第七章 半导体存储器(阎).ppt

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1、第七章半导体存储器第七章半导体存储器7.1概述能存储大量二值信息的器件输入/出电路I/O输入/出控制！单元数庞大！输入/出引脚数目有限一、一般结构形式主要技术指标：存取容量、存取速度二、分类1、从存/取功能分：RAM：在工作时既能从中读出（取出）信息，又能随时写入（存入）信息，但断电后所存信息消失。ROM：在工作时只能从中读出信息，不能写入信息，且断电后其所存信息仍能保持。2、从工艺分：①双极型②MOS型只能改写一次。7.2ROM7.2.1掩膜ROM一、结构二、举例地址数据A1A0D3D2D1D0000101011

2、011100100111110两个概念：存储矩阵的每个交叉点是一个“存储单元”，存储单元中有器件存入“1”，无器件存入“0”存储器的容量：“字数x位数”掩膜ROM的特点：出厂时已经固定，不能更改，适合大量生产。简单，便宜，非易失性。7.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同7.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同写入时，要使用编程器7.2.3可擦除的可编程ROM（EPROM）总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同一、用紫外线擦除的PROM（UVEP

3、ROM）二、电可擦除的可编程ROM（E2PROM）总体结构与掩膜ROM一样，但存储单元不同三、快闪存储器（FlashMemory）为提高集成度，省去T2（选通管）改用叠栅MOS管（类似SIMOS管）7.3RAM7.3.1静态随机存储器（SRAM）一、结构与工作原理二、SRAM的存储单元六管N沟道增强型MOS管六管CMOS静态存储单元双极型存储单元+Vcc位线B位线B字线XT1T2在维持状态下，字线电平为0.3V,低于位线电位1.1V,与位线连接的两个发射结处于反偏状态，相当于位线与存储单元断开。T1、T2一个导通另

4、一个截止。当单元被选中时，字线电位被提高到2.2V，位线的电位低于字线，于是导通管的电流便转而从位线流出。读出时，只要检测其中一根位线上有无电流即可。写入时，如写1时，写入电路使B=1，B=0，将位线B切断，迫使T1截止、T2导通，T2的电流由位线B流出。四管动态存储单元T1和T2管交叉耦合，信息存储在C1、C2上。C1、C2上的电压控制T1、T2管子导通与截止。T3、T4是门控管，控制存储单元与位线的连接。T5、T6组成对位线的预冲电电路，并且为一列中所有存储单元所公用。在访问存储器开始时，T5、T6栅极上加“预

5、充”脉冲，T5、T6导通，位线B与B被接到VDD而变为高电平。当预冲脉冲消失后，T5、T6截止，位线与电源VDD断开，但由于位线上分布电容的作用，位线上的高电平可保持一段时间。动态存储单元是利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理三管动态存储单元VDDT4T3T2T1CCB写位线写字线读字线读位线读时，先通过T4对CB预充电，当C上有电荷时，T2导通，CB上的电荷通过T2、T3放电，位线为低电平；当C上无电荷时，T2截止，CB没有放电回路，位线为高电平。写时，写字线为高电平，数据通过T1对C充电或放电。信息存储在C上

6、。刷新，在进行读时，将C中信息取至读位线上，经一反向器送至写位线，然后再进行写。单管动态存储单元T1CCB字线位线7.4存储器容量的扩展7.4.1位扩展方式适用于每片RAM,ROM字数够用而位数不够时接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联即可例：用八片1024x1位→1024x8位的RAM7.4.2字扩展方式适用于每片RAM,ROM位数够用而字数不够时1024x8RAM例：用四片256x8位→1024x8位RAM0001110110111011011111107.5用存储器实现组合逻辑函数一、基本原理从ROM的数

7、据表可见：若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变量的逻辑函数地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110二、举例