006第六章半导体存储器
数字电子技术基础 第4版 第6章 半导体存储器和可编程逻辑器件
《数字电子技术基础（第4版）》教学课件
3. 片选和读/写控制电路
若在RAM的端加低电平，则该RAM就被选中，可以读/写操作，否则该RAM不工作，相 当于与存储系统隔离。RAM被选中后，是读是写，由读/写R/来控制。
图6-3 一种RAM的片选和读/写控制电路
第6章半导体存储器和可编程逻辑பைடு நூலகம்件
6.2.2 RAM的存储单元
场合；而MOS存储器具有集成度高、功耗小、价格低的特点，主要用于大容 量存储系统。
第6章半导体存储器和可编程逻辑器件
《数字电子技术基础（第4版）》教学课件
2. 按照存取功能分为ROM和RAM ROM在正常工作时，只能从中读取数据，而不能写入数据，故属于数
据非易失存储器。分为掩模式ROM、可编程ROM、可擦除可编程ROM等 几种类型。
当位线处于高电平期间，如果地址译码器输出XI和YJ 同时为1，则门控管V3、V4、V7、 V8均导通，此时内部所存数据被读出。例如，设存储单元为0状态，即V1管导通、V2管截止， 位线电容CB将通过V3、V1管放电，使位线B 变为低电平。同时因V2管截止，故位线仍保持高 电平。这样就把存储单元的0状态读到B和上。由于此时V7、V8管也导通，所以位线B和的数 据上了数据线D和。
由于存储器位线上连接的存储单元数目很多，使CB远大于 CS，所以位线上读出的电压信号幅度很小，且读出操作过后， 因为电荷的损失，所以CS上的电压很低。在DRAM中设有灵敏 再生放大器，一方面将读出信号放大，另一方面在每次读出后，
1. 静态存储器（SRAM）的存储单元
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图6-4 6管CMOS存储单元的电路图
第6章半导体存储器和可编程逻辑器件
微机原理：第6章 存储器
➢ 应该使存储器模块的数目尽可能的少，而每个模块的 容量尽可能的大。
4. 功耗
➢ 功耗涉及到系统消耗功率大小以及机器的组装和散热 问题；
➢ 功耗与速度成正比，速度快则功耗大，速度慢工作时 间长，也会增加功耗，需要正确地折衷选择；
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微型计算机的存储器
2.静态RAM存储器芯片
➢ SRAM基本存储电路含管子数目多，集成度略低，多 用于小型计算机系统中；
➢ 用于高速缓存的SRAM芯片存取速度要远高于DRAM， 存取时间可小到几个纳秒；
➢ 常用SRAM芯片有6116（2K×8位）、6232（4K×8 位）、6264（8K×8位）、62256（32K×8位）等， 存取时间约几十到几百纳秒。
A10
A9
A8
A7
— —
VCC A8
A6 A5
— A9 A4
— WE
— OE D0
— A10
— CS
— —
D7 D6
D7
— D5
— D4
— D3
CS
地址 锁存 缓冲器
行
译
128×128 存储距阵
码
列I/O
列译码 地址锁存缓冲器
A0 A1 A2 A3
WE
OE
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微型计算机的存储器
➢ 6116芯片采用24引脚双列直插封装，单5V电源，容 量2K×8位（128×128位），地址线A0～A10共11根， 7根字选，4根用于16路多路选择，数据线8根，控制 线：片选CS、写选通WE、输出允许信号OE。
地址 总线
控制 总线 数据总线
地
址
存储
第 6 章 存储器——微机原理课件PPT
18个引脚：
A4 3
10 根地址线 A9～A0 4 根数据线 I/O4～I/O1 片选 -CS
读写 -WE
A3 A0 A1 A2 -CS
4 5 6 7 8
GND 9
18 Vcc
17 A7 16 A8 15 A9 14 I/O1 13 I/O2 12 I/O3 11 I/O4 10 -WE
A3 A2 A1 A0
第 6 章 存储器
6.1 半导体存储器的分类 6.2 读写存储器（RAM） 6.3 现代RAM 6.4 只读存储器（ROM）
微型计算机的存储结构
寄存器——位于CPU中
主 存 —— 由 半 导 体 存 储 器(ROM/RAM)构成
辅 存 —— 指 磁 盘 、 磁 带 、 磁鼓、光盘等大容量存 储器，采用磁、光原理 工作
在微型计算机中，CPU对存储器进行读写操作， 首先要由地址总线给出地址信号，然后要发出相 应的是读还是写的控制信号，最后才能在数据总 线上进行信息交流。所以，RAM与CPU的连接， 主要有以下三个部分： (1) 地址线的连接； (2) 数据线的连接； (3) 控制线的连接。
