096)个信息单元（即字） 每个信息单元有k位二进制数（1或0) 存储器中存储单元的数量称为存储容量(=字数 ×位数k) 。 信息单元 行地址译 存储矩阵 读写控制电路 列地址译玛器 西R 2023/7/17
2023/7/17 9 ① 存储矩阵 共有2 8（＝256）行×2 4（＝16）列共2 12（＝ 4096）个信息单元（即字） 每个信息单元有k位二进制数（1或0） 存储器中存储单元的数量称为存储容量（＝字数 ×位数k）
②地址译码器 行地址译码器：输入8位行地址码，输出256条行 选择线（用x表示) 列地址译码器：输入4位列地址码，输出16条列 选择线( 用Y表示) 信息单元 行地址译码器 存储矩阵 读写控制电路 列地址译码器 2023/7/17
2023/7/17 10 ② 地址译码器 行地址译码器：输入8位行地址码，输出256条行 选择线（用x表示） 列地址译码器：输入4位列地址码，输出16条列 选择线（用Y表示）