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存储器的分类

存储器的分类
存储器的分类

说起存储器IC的分类,大家马上想起可以分为RAM和ROM两大类。

RAM是Random Access Memory的缩写,翻译过来就是随机存取存储器,随机存取可以理解为能够高速读写。常见的RAM又可以分成SRAM(Static RAM:静态RAM)和DRAM(dynamic RAM:动态RAM)。

ROM是Read Only Memory的缩写,翻译过来就是只读存储器。常见的ROM又可分为掩膜ROM(有时直接称为ROM)、PROM(Programmable ROM:可编程ROM,特指一次编程的ROM)、EPROM(Erasable Programmable ROM:可擦除可编程的ROM,擦除时用紫外线)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM:电可擦除可编程ROM)。

以上是大家在各种教材上看到的存储器的分类。

问题是,ROM明明叫只读存储器,也就是不可写的存储器,现实是除了掩膜ROM是不可写的外,PROM、EPROM、EEPROM事实上都是可写的。它们的名称中还带有“ROM”是名不副实的叫法。掩膜ROM、PROM、EPROM、EEPROM这几种存储器的共同特点其实是掉电后,所存储的数据不会消失,所以可以归类为非易失性存储器(即Non-Volatile Memory)。

SRAM、DRAM的共同特点是掉电后数据会丢失,所以也可称为易失性存储器(V olatile memory)。

于是,存储器从大类来分,可以分为易失性存储器和非易失性存储器。

后来出现的Flash Memory(快闪存储,简称闪存),掉电后数据也不容易丢失,所以也属于非易失性存储器。Flash Memory的名称中已经不带ROM字样了,但是传统的分类方法中,还是把Flash Memory归类为ROM类,事实上此时是因为这些存储器都是非易失的。

把存储器分为易失性存储器和非易失性存储器就万事大吉了么?

令人纠结的是,有一种新的存储器,它既是非易失的,同时又是能够高速随时读写数据的,也就是说能够随机存取的。这种存储器就是FRAM(Ferroelectric Random Access Memory:铁电随机存取存储器,简称铁电存储器)。把FRAM归类为非易失性存储器是可以,但是FRAM的高速读写性质又与SRAM、DRAM更为接近,它也是一种RAM。

于是,存储器的分类令人纠结。传统的分为RAM与ROM的方式本来就不科学。如果分成RAM与非易失性存储器这两大类,也不科学,因为这个分类本身就不是按同一个标准分的,导致FRAM即属于RAM,又属于非易失性存储器。如果只分成易失性存储器和非易失性存储器,又导致FRAM与SRAM、DRAM分家,大家都有RAM嘛,凭什么分开是吧。

我的建议是,存储器分成随机存取存储器和非随机存取存储器两大类比较合适。

于是,存储器的分类如下(按存取速度分类):

1、随机存取存储器:SRAM、DRAM、FRAM;

2、非随机存取存储器:掩膜ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory。

差强人意的分类为(按易失性分类):

1、易失性存储器:SRAM、DRAM;

2、非易失性存储器:掩膜ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、FRAM。

√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。 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。 在写入数据时,首先需要把数据送给由列译码器选出的位线,然后再存入到位线与字线相交的存储单元中。当然,对于不必写入数据的ROM (只读存储器)而言,就不需要写入电路。 图1 半导体存储器的分类

