1、1,第七章 半导体存储器,7-1 概述,7-2 只读存储器ROM,7-3 随机存储器RAM,7-4 存储器容量的扩展,7-5 用存储器实现组合逻辑函数,2,7-1 概述,随机存储器（Random Access Memory RAM）,半导体存储器能存储大量二值信息，是数字系统不可缺少的部分,1、衡量指标,存储速度,只读存储器（Read-Only Memory ROM）,存储量,2、种类,3,ROM,掩模ROM,可编程ROM：PROM,可擦除可编程ROM：EPROM,RAM,静态RAM：SRAM,动态RAM：DRAM,4,由制造工艺分：,双极型,MOS型,5,7-2 只读存储器ROM,7-2-1
2、 掩模只读存储器ROM,根据用户要求专门设计的掩模板把数据：“固化”在ROM中,电路结构,地址输入,存储矩阵,地址译码器,输出缓冲器,数据输出,地址译码器：将输出的地址代码翻译成相应的控制信号，把指定单元选 出，其数据送输出缓冲器,输出缓冲器 提高存储器带负载的能力 实现输出状态三态控制，与系统总线连接,6,例1,2位地址输入，4位地址输出，二极管存储器,A1A0：两位地址代码，能指定四个不同地址,地址译码器：将四个地址译成W0W3四个高电平输出信号,A1 A0,W0 W1 W2 W3,0 0,0 1,0,0,1,1 0,0,1,0,1 1,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,7,D3 D
3、2 D1 D0,1,1,0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,0,1,0,1,存储矩阵：二极管编码器,输出缓冲器：提高带负载能力,数据表为：,位线,地址线,字线,8,例2 MOS管ROM,数据表为：,9,7-2-2 PROM,没使用前，全部数据为1,要存入0：,找到要输入0的单元地址，输入地址代码，使相应字线输出高电平,在相应位线上加高电压脉冲，使DZ导通，大电流使熔断丝熔断,肖特基势垒稳压二极管,快速熔断丝,10,7-2-3 EPROM,一、雪崩注入MOS管（FAMOS）构成的EFROM,FAMOS结构图,注入：,在漏极和源极间加高反压，漏极与衬底间的PN结击穿，其耗尽层的电子在强磁场中高
4、速射出，一部分被浮置栅浮获，此部分负电荷在DS间负电压去除后无放电回路，得以保存。,擦除：,用紫外线或X射线照射FAMOS管，使SiO2层中产生电子空穴对，为浮置栅的负电荷提供放电通道。,FAMOS构成的存储单元,11,二、叠栅MOS管（SIMOS）构成的EPROM,SIMOS结构图,N沟道增强型MOS管,在控制栅Ge上加正常高电平时，能在漏-源间构成导电通道，使SIMOS导通,电荷注入后，需要在Ge上加更高压才能形成导电沟道VTH提高,在漏-源间加高电压，使雪崩击穿，同时在Ge上加高压正脉冲，则在栅极电场作用下，一部分穿过SiO2到达浮置栅，形成注入电荷。,VGS,iD,VTH,注入电荷前,
5、注入电荷后,12,用SIMOS构成的EPROM,2561位的EPROM，排成1616的矩阵,读出时：,将地址低四位加到列地址译码器上，Bi=1，选中一列。,将地址高四位加到行地址译码器上，Wi=1，选中一行；,13,其它PROM,E2PROM 快闪存储器,14,7-3 随机存储器RAM,7-3-1 静态随机存储器RAM,电路结构,地址输入,存储矩阵,行地址译码,读 写 控 制,I/O,地址译码器：行地址译码选出一行，列地址译码选出一列（或几列）,列地址译码,地址输入,15,2114RAM（10244位）,16,7-4 存储器容量的扩展,7-4-1 位扩展方式,8片10241位的RAM，构成10
6、248位的RAM,17,7-4-2 字扩展方式,4片2568位的RAM，构成10248位的RAM,A9 A8,0 0,A7A6A5A4A3A2A1A0,000000000,11111111,0255,0 1,000000000,11111111,256511,1 0,000000000,11111111,512767,1 1,000000000,11111111,7681023,18,7-5 用存储器实现组合逻辑函数,例7.5.1 用ROM设计八段字符译码器，以输入地址A3A2A1A0为DCBA，以输出数据D0D1D7作为a,b,g,h,19,解：,将原函数化成最小项之和形式：,Y1=m2+m3+m6+m7,Y2=m6+m7+m10+m14,Y3=m4+m14,Y4=m2+m15,列出数据表：,20,实现图：,
