单片机半导体存储器的分类讲解
√半导体存储器——分类、结构和性能
√半导体存储器——分类、结构和性能半导体存储器（解说）——分类、结构和性能——作者：Xie M. X. (UESTC，成都市)计算机等许多系统中都离不开存储器。
存储器就是能够存储数据、并且根据地址码还可以读出其中数据的一种器件。
存储器有两大类：磁存储器和半导体存储器。
（1）半导体存储器的分类和基本结构：半导体存储器是一种大规模集成电路，它的分类如图1所示。
半导体存储器根据其在切断电源以后能否保存数据的特性，可区分为不挥发性存储器和易挥发性存储器两大类。
磁存储器也都是不挥发性存储器。
半导体存储器也可根据其存储数据的方式不同，区分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。
RAM可以对任意一个存储单元、以任意的次序来存/取（即读出/写入）数据，并且存/取的时间都相等。
ROM则是在制造时即已经存储好了数据，一般不具备写入功能，只能读出数据（现在已经发展出了多种既可读出、又可写入的ROM）。
半导体存储器还可以根据其所采用工艺技术的不同，区分为MOS存储器和双极型存储器两种。
采用MOS工艺制造的称为MOS存储器；MOS存储器具有密度高、功耗低、输入阻抗高和价格便宜等优点，用得最多。
采用双极型工艺制造的，称为双极型存储器；双极型存储器的优点就是工作速度高。
图1 半导体存储器的分类半导体存储器的基本结构就是存储器阵列及其它电路。
存储器阵列（memory array）是半导体存储器的主体，用以存储数据；其他就是输入端的地址码缓存器、行译码器、读出放大器、列译码器和输出缓冲器等组成。
各个存储单元处在字线（WL，word line）与位线（BL，bit line）的交点上。
如果存储器有N 个地址码输入端，则该存储器就具有2N比特的存储容量；若存储器阵列有2n根字线，那么相应的就有2N n条位线（相互交叉排列）。
在存储器读出其中的数据时，首先需通过地址码缓存器把地址码信号送入到行译码器、并进入到字线，再由行译码器选出一个WL，然后把一个位线上得到的数据（微小信号）通过读出放大器进行放大，并由列译码器选出其中一个读出放大器，把放大了的信号通过多路输出缓冲器而输出。
《半导体存储器》课件
嵌入式系统中的应用
半导体存储器广泛应用于 嵌入式系统，如智能家居、 汽车电子和工业控制。
计算机内存
半导体存储器是计算机主 存储器的重要组成部分， 用于临时存储数据和程序。
智能手机内存
手机内存运行应用程序和 存储数据，半导体存储器 提供了高速和可靠的数据 存取。
未来半导体存储器的发展方向
1 3D垂直存储器
《半导体存储器》PPT课 件
半导体存储器PPT课件大纲
什么是半导体存储器？
半导体存储器定义
半导体存储器是指使用半导体材料制造的存储器，它可以将数据存储在芯片内部的电子元件 中。
存储器的分类
常见的半导体存储器包括静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）和 闪存存储器。
常见的半导体存储器
通过增加垂直堆叠层数来增加存储容量，提高存储密度和性能。
2 非易失性存储器
开发更加稳定和可靠的非易失性存储器，提供更长久的数据存储和保护。
3 全新器件技术
研发新型的器件结构和材料，以满足不断增长的存储需求和更高的速度要求。
总结
半导体存储器的重要性
半导体存储器在现代计算和通信领域发挥着关键作用，对技术和社会的发展产生积极影响。
静态随机存取存储器 （SRAM）
SRAM具有快速读写速度和较 短的访问时间，适用于高性 能的应用。
动态随机存取存储器 （DRAM）
DRAM具有较大的存储容量和 较低的成本，广泛应用于个 人电脑和服务器。
闪存存储器
闪存存储器具有非易失性和 较高的耐用性，适用于便携 设备的存储需求。
半导体存储器的工作原理
1
SRAM的工作原理
SRAM使用触发器实现数据的存储和读取，具有较快的访问速度和数据保持能力。
第七章 半导体存储器 半导体存储器的分类