存储器种类

存储器类型 ①SRAM SSRAM RAM ②DRAM SDRAM ①MASK ROM ②OTP ROM ROM ③PROM ④EPROM ⑤EEPROM ⑥FLASH Memory RAM: Random Access Memory 随机访问存储器 存储单元的内容可按需随意取出或存入,这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。它的特点就是是易挥发性(nonvolatile),即掉电失忆。 ROM: Read Only Memory 只读存储器 ROM 通常指固化存储器(一次写入,反复读取),它的特点与RAM 相反。 注意: ①我们通常可以这样认为,RAM是单片机(MCU)的数据存储器(这里的数据包括 内部数据存储器(用户RAM区,可位寻址区和工作组寄存器)和特殊功能寄存器 SFR),或是电脑的内存和缓存,它们掉电后数据就消失了(非易失性存储器除外, 比如某些数字电位器就是非易失性的)。ROM是单片机的程序存储器,有些单片 机可能还包括数据存储器,这里的数据指的是要保存下来的数据,即单片机掉电 后仍然存在的数据,比如采集到的最终信号数据等。而RAM这个数据存储器只是 在单片机运行时,起一个暂存数据的作用,比如对采集的数据做一些处理运算, 这样就产生中间量,而RAM这个数据存储器就是来暂时存取中间量的,最终的结 果要放到ROM的数据存储器中。(如下图所示) ② ROM在正常工作状态下只能从中读取数据,不能快速的随时修改或重新写入数 据。它的优点是电路结构简单,而且在断电以后数据不会丢失。缺点是只适用于 存储那些固定数据的场合。RAM与ROM的根本区别是RAM在正常工作状态下 就可以随时向存储器里写入数据或从中读取数据。

第13章 Flash存储器

第13章Flash存储器 Flash存储器具有电可擦除、无需后备电源来保护数据、可在线编程、存储密度高、低功耗、成本较低等特点,这使得Flash存储器在嵌入式系统中的使用迅速增长。 本章主要以HC08系列中的GP32为例阐述Flash存储器的在线编程方法,也简要阐述了HCS08系列中GB60的在线编程方法。本章首先概述了Flash存储器的基本特点,并介绍其编程模式,随后给出M68HC908GP32的Flash存储器编程的基本操作及汇编语言和C语言的在线编程实例。最后讨论MC9S08GB60的Flash存储器编程方法。 Flash存储器编程方法有写入器模式与在线模式两种,本章讨论的是在线模式。有的芯片内部ROM中,包含了Flash擦除与写入子程序,在本章的进一步讨论中给出了调用方法,使Flash编程相对方便。有的芯片内部ROM中没有固化Flash擦除与写入子程序,只能自己编写Flash擦除与写入子程序。而编写Flash擦除与写入子程序需要较严格的规范,所以这是比较细致的工作,读者应仔细分析本章的例程,并参照例程编程。掌握了GP32芯片的Flash编程方法后,可以把此方法应用于整个系列的Flash编程。Flash在线编程对初学者有一定难度,希望通过实例分析学习。本章给出Flash在线编程的C语言实例,对于训练C语言与汇编联合编程技巧很有帮助。 13.1 Flash存储器概述与编程模式 理想的存储器应该具备存取速度快、不易失、存储密度高(单位体积存储容量大)、价格低等特点,但一般的存储器只具有这些特点中的一个或几个。近几年Flash存储器(有的译为:闪速存储器或快擦型存储器)技术趋于成熟,它结合了OTP存储器的成本优势和EEPROM的可再编程性能,是目前比较理想的存储器。Flash存储器具有电可擦除、无需后备电源来保护数据、可在线编程、存储密度高、低功耗、成本较低等特点。这些特点使得Flash存储器在嵌入式系统中获得广泛使用。从软件角度来看,Flash和EEPROM技术十分相似,主要的差别是Flash存储器一次只能擦除一个扇区,而不是EEPROM存储器的1个字节1个字节地擦除,典型的扇区大小是128B~16KB。尽管如此,因为Flash存储器的总体性价比,它还是比EEPROM更加流行,并且迅速取代了很多ROM器件。 嵌入式系统中使用Flash存储器有两种形式:一种是嵌入式处理器上集成了Flash,另一种是片外扩展Flash。 目前,许多MCU内部都集成了Flash存储器。Freescale公司在Flash存储器技术相当成熟的时候,在HC08系列单片机内集成了Flash存储器。该系列内部的Flash存储器不但可用编程器对其编程,而且可以由内部程序在线写入(编程),给嵌入式系统设计与编程提供了方便。存储器是MCU的重要组成部分,存储器技术的发展对MCU的发展起到了极大的推动作用。对于Freescale公司新推出的HCS08系列MCU采用第三

