第七章 半导体存储器.ppt

第七章半导体存储器
存储器——用以存储二进制信息的器件。
半导体存储器的分类:
根据使用功能的不同,半导体存储器可分为两大类:
(1)随机存取存储器(RAM)也叫做读/写存储器。既能方便地读出所存数据,又能随时写入新的数据。RAM的缺点是数据易失,即一旦掉电,所存的数据全部丢失。
(2)只读存储器(ROM)。其内容只能读出不能写入。存储的数据不会因断电而消失,即具有非易失性。
存储器的容量:存储器的容量=字长(n)×字数(m)
一. RAM的基本结构
由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。
随机存取存储器(RAM)
1. 存储矩阵
图中,1024个字排列成32×32的矩阵。
为了存取方便,给它们编上号。
32行编号为X0、X1、…、X31,
32列编号为Y0、Y1、…、Y31。
这样每一个存储单元都有了一个固定的编号,称为地址。
——将寄存器地址所对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号,从而选中该存储单元。
采用双译码结构。
行地址译码器:5输入32输出,输入为A0、A1 、…、A4, 输出为X0、X1、…、X31;
列地址译码器:5输入32输出,输入为A5、A6 、…、A9,输出为Y0、Y1、…、Y31,
这样共有10条地址线。
例如,输入地址码A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=0000000001,则行选线
X1=1、列选线Y0=1,选中第X1行第Y0列的那个存储单元。
3. RAM的存储单元
例. 六管NMOS静态存储单元
4. 片选及输入/输出控制电路
当选片信号CS=1时,G5、G4输出为0,三态门G1、G2、G3均处于高阻状态,输入/输出(I/O)端与存储器内部完全隔离,存储器禁止读/写操作,即不工作;
当CS=0时,芯片被选通:当=1时,G5输出高电平,G3被打开,于是被选中的单元所存储的数据出现在I/O端,存储器执行读操作;
当=0时,G4输出高电平,G1、G2被打开,此时加在I/O端的数据以互补的形式出现在内部数据线上,存储器执行写操作。
二. RAM的工作时序(以写入过程为例)
读出操作过程如下:
(1)欲写入单元的地址加到存储器的地址输入端;
(2)加入有效的选片信号CS;
(3)将待写入的数据加到数据输入端。
(3)在线上加低电平,进入写工作状态;
(4)让选片信号CS无效,I/O端呈高阻态。
三. RAM的容量扩展

用8片1024(1K)×1位RAM构成的1024×8位RAM系统。

用8片1K×8位RAM构成的8K×8位RAM。
RAM的芯片简介(6116)
6116为2K×8位静态CMOSRAM
芯片引脚排列图:
A0~A10是地址码输入端,D0~D7是
数据输出端, 是选片端,
是输出使能端, 是写入控制端。