第七章 半导体存储器数字信息在运算或处理过程中，需要使用专门的存储器进行较长时间的存储，正是因为有了存储器，计算机才有了对信息的记忆功能。
存储器的种类很多，本章主要讨论半导体存储器。
半导体存储器以其品种多、容量大、速度快、耗电省、体积小、操作方便、维护容易等优点，在数字设备中得到广泛应用。
目前，微型计算机的内存普遍采用了大容量的半导体存储器。
存储器——用以存储一系列二进制数码的器件。
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随机存取存储器（RAM —Random Access Memory ）和只读存储器（ROM —Read-Only memory ）。
按照存储机理的不同，RAM 又可分为静态RAM 和动态RAM 。
存储器的容量存储器的容量=字长（n ）×字数（m ）7.1随机存取存储器（RAM ）随机存取存储器简称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 的缺点是数据的易失性，即一旦掉电，所存的数据全部丢失。
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。
存储矩阵读/写控制器地址译码器地址码输片选读/写控制输入/输出入图7.1—1 RAM 的结构示意框图1. 存储矩阵RAM 的核心部分是一个寄存器矩阵，用来存储信息，称为存储矩阵。
图7.1—5所示是1024×1位的存储矩阵和地址译码器。
属多字1位结构，1024个字排列成32×32的矩阵，中间的每一个小方块代表一个存储单元。
为了存取方便，给它们编上号，32行编号为X 0、X 1、…、X 31，32列编号为Y 0、Y 1、…、Y 31。
这样每一个存储单元都有了一个固定的编号（X i 行、Y j 列），称为地址。
11113131131********列 译 码 器行译码器...........位线位线位线位线位线位线.......X X X Y Y Y 0131131A A A A A A A A A A 地 址 输 入地址输入0123456789D D数据线....图7.1－5 1024×1位RAM 的存储矩阵2． 址译码器址译码器的作用，是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。
半导体存储器分类
半导体存储器分类
半导体存储器分类
1、按功能分为
（1）随机存取存储器（RAM）特点：包括DRAM（动态随机存取存储器）和SRAM（静态随机存取存储器），当关机或断电时，其中的信息都会随之丢失。
DRAM主要用于主存（内存的主体部分），SRAM主要用于高速缓存存储器。
（2）只读存储器（ROM）特点：只读存储器的特点是只能读出不能随意写入信息，在主板上的ROM里面固化了一个基本输入/输出系统，称为BIOS（基本输入输出系统）。
其主要作用是完成对系统的加电自检、系统中各功能模块的初始化、系统的基本输入/输出的驱动程序及引导操作系统。
2、按其制造工艺可分为
（1）双极型存储器特点：运算速度比磁芯存储器速度约快3个数量级，而且与双极型逻辑电路型式相同，使接口大为简化。
四川大学单片机半导体存储器
例：线选法获得片选信号(十六根地址线为例）
（1）连接方式
A15 01
10
A14 01
10
A13 01
10
A12 10
01
A0~11
A0~11
CE
2732
O0~7
A0~11
CE
2732
O0~7
A0~11
CE
2732
O0~7
A0~11
CE
2732
O0~7
D0~7
1000H~1FFFH 2000H~2FFFH 4000H~4FFFH 8000H~8FFFH
（2）地址连续不重叠，可以…使…微…处…理…器…系…统…获…得…足…够…的存储容量。 （3）所用存储容量为：2K 8 。1 可1扩展1 到16…4K…。…… 1
3.部分译码法获得片选信号(十六根地址线为例）
IO/M
A11 译 码
A10 器
0C00H ~0FFFH 0800H ~0BFFH
A0~9
A0~9
A0~9
A0~9
A0~9