存储器那点事(一)常见存储器分类

存储器那点事(一)常见存储器分类 前言 注:本文中所谈到的存储器主要是指磁盘阵列,通过SAN/NAS/iSCSI等接口与主机相连,虽然说SAN交换机、物理带库、磁带机和光盘塔也属于存储的范畴,但不在本文讨论范围内。 存储器,或者称作存储阵列,是当今业界一个比较Fashion的词,见过不少这个圈子里的公司为了提高档次,会主动往存储行业靠,经常自我标榜“哥所在的系统集成公司是高科技,不仅搬箱子,哥还做存储”,“哥公司自己生产具有完全知识产权的存储器”…(当然现在再这么说有点out了,现在流行自我标榜“哥公司现在做云计算高科技呢”)。 当然,这个圈子里面的人在和身边朋友自我介绍是做存储这个高科技行业时,也经常碰到另外一种情况,“哥们你们那边250G的盘多少钱一块啊,你们卖U盘么?”… 那么存储器究竟该如何定义呢?在我看来,二十多年前Sun公司提出了“网络就是计算机”的理念,对于整个IT行业发生了翻天覆地的变化,那么我们也完全可以说“存储也是计算机”。存储是什么呢,对,存储也是计算机。 2000年前的存储器,多是作为主机的附属品出现的,记得97年本人在做系统管理员时,看到厂商在调试几套HP 9000和SUN小型机,几个集成商的工程师将一个个磁盘塞进一个独立架子里面(后来才知道那叫磁盘柜),一边塞进去还一边说:“哥们千万注意啊,这玩意叫磁盘阵列,贼贵,一块磁盘顶一台夏利呢”。我们当时大吃一惊,高科技啊,一块小铁片竟然顶得上大街上一辆出租车(其实当时也不过是给个JBOD+软件RAID,现在想想,真叫暴利啊)… 而且当时安装磁盘阵列也是看起来很高深的一件事情,不同于主机UNIX操作系统要插入光盘,输入命令、不断回车,磁盘阵列的安装往往是在主机安装完后再导入一些软件,然后运行一个脚本,出去吃个饭、抽根烟….就完成了。这就是早期DAS 阶段的典型工作流程,存储器在当时仅仅是服务器的附属品。 2000年左右以后,国内的存储器市场慢慢进入了一个繁荣发展阶段,具有独立控制器的磁盘阵列产品越来越多(不再依赖于主机端的软件RAID技术);另外除了 IBM/HP/SUN/Compaq/SGI五大UNIX厂商有自己的存储器产品外,独立存储厂商在国内也如雨后春笋般出现了,EMC(第一次还以为是那个做显示器的厂商)、Brocade、Netapp、MCData、HDS等存储网络产品公司也慢慢地出现在招标书和投标现场,可以说,2000年以后,存储器进入了一个快速发展的时期。 存储器和主机的采购可以分开、建立独立的存储网络等概念分别被以EMC和Brocade 为代表的存储公司发扬光大。存储与计算分离的概念颠覆了传统的DAS模式,在传统模式中,存储器被看作一个简单的外设依附于主机系统,而存储与计算分离以后,存储子系统从原来的计算系统中分离出来形成一个独立的子系统(这是EMC早期一再强调的概念),存储和主机间通过高速网络互联,这样存储器从后台走向了前台,这样诞生了Brocade和Mcdata(后被Brocade收购)等SAN网络设备公司。同时随着网络共享应用的持续增长和网络文件共享协议的成熟(SUN发明的NFS协议和

flash存储原理.

