1、数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础(第五版)(第五版)教学课件清清华华大学大学 阎阎石石 王王红红联联系地址:清系地址:清华华大学大学 自自动动化系化系邮邮政政编码编码:100084100084电电子信箱:子信箱:wang_wang_联联系系电话电话:(010)62792973(010)62792973数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版第七章 半导体存储器数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版第七章第七章 半半导导体存体存
2、储储器器7.1 7.1 概述概述能存能存储储大量二大量二值值信息的器件信息的器件一、一般一、一般结结构形式构形式输输入入/出出电电路路I/OI/O输输入入/出出控制控制!单元数庞大!输入/输出引脚数目有限数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、分二、分类类1 1、从存、从存/取功能分:取功能分:只只读读存存储储器器(Read-Only-MemoryRead-Only-Memory)随机随机读读/写写(Random-Access-MemoryRandom-Access-Memory)2 2、从工、从工艺艺分:分:双极型双极型MOSMOS型型数字
3、电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.2 ROM7.2 ROM7.2.1 7.2.1 掩模掩模ROMROM一、一、结结构构数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、二、举举例例数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版地地 址址数数 据据A A1 1A A0 0D D3 3D D2 2D D1 1D D0 00 00 00 01 10 01 10 01 11 10 01 11 11 10 00 01 10 00 01 11 11 11 11 10 0
4、A0An-1W0W(2n-1)D0Dm数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版两个概念:两个概念:存存储储矩矩阵阵的每个交叉点是一个的每个交叉点是一个“存存储单储单元元”,存,存储单储单元元中有器件存入中有器件存入“1”1”,无器件存入,无器件存入“0”0”存存储储器的容量:器的容量:“字数字数 x x 位数位数”数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版掩模掩模ROMROM的特点:的特点:出厂出厂时时已已经经固定,不能更改,适合大量生固定,不能更改,适合大量生产产简单简单,便宜,非易失性,便宜,非易
5、失性数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.2.2 7.2.2 可可编编程程ROMROM(PROMPROM)总总体体结结构与掩模构与掩模ROMROM一一样样,但存,但存储单储单元不同元不同数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.2.2 7.2.2 可可编编程程ROMROM(PROMPROM)总总体体结结构与掩模构与掩模ROMROM一一样样,但存,但存储单储单元不同元不同写入时,要使用编程器数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.2.3 7.
6、2.3 可擦除的可可擦除的可编编程程ROMROM(EPROMEPROM)总总体体结结构与掩模构与掩模ROMROM一一样样,但存,但存储单储单元不同元不同一、用紫外一、用紫外线线擦除的擦除的PROMPROM(UVEPROMUVEPROM)数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、二、电电可擦除的可可擦除的可编编程程ROMROM(E E2 2PROMPROM)总总体体结结构与
7、掩模构与掩模ROMROM一一样样,但存,但存储单储单元不同元不同数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、快三、快闪闪存存储储器(器(Flash MemoryFlash Memory)为为提高集成度,省去提高集成度,省去T2T2(选选通管)通管)改用叠改用叠栅栅MOSMOS管(管(类类似似SIMOSSIMOS管)管)数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.3 7.3 随机存随机存储储器器RAMRAM7.3.
8、1 7.3.1 静静态态随机存随机存储储器(器(SRAMSRAM)一、一、结结构与工作原理构与工作原理数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、二、SRAMSRAM的存的存储单储单元元六管N沟道增强型MOS管数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.3.2*7.3.2*动态动态随机存随机存储储器(器(DRAMDRAM)动态动态存存储单储单元是利用元是利用MOSMOS管管栅栅极极电电容容可以存可以存储电储电荷的
9、原理荷的原理数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.4 7.4 存存储储器容量的器容量的扩扩展展7.4.1 7.4.1 位位扩扩展方式展方式适用于每片适用于每片RAM,ROMRAM,ROM字数字数够够用而位数不用而位数不够时够时接法:将各片的地址接法:将各片的地址线线、读读写写线线、片、片选线选线并并联联即可即可例:用八片例:用八片1024 x 11024 x 1位位 1024 x 81024 x 8位的位的RAMRAM数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.4.2 7.4.2 字字扩扩展方
10、式展方式适用于每片适用于每片RAM,ROMRAM,ROM位数位数够够用而字数不用而字数不够时够时1024 x 8RAM例:用四片例:用四片256 x 8256 x 8位位1024 x 81024 x 8位位 RAMRAM数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版0 00 00 01 11 11 10 01 11 10 01 11 11 10 01 11 10 01 11 11 11 11 11 10 0数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术
11、基础第五版第五版第五版第五版0 00 00 01 11 11 10 01 11 10 01 11 11 10 01 11 10 01 11 11 11 11 11 10 0数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.5 7.5 用存用存储储器器实现组实现组合合逻辑逻辑函数函数一、基本原理一、基本原理从从ROMROM的数据表可的数据表可见见:若以地址若以地址线为输线为输入入变变量,量,则则数据数据线线即即为为一一组组关于地址关于地址变变量的量的逻辑逻辑函数函数地
12、地 址址数数 据据A A1 1A A0 0D D3 3D D2 2D D1 1D D0 00 00 00 01 10 01 10 01 11 10 01 11 11 10 00 01 10 00 01 11 11 11 11 10 0A0An-1W0W(2n-1)数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.5 7.5 用存用存储储器器实现组实现组合合逻辑逻辑函数函数一、基本原理一、基本原理从从ROMROM的数据表可的数据表可见见:若以地址若以地址线为输线为输入入变变量,量,则则数据数据线线即即为为一一组组关于地址关于地址变变量的量的逻辑逻辑函数函
13、数地地 址址数数 据据A A1 1A A0 0D D3 3D D2 2D D1 1D D0 00 00 00 01 10 01 10 01 11 10 01 11 11 10 00 01 10 00 01 11 11 11 11 10 0数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版地地 址址数数 据据A A1 1A A0 0D D3 3D D2 2D D1 1D D0 00 00 00 01 10 01 10 01 11 10 01 11 11 10 00 01 10 00 01 11 11 11 11 10 0数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、二、举举例例数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版