用1k*4 的片子 2114 组成 2k*8 的存储器 —— 需 4 个芯片 地址线—— （211=2048）需 11 根 （ 片内 10 根，片选 1 根） 数据线—— 8 根 控制线—— IO/ M 和 WR
半导体存储器的分类
半导体 存储器
双极型RAM
随机存取存储器 （RAM）
静态 RAM（SRAM） 动态 RAM（DRAM） 非易失 RAM（NVRAM）
掩膜式ROM
只读存储器 （ROM）
一次性可编程 ROM（PROM） 紫外线擦除可编程 ROM（EPROM）
电子技术基础数字部分第六章半导体存储器经典课件
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3、输入/输出控制电路
（1）片选信号CS ：解决芯片是否工作的问题；
（2）读写控制信号：决定是读信号还是写信号；
三、RAM的操作与定时
1、读操作
（1）欲读取单元的地址加到存储器的地址输入端； （2）加入有效的片选信号 CS； （3）在 R / W 线上加高电平，经过一段时间后，所选单元的内容出现
半导体存储器就是存储大量二值数据的半导体器件，是数字系统必不可 少的组成部分。这种存储包括：存储文字的编码数据、存储声音的编码数据、 存储图像的编码数据。
衡量存储器性能的重要计数指标——存储容量（目前动态存储器的容量 可达10亿位/片）、存取速度（一些高速存储器的存取时间仅10nS）。
1、存储容量
数 T7
据
线D
D T8
Yj （列选线 ）
数 据
线
特点——数据由触发器记忆，只要不断电，数据可以永久保存。
2、DRAM存储单元
SRAM存储单元所用管子多，功耗大，集成度受到限制。 DRAM存储数据的原理——基于电容电荷的存储效应。
字线
X
位
V
线
CS
CW
存储单元电容
单管动态存储单元
杂散电容
常见的DRAM存储单元有两种结构： 单管（大容量DRAM存储单元普遍采 用单管结构） 、三管 ；
2学时
第六章 半导体存储器
1、半导体存储器的基本概念； 2、随机存储器RAM； 3、只读存储器ROM；
课后练习: P383-7.1.1 、P383-7.1.2
序言
随着半导体集成工艺的不断进步，电路的集成度越来越高。目前，大规 模集成电路LSI日新月异，LSI电路的一个重要应用领域就是半导体存储器。
第六章 存储器系统 微机原理 第2版 课后答案
第六章存储器系统本章主要讨论内存储器系统，在介绍三类典型的半导体存储器芯片的结构原理与工作特性的基础上，着重讲述半导体存储器芯片与微处理器的接口技术。
6.1 重点与难点本章的学习重点是8088的存储器组织；存储芯片的片选方法（全译码、部分译码、线选）；存储器的扩展方法（位扩展、字节容量扩展）。
主要掌握的知识要点如下：6.1.1 半导体存储器的基本知识1.SRAM、DRAM、EPROM和ROM的区别RAM的特点是存储器中信息能读能写，且对存储器中任一存储单元进行读写操作所需时间基本上是一样的，RAM中信息在关机后立即消失。
根据是否采用刷新技术，又可分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。
SRAM是利用半导体触发器的两个稳定状态表示“1”和“0”；DRAM是利用MOS管的栅极对其衬间的分布电容来保存信息，以存储电荷的多少，即电容端电压的高低来表示“1”和“0”；ROM的特点是用户在使用时只能读出其中信息，不能修改和写入新的信息；EPROM可由用户自行写入程序和数据，写入后的内容可由紫外线照射擦除，然后再重新写入新的内容，EPROM可多次擦除，多次写入。
一般工作条件下，EPROM 是只读的。
2.导体存储器芯片的主要性能指标（1）存储容量：存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量，以存储单元的总位数表示，通常也用存储器的地址寄存器的编址数与存储字位数的乘积来表示。
（2）存储速度：有关存储器的存储速度主要有两个时间参数：TA：访问时间（Access Time），从启动一次存储器操作，到完成该操作所经历的时间。
TMC：存储周期（Memory Cycle），启动两次独立的存储器操作之间所需的最小时间间隔。
（3）存储器的可靠性：用MTBF—平均故障间隔时间（Mean Time Between Failures）来衡量。
MTBF越长，可靠性越高。
（4）性能/价格比：是一个综合性指标，性能主要包括存储容量、存储速度和可靠性。