flash存储原理 一、半导体存储设备的原理 目前市面上出现了大量的便携式存储设备,这些设备大部分是以半导体芯片为存储介质的。采用半导体存储介质,可以把体积变的很小,便于携带;与硬盘之类的存储设备不同,它没有机械结构,所以也不怕碰撞;没有机械噪声;与其它存储设备相比,耗电量很小;读写速度也非常快。半导体存储设备的主要缺点就是价格和容量。 现在的半导体存储设备普遍采用了一种叫做“FLASH MEMORY”的技术。从字面上可理解为闪速存储器,它的擦写速度快是相对于EPROM而言的。FLASH MEMORY是一种非易失型存储器,因为掉电后,芯片内的数据不会丢失,所以很适合用来作电脑的外部存储设备。它采用电擦写方式、可10万次重复擦写、擦写速度快、耗电量小。 1.NOR型FLASH芯片 我们知道三极管具备导通和不导通两种状态,这两种状态可以用来表示数据0和数据1,因此利用三极管作为存储单元的三极管阵列就可作为存储设备。FLASH 技术是采用特殊的浮栅场效应管作为存储单元。这种场效应管的结构与普通场管有很大区别。它具有两个栅极,一个如普通场管栅极一样,用导线引出,称为“选择栅”;另一个则处于二氧化硅的包围之中不与任何部分相连,这个不与任何部分相连的栅极称为“浮栅”。通常情况下,浮栅不带电荷,则场效应管处于不导通状态,场效应管的漏极电平为高,则表示数据1。编程时,场效应管的漏极和选择栅都加上较高的编程电压,源极则接地。这样大量电子从源极流向漏极,形成相当大的电流,产生大量热电子,并从衬底的二氧化硅层俘获电子,由于电子的密度大,有的电子就到达了衬底与浮栅之间的二氧化硅层,这时由于选择栅加有高电压,在电场作用下,这些电子又通过二氧化硅层到达浮栅,并在浮栅上形成电子团。浮栅上的电子团即使在掉电的情况下,仍然会存留在浮栅上,所以信息能够长期保存(通常来说,这个时间可达10年。由于浮栅为负,所以选择栅为正,在存储器电路中,源极接地,所以相当于场效应管导通,漏极电平为低,即数据0被写入。擦除时,源极加上较高的编程电压,选择栅接地,漏极开

半导体存储器

第7章半导体存储器 内容提要 半导体存储器是存储二值信息的大规模集成电路,本章主要介绍了(1)顺序存取存储器(SAM)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)的工作原理。 (2)各种存储器的存储单元。 (3)半导体存储器的主要技术指标和存储容量扩展方法。 (4)半导体存储器芯片的应用。 教学基本要求 掌握: (1)SAM、RAM和ROM的功能和使用方法。 (2)存储器的技术指标。 (3)用ROM实现组合逻辑电路。 理解SAM、RAM和ROM的工作原理。 了解: (1)动态CMOS反相器。 (2)动态CMOS移存单元。 (3)MOS静态及动态存储单元。 重点与难点 本章重点: (1)SAM、RAM和ROM的功能。

(2)半导体存储器使用方法(存储用量的扩展)。 (3)用ROM实现组合逻辑电路。 本章难点:动态CMOS反相器、动态CMOS移存单元及MOS静态、动态存储单元的工作原理。 7.1 半导体存储器及分类 半导体存储器是存储二值信息的大规模集成电路,是现代数字系统的重要组成部分。半导体存储器分类如下: 按制造工艺分,有双极型和MOS型两类。双极型存储器具有工作速度快、功耗大、价格较高的特点。MOS型存储器具有集成度高、功耗小、工艺简单、价格低等特点。 按存取方式分,有顺序存取存储器(SAM)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)三类。 (1)顺序存取存储器(简称SAM):对信息的存入(写)或取出(读)是按顺序进行的,即具有“先入先出”或“先入后出”的特点。 (2)随机存取存储器(简称RAM):可在任何时刻随机地对任意一个单元直接存取信息。根据所采用的存储单元工作原理的不同,又将

西门子S7-200系列PLC的存储器类型

(1) S7-200存储器类型 S7-200 PLC可以采用多种形式的存储器来进行PLC程序与数据的存储,以防止数据的丢失。S7-200可以使用的存储器主要有如下类型: ①RAM: CPU模块本身带有动态数据存储器(RAM)。RAM用于存储PLC的运算、处理结果等数据。根据需要,RAM的数据可以通过电容器或电池盒(选件)进行保持,但其存储时间较短,一般只能保持几天。 ②EEPROM(或Flash ROM):除RAM外,CPU模块本身带有的保持型存储器(EEPROM或Flash ROM),可以进行数据的永久性存储。保持型存储器用于存储PLC用户程序、PLC参数等重要数据;根据需要,也可以将PLC程序执行过程中所产生的局部变量V、内部标志M、定时器T、计数器C等保存在保持型存储器中。 ③存储器卡:存储器卡在S7-200中为可选件,用户可以根据需要选用。存储器卡为保持型存储器,可以作为PLC保持型存储器的扩展与后备,用于保存PLC用户程序、PLC参数、变量V、内部标志M、定时器T、计数器C等。 (2)存储器分区 S7-200的内部存储器分为程序存储区、数据存储区、参数存储区。其中,程序存储区用于存储PLC用户程序;数据存储区用于存储PLC运算、处理的中间结果(如输入/输出映像,标志、变量的状态,计数器、定时器的中间值等);参数存储区用于存储PLC配置参数(包括程序保护密码、地址分配设定、停电保持区域的设定等)。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有 10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路