CS
CS
CS
CS
2114
2114
2114
2114
WR
WDE7~4
WDE3~0
DW7E~4
WDE3~0
D0~7
0000H~03FFH( x000H~x3FFH) 0400H~07FFH(x400H~x7FFH)
应用A译15码A器14的A输13出A线12 作A1为1 片A1选0 A信9号线……：……………… A0 （1）线路0较复0 杂，0 需要0 增加0 译码01 器0等逻0 辑0部…件…；…… 0 （2）地址连续，但有重叠。…存…储…器…容…量…取…决…于…参…与…译…码线数。 （3）所用存储容量为：2K 8。1可1扩展1到14…K×…8…。… 1
半导体存储器的分类
半导体存储器的分类一．ROM只读存储器，英文名为ROM（Read Only Memory）,所谓只读，从字面上理解就是只可以从里面读出数据，而不能写进去，ROM就是单片机用来存放程序的地方。
只要让存储器满足一定的条件就能把数据预先写进去（用指令编写好程序，再将程序编译成机器码hex文件，用编程器写入单片机集成电路中。
）二．Flash ROM是一种快速存储式只读存储器，这种程序存储器的特点是既可以电擦写，而且掉电后程序还能保存，编程寿命可以达到一千次左右，可以反复烧写的。
目前新型的单片机都采用这种程序存储器。
还有两种早期的程序存储器产品：PROM，EPROM和EEPROM。
（1） PROM：被称为可编程只读存储器，只能写一次，不能重新擦写，习惯上我们把带这种程序存储器的单片机称为OTP型单片机。
存储器容量单位1KB＝1024B；1MB＝1024KB；1GB＝1024MB。
（2）EPROM；称之为紫外线擦除的可编程只读存储器，它里面的内容写上去之后，如果觉得不满意，可以用一个特殊的方法去掉后重写，就是用紫外线照射，这种芯片可以擦除的次数也是有限的，几十次吧，电脑上的BIOS芯片采用的就是这种结构的存储器。
（3） EEPROM：而这种存储器可以直接用电擦写，比较方便数据的改写，它有点类似以Flash存储器，但比Flash存储器速度要慢，现在新型的外部扩展存储器都是这种结构的。
三．RAM：了解了ROM，我们再来讲另外一种存储器，叫随机存取存储器，也叫内存，英文缩写为RAM（Random Access Memory），它是一种既可以随时改写，也可以随时读出里面数据的存储器，类似以我们上课用的黑板，可以随时写东四上去，也可以用黑板擦随时擦掉重写，它也是单片机的重要组成部分，单片机中很多功能寄存器都与它有关。
半导体存储器的分类
半导体存储器的分类作者去者日期 2010-3-20 14:27:0021．按制造工艺分类半导体存储器可以分为双极型和金属氧化物半导体型两类。
双极型（bipolar）由TTL晶体管逻辑电路构成。
该类存储器件的工作速度快，与CPU处在同一量级，但集成度低，功耗大，价格偏高，在微机系统中常用做高速缓冲存储器cache。
金属氧化物半导体型，简称MOS型。
该类存储器有多种制造工艺，如NMOS, HMOS, CMOS, CHMOS等，可用来制造多种半导体存储器件，如静态RAM、动态RAM、EPROM等。
该类存储器的集成度高，功耗低，价格便宜，但速度较双极型器件慢。
微机的内存主要由MOS型半导体构成。
2．按存取方式分类半导体存储器可分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）两大类。
ROM是一种非易失性存储器，其特点是信息一旦写入，就固定不变，掉电后，信息也不会丢失。
在使用过程中，只能读出，一般不能修改，常用于保存无须修改就可长期使用的程序和数据，如主板上的基本输入/输出系统程序BIOS、打印机中的汉字库、外部设备的驱动程序等，也可作为I/O数据缓冲存储器、堆栈等。
RAM是一种易失性存储器，其特点是在使用过程中，信息可以随机写入或读出，使用灵活，但信息不能永久保存，一旦掉电，信息就会自动丢失，常用做内存，存放正在运行的程序和数据。
（1）ROM的类型根据不同的编程写入方式，ROM分为以下几种。
