Download - 第 12 章 半导体存储器
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内容提要 概述 只读存储器 ( ROM ) 随机存储器 ( RAM ) 存储器容量的扩展 用存储器实现逻辑函数
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存储器
随机存取存储器 混合型存储器 只读存储器
SRAM DRAM NVRAM Flash EEPROM EPROM PROM MaskedROM
FPM-DRAM EDRAM EDO DRAM SDRAM RAMBUS RAM
存储器的分类
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存储器
随机存取存储器 混合型存储器 只读存储器
SRAM DRAM NVRAM Flash EEPROM EPROM PROM MaskedROM
FPM-DRAM EDRAM EDO DRAM SDRAM RAMBUS RAM
存储器的分类
计算机系统里面常用的半导体存储器类型
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Type 是否易失 是否可写 擦除大小 最大擦除次数 每 byte 价格 速度
SRAM Yes Yes Byte Unlimited Expensive Fast
DRAM Yes Yes Byte Unlimited Moderate Moderate
Masked ROM No No n/a n/a Inexpensive Fast
PROM No 一次 n/a n/a Moderate Fast
EPROM No 需要编程器 Entire Chip Limited (consult datasheet) Moderate Fast
EEPROM No Yes Byte Limited (consult datasheet) ExpensiveFast to read, slow to
erase/write
Flash No Yes Sector Limited (consult datasheet) ModerateFast to read, slow to
erase/write
NVRAM No Yes Byte UnlimitedExpensive (SRAM + battery)
Fast
各种存储器特性比较
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只读存储器 ROM 掩膜只读存储器 (Masked ROM) 可编程只读存储器 (PROM) 可擦除的可编程只读存储器 (EPROM) 电可擦除可编程只读存储器 (E2PROM) Flash
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ROM 输入和输出 地址输入端 Ax 数据输出端 Dx 片选端 CE 输出使能 OE
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掩膜只读存储器 (Masked ROM)
在存储矩阵中,有二极管的点相当于存 1 ;否则是存 0 。
wordline
bitline
该存储器的容量
wordline: 字线,用来选择一个字
bitline: 位线,用来选择一个 bit
4 个 4bit数
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掩膜只读存储器 (Masked ROM)
去往存储矩阵
A1A0 输入某组合时,选通W0W3 中的一个,输出为高。
0
1
字线 (Word Line)
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掩膜只读存储器 (Masked ROM)
1 0 0 0
1
0
0
1
字线中的一个被选通(为高)时,相应交叉点的二极管导通,把位线拉高。
位线 (Bit Line)
字线 (Word Line)
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使用二维译码 ROM 实现逻辑函数 ?
在 128 个交叉点中合适的位置放上二极管 .
D0=A6’A5A4’A3’A2’A1’A0
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线与和线或
上拉电阻和线与结构
VDD
A
B
C
D
Y
Y=ABCD
A
B
C
D
Y
Y=A+B+C+D
下拉电阻和线或结构
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只读存储器 ROM 掩膜只读存储器 (Masked ROM) 可编程只读存储器 (PROM) 可擦除的可编程只读存储器 (EPROM) 电可擦除可编程只读存储器 (E2PROM) Flash
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可编程只读存储器 (PROM)
在所有交叉点上都配置三极管(缺省存入 1 )
编程时将不需要的三极管对应的熔丝烧断即可
熔丝被烧断的交叉点存储 0 ,否则存储 1
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只读存储器 ROM 掩膜只读存储器 (Masked ROM) 可编程只读存储器 (PROM) 可擦除的可编程只读存储器 (EPROM) 电可擦除可编程只读存储器 (E2PROM) Flash
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可擦除的可编程只读存储器 (EPROM) 紫外线可擦除 ROM
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只读存储器 ROM 掩膜只读存储器 (Masked ROM) 可编程只读存储器 (PROM) 可擦除的可编程只读存储器 (EPROM) 电可擦除可编程只读存储器 (E2PROM) Flash
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存储器 存储器
随机存取存储器 混合型存储器 只读存储器
SRAM DRAM NVRAM Flash EEPROM EPROM PROM MaskedROM
FPM-DRAM EDRAM EDO DRAM SDRAM RAMBUS RAM
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静态 RAM(SRAM) 地址输入端 An-1..A0
数据输入端 DINb-1..0
数据输出端 DOUTb-1..0
片选 CS 写使能 WE 输出使能 OE
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SRAM 操作时序—读时序
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SRAM 的基本单元
IN: 数据输入 SEL_L: 片选 , 低有效 WR_L: 写使能 , 低有效 当 SEL_L 有效时,数据被输出 当 SEL_L 和 WR_L 同时有效时,数据被写入单元
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DRAM (Dynamic RAM)
结构较 SRAM 简单,容易大规模集成 使用比较复杂,需要定期充电
由 DRAM 控制器 (DRAM controller 完成 )
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几个新名词 DDR : Double Data Rate ,双倍速率 QDR : Quda Data Rate ,四倍速率
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内容提要 概述 只读存储器 ( ROM ) 随机存储器 ( RAM ) 存储器容量的扩展 用存储器实现逻辑函数
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存储器的容量扩展(一)一、位扩展
将 8 片 1024*1 的 RAM 扩展成 1024*8 的 RAM
要点:所有 RAM 使用相同的控制线和地址线。
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存储器的容量扩展(二)二、字扩展
将 4 片 256*8 的 RAM 扩展成 1024*8 的 RAM
要点:所有 RAM 使用相同的地址线和读写控制线,但是片选信号不同,由译码器产生。
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小结 ROM
掩模 ROM PROM,EPROM, EEPROM(E2PROM) FLASH, NVRAM
RAM SRAM,DRAM
RAM 扩展 位扩展,字扩展
用存储器实现逻辑函数