Flash存储器的技术和发展

湘潭大学论文 题目:关于Flash存储器的技术和发展 学院:材料与光电物理学院 专业:微电子学 学号:2010700518 姓名:李翼缚 完成日期:2014.2.24

目录 1引言 (4) 2Flash 存储器的基本工作原理 (4) 3 Flash存储器的编程机制 (5) 3.1 沟道热电子注入(CHE) (5) 3.2 F-N隧穿效应(F-NTunneling) (6) 4 Flash存储器的单元结构 (6) 5 Flash存储器的可靠性 (7) 5.1 CHE编程条件下的可靠性机制 (8) 5.2 隧道氧化层高场应力下的可靠性机制 (8) 6 Flash存储器的发展现状和未来趋势 (9) 参考文献: (10)

关于Flash存储器的技术和发展 摘要:Flash 存储器是在20世纪80年代末逐渐发展起来的一种新型半导体不挥发性存储器,它具有结构简单、高密度、低成本、高可靠性和在系统的电可擦除性等优点, 是当今半导体存储器市场中发展最为迅速的一种存储器。文章对F lash 存储器的发展历史和工作机理、单元结构与阵列结构、可靠性、世界发展的现状和未来趋势等进行了深入的探讨。 关键词:半导体存储器;不挥发性存储器; Flash存储器; ETOX结构 About Flash Memory Technology and Its Development Abstract: As a new non -volatile semiconductor memory introduced by Masuoka in 1984, flash memory has a number of advantages, such as simple structure, high integration density, low cost, and high reliability, and it is widely used in mobile phone, digital camer a, PCBIOS, DVD player, and soon. Its evolution, programming mechanism, cell structure, array structure, reliability are described, and its developing trend in the future is dis cussed. Key words: Semico nduct or memory; Flash memor y; Non-volatile memory ; ETOX

半导体材料课程教学大纲

半导体材料课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称:半导体材料 所属专业:微电子科学与工程 课程性质:专业限选 学分: 3 (二)课程简介:本课程重点介绍第一代和第二代半导体材料硅、锗、砷化镓等的制备基本原理、制备工艺和材料特性,介绍第三代半导体材料氮化镓、碳化硅及其他半导体材料的性质及制备方法。 目标与任务:使学生掌握主要半导体材料的性质以及制备方法,了解半导体材料最新发展情况、为将来从事半导体材料科学、半导体器件制备等打下基础。 (三)先修课程要求:《固体物理学》、《半导体物理学》、《热力学统计物理》; 本课程中介绍半导体材料性质方面需要《固体物理学》、《半导体物理学》中晶体结构、能带理论等章节作为基础。同时介绍材料生长方面知识时需要《热力学统计物理》中关于自由能等方面的知识。 (四)教材:杨树人《半导体材料》 主要参考书:褚君浩、张玉龙《半导体材料技术》 陆大成《金属有机化合物气相外延基础及应用》 二、课程内容与安排 第一章半导体材料概述 第一节半导体材料发展历程 第二节半导体材料分类 第三节半导体材料制备方法综述 第二章硅和锗的制备 第一节硅和锗的物理化学性质 第二节高纯硅的制备 第三节锗的富集与提纯