① 掩膜ROM掩膜ROM存储的信息是由生产厂家根据用户的要求，在生产过程中采用掩膜工艺（即光刻图形技术）一次性直接写入的。
掩膜ROM一旦制成后，其内容不能再改写，因此它只适合于存储永久性保存的程序和数据。
② PROMPROM（programmable ROM）为一次编程ROM。
它的编程逻辑器件靠存储单元中熔丝的断开与接通来表示存储的信息：当熔丝被烧断时，表示信息“0”；当熔丝接通时，表示信息“1”。
由于存储单元的熔丝一旦被烧断就不能恢复，因此PROM存储的信息只能写入一次，不能擦除和改写。
第6章半导体存储器
片选信号CS 或芯片允许信号CE ：当存储器模 块由多个RAM芯片组成时，CS (或CE)用来选 择应访问的存储器芯片；
输出允许信号OE ，接RD，读出时序与SRAM 相同；
编程允许信号PGM ，工作时接VCC ； 编程电压VPP，编程时接高压脉冲，工作时接
VCC。
27256——32Kx8的EPROM
由于电容上存储的电荷不能长时间保 存，总会泄漏，因此必须定时给电容补充 电荷，这个过程称为“刷新”或“再生”。
DRAM具有电路简单、集成度高、体积 小等优点，在通用微机系统中广泛应用。但 是，DRAM的最大缺点是需要定时刷新，并 为实现定时刷新要配备复杂的外围电路，因 而在单片机等小系统中极少使用。
为了简化DRAM的使用，目前出现了集 成动态存储器 iRAM，它将DRAM及其刷新 电路集成到一个芯片中，使得DRAM的使用 可以象SRAM一样简单。
§6-3 只读存储器ROM
ROM存储器的分类较多，有ROM、PROM、 EPROM、EEPROM。
EPROM存储器的使用分为三步：
❖擦除——用紫外线照射15分钟左右即可，擦除干 净后，每个位单元的内容为‘1’，或每个字节单 元的内容为‘FFH’。
3. 功耗
4. 可靠性——指存储器对电磁场及温度等变化的抗干扰能 力，平均无故障间隔时间来表示。
5. 集成度——指在一片数平方毫米的芯片上能集成多少个 基本存储电路，用位／片来表示。
四、 半导体存储器芯片的结构
地地
读
址址 寄译
存储体
写 电
AB 存 码
路
数 据 寄 存 DB
控制电路
OE WE CS
•存储体：存储器芯片的主要部分，用来存储信息 •地址译码电路：根据输入的地址编码来选中芯片内某个特定 的存储单元 •片选和读写控制逻辑：选中存储芯片，控制读写操作
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单片机半导体存储器的分类讲解
单片机当中的存储器，根据只读和随机可以分为两种不同的种类，本文就将为大家介绍单片机系统当中的半导体存储器分类，感兴趣的朋友快来看一看吧。
按功能分为只读和随机存取存储器两大类。
所谓只读，从字面上理解就是只能从里面读，不能写进去，它类似于我们的书本，发到我们手回之后，我们只能读里面的内容，不能随意更改书本上的内容。
只读存储器的英文缩写为
ROM(READ ONLY MEMORY)
所谓随机存取存储器，即随时能改写，也能读出里面的数据，它类似于我们的黑板，能随时写东西上去，也能用黑板擦擦掉重写。
随机存储器的英文缩写为RAM(READ RANDOM MEMORY)这两种存储器的英文缩写一定要记牢。
注意：所谓的只读和随机存取都是指在正常工作情况下而言，也就是在使用这块存储器的时候，而不是指制造这块芯片的时候。
不然，只读存储器中的数据是怎么来的呢?其实这个道理也很好理解，书本拿到我们手里是不能改了，
能当它还是原材料白纸的时候，当然能由印刷厂印上去了。
顺便解释一下其它几个常见的概念。
PROM，称之为可编程存储器。
这就像我们的练习本，买来的时候是空白的，能写东西上去，可一旦写上去，就擦不掉了，所以它只能用写一次，要是写错了，就报销了。
(现在已经被淘汰)
EPROM，称之为紫外线擦除的可编程只读存储器。
它里面的内容写上去之后，如果觉得不满意，能用一种特殊的办法去掉后重写，这就是用紫外线照射，紫外线就像消字灵，能把字去掉，然后再重写。
当然消的次数多了，也就不灵光了，所以这种芯片能擦除的次数也是有限的几百次吧。
(现在已经被淘汰)。