第三章区熔提纯 第一节分凝现象与分凝系数 第二节区熔原理 第三节锗的区熔提纯 第四章晶体生长 第一节晶体生长理论基础 第二节熔体的晶体生长 第三节硅、锗单晶生长 第五章硅、锗晶体中的杂质和缺陷 第一节硅、锗晶体中杂质的性质 第二节硅、锗晶体的掺杂 第三节硅、锗单晶的位错 第四节硅单晶中的微缺陷 第六章硅外延生长 第一节硅的气相外延生长 第二节硅外延生长的缺陷及电阻率控制 第三节硅的异质外延 第七章化合物半导体的外延生长 第一节气相外延生长(VPE) 第二节金属有机物化学气相外延生长(MOCVD) 第三节分子束外延生长(MBE) 第四节其他外延生长技术 第八章化合物半导体材料(一):第二代半导体材料 第一节 GaAs、InP等III-V族化合物半导体材料的特性第二节 GaAs单晶的制备及应用 第三节 GaAs单晶中杂质控制及掺杂 第四节 InP、GaP等的制备及应用 第九章化合物半导体材料(二):第三代半导体材料 第一节氮化物半导体材料特性及应用 第二节氮化物半导体材料的外延生长 第三节碳化硅材料的特性及应用 第十章其他半导体材料

Flash做为存储器存储数据

STM32学习笔记-Flash做为存储器储存数据 说到STM32的FLSAH,我们的第一反应是用来装程序的,实际上,STM32的片内FLASH不仅用来装程序,还用来装芯片配置、芯片ID、自举程序等等。当然, FLASH 还可以用来装数据。 自己收集了一些资料,现将这些资料总结了一下,不想看的可以直接调到后面看怎么操作就可以了。 FLASH分类 根据用途,STM32片内的FLASH分成两部分:主存储块、信息块。主存储块用于存储程序,我们写的程序一般存储在这里。信息块又分成两部分:系统存储器、选项字节。系统存储器存储用于存放在系统存储器自举模式下的启动程序(BootLoader),当使用ISP方式加载程序时,就是由这个程序执行。这个区域由芯片厂写入BootLoader,然后锁死,用户是无法改变这个区域的。选项字节存储芯片的配置信息及对主存储块的保护信息。 FLASH的页面 STM32的FLASH主存储块按页组织,有的产品每页1KB,有的产品每页2KB。页面典型的用途就是用于按页擦除FLASH。从这点来看,页面有点像通用FLASH 的扇区。 STM32产品的分类 STM32根据FLASH主存储块容量、页面的不同,系统存储器的不同,分为小容量、中容量、大容量、互联型,共四类产品。 小容量产品主存储块1-32KB,每页1KB。系统存储器2KB。 中容量产品主存储块64-128KB,每页1KB。系统存储器2KB。 大容量产品主存储块256KB以上,每页2KB。系统存储器2KB。 互联型产品主存储块256KB以上,每页2KB。系统存储器18KB。 对于具体一个产品属于哪类,可以查数据手册,或根据以下简单的规则进行区分: STM32F101xx、STM32F102xx 、STM32F103xx产品,根据其主存储块容量,一定是小容量、中容量、大容量产品中的一种,STM32F105xx、STM32F107xx是互联型产品。 互联型产品与其它三类的不同之处就是BootLoader的不同,小中大容量产品的BootLoader只有2KB,只能通过USART1进行ISP,而互联型产品的BootLoader有18KB,能通过USAT1、4、CAN等多种方式进行ISP。小空量产品、中容量产品的BootLoader与大容量产品相同。 关于ISP与IAP ISP(In System Programming)在系统编程,是指直接在目标电路板上对芯片进行编程,一般需要一个自举程序(BootLoader)来执行。ISP也有叫ICP (In Circuit Programming)、在电路编程、在线编程。 IAP(In Application Programming)在应用中编程,是指最终产品出厂后,由最终用户在使用中对用

半导体材料的分类及应用

半导体材料的分类及应用

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半导体材料的分类及应用 能源、材料与信息被认为是当今正在兴起的新技术革命的三大支柱。材料方面, 电子材料的进展尤其引人注目。以大规模和超大规模集成电路为核心的电脑的问世极大地推动了现代科学技术各个方面的发展,一个又一个划时代意义的半导体生产新工艺、新材料和新仪器不断涌现, 并迅速变成生产力和生产工具,极大地推动了集成电路工业的高速发展。半导体数字集成电路、模拟集成电路、存储器、专用集成电路和微处理器,无论是在集成度和稳定可靠性的提高方面, 还是在生产成本不断降低方面都上了一个又一个新台阶,有力地促进了人类在生物工程、航空航天、工业、农业、商业、科技、教育、卫生等领域的全面发展, 也大大地方便和丰富了人们的日常生活。半导体集成电路的发展水平, 是衡量一个国家的经济实力和科技进步的主要标志之一, 然而半导体材料又是集成电路发展的一个重要基石。“半体体材料”作为电子材料的代表,在生产实践的客观需求刺激下, 科技工作者已经发现了数以千计的具有半导体特性的材料, 并正在卓有成效在研究、开发和利用各种具有特殊性能的材料。 1 元素半导体 周期表中有12 种具有半导体性质的元素( 见下表) 。但其中S、P、As、Sb 和I 不稳定,易发挥; 灰Sn在室温下转变为白Sn, 已金属;B、C的熔点太高, 不易制成单晶; T e 十分稀缺。这样只剩下Se、Ge 和Si 可供实用。半导体技术的早期( 50 年代以前) 。

半导体存储器分类介绍

半导体存储器分类介绍 § 1. 1 微纳电子技术的发展与现状 §1.1.1 微电子技术的发展与现状 上个世纪50年代晶体管的发明正式揭开了电子时代的序幕。此后为了提高电子元器件的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高。1962年,由金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)组装成的集成电路(IC)成为微电子技术发展的核心。 自从集成电路被发明以来[1,2],集成电路芯片的发展规律基本上遵循了Intel 公司创始人之一的Gordon Moore在1965年预言的摩尔定律[3]:半导体芯片的集成度以每18个月翻一番的速度增长。按照这一规律集成电路从最初的小规模、中规模到发展到后来的大规模、超大规模(VLSI),再到现在的甚大规模集成电路(ULSI)的发展阶段。 随着集成电路制造业的快速发展,新的工艺技术不断涌现,例如超微细线条光刻技术与多层布线技术等等,这些新的技术被迅速推广和应用,使器件的特征尺寸不断的减小。其特征尺寸从最初的0.5微米、0.35 微米、0.25 微米、0.18 微米、0.15 微米、0.13 微米、90 纳米、65 纳米一直缩短到目前最新的32纳米,甚至是亚30纳米。器件特征尺寸的急剧缩小极大地提升了集成度,同时又使运算速度和可靠性大大提高,价格大幅下降。随着微电子技术的高速发展,人们还沉浸在胜利的喜悦之中的时候,新的挑战已经悄然到来。微电子器件等比例缩小的趋势还能维持多久?摩尔定律还能支配集成电路制造业多久?进入亚微米领域后,器件性能又会有哪些变化?这一系列的问题使人们不得不去认真思考。20世纪末

期,一门新兴的学科应运而生并很快得到应用,这就是纳电子技术。 §1.1.2 纳电子技术的应用与前景 2010年底,一篇报道英特尔和美光联合研发成果的文章《近距离接触25nm NAND闪存制造技术》[4],让人们清楚意识到经过近十年全球范围内的纳米科技热潮,纳电子技术已逐渐走向成熟。电子信息技术正从微电子向纳电子领域转变,纳电子技术必将取代微电子技术主导21世纪集成电路的发展。 目前,半导体集成电路的特征尺寸已进入纳米尺度范围,采用32纳米制造工艺的芯片早已问世,25纳米制造技术已正式发布,我们有理由相信相信亚20纳米时代马上就会到来。随着器件特征尺寸的减小,器件会出现哪些全新的物理效应呢? (1)量子限制效应。当器件在某一维或多维方向上的尺寸与电子的徳布罗意波长相比拟时,电子在这些维度上的运动将受限,导致电子能级发生分裂,电子能量量子化,出现短沟道效应、窄沟道效应以及表面迁移率降低等量子特性。 (2)量子隧穿效应。当势垒厚度与电子的徳布罗意波长想当时,电子便可以一定的几率穿透势垒到达另一侧。这种全新的现象已经被广泛应用于集成电路中,用于提供低阻接触。 (3)库仑阻塞效应。单电子隧穿进入电中性的库仑岛后,该库仑岛的静电势能增大e2/2C,如果这个能量远远大于该温度下电子的热动能K B T,就会出现所谓的库仑阻塞现象,即一个电子隧穿进入库仑岛后就会对下一个电子产生很强的排斥作用,阻挡其进入。 以上这些新的量子效应的出现使得器件设计时所要考虑的因素大大增加。目

存储器的分类

说起存储器IC的分类,大家马上想起可以分为RAM和ROM两大类。 RAM是Random Access Memory的缩写,翻译过来就是随机存取存储器,随机存取可以理解为能够高速读写。常见的RAM又可以分成SRAM(Static RAM:静态RAM)和DRAM(dynamic RAM:动态RAM)。 ROM是Read Only Memory的缩写,翻译过来就是只读存储器。常见的ROM又可分为掩膜ROM(有时直接称为ROM)、PROM(Programmable ROM:可编程ROM,特指一次编程的ROM)、EPROM(Erasable Programmable ROM:可擦除可编程的ROM,擦除时用紫外线)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM:电可擦除可编程ROM)。 以上是大家在各种教材上看到的存储器的分类。 问题是,ROM明明叫只读存储器,也就是不可写的存储器,现实是除了掩膜ROM是不可写的外,PROM、EPROM、EEPROM事实上都是可写的。它们的名称中还带有“ROM”是名不副实的叫法。掩膜ROM、PROM、EPROM、EEPROM这几种存储器的共同特点其实是掉电后,所存储的数据不会消失,所以可以归类为非易失性存储器(即Non-Volatile Memory)。 SRAM、DRAM的共同特点是掉电后数据会丢失,所以也可称为易失性存储器(V olatile memory)。 于是,存储器从大类来分,可以分为易失性存储器和非易失性存储器。 后来出现的Flash Memory(快闪存储,简称闪存),掉电后数据也不容易丢失,所以也属于非易失性存储器。Flash Memory的名称中已经不带ROM字样了,但是传统的分类方法中,还是把Flash Memory归类为ROM类,事实上此时是因为这些存储器都是非易失的。 把存储器分为易失性存储器和非易失性存储器就万事大吉了么? 令人纠结的是,有一种新的存储器,它既是非易失的,同时又是能够高速随时读写数据的,也就是说能够随机存取的。这种存储器就是FRAM(Ferroelectric Random Access Memory:铁电随机存取存储器,简称铁电存储器)。把FRAM归类为非易失性存储器是可以,但是FRAM的高速读写性质又与SRAM、DRAM更为接近,它也是一种RAM。 于是,存储器的分类令人纠结。传统的分为RAM与ROM的方式本来就不科学。如果分成RAM与非易失性存储器这两大类,也不科学,因为这个分类本身就不是按同一个标准分的,导致FRAM即属于RAM,又属于非易失性存储器。如果只分成易失性存储器和非易失性存储器,又导致FRAM与SRAM、DRAM分家,大家都有RAM嘛,凭什么分开是吧。 我的建议是,存储器分成随机存取存储器和非随机存取存储器两大类比较合适。 于是,存储器的分类如下(按存取速度分类): 1、随机存取存储器:SRAM、DRAM、FRAM; 2、非随机存取存储器:掩膜ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory。 差强人意的分类为(按易失性分类): 1、易失性存储器:SRAM、DRAM; 2、非易失性存储器:掩膜ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、FRAM。

半导体材料的分类及应用

半导体材料的分类及应用 能源、材料与信息被认为是当今正在兴起的新技术革命的三大支柱。材料方面, 电子材料的进展尤其引人注目。以大规模和超大规模集成电路为核心的电脑的问世极大地推动了现代科学技术各个方面的发展,一个又一个划时代意义的半导体生产新工艺、新材料和新仪器不断涌现, 并迅速变成生产力和生产工具, 极大地推动了集成电路工业的高速发展。半导体数字集成电路、模拟集成电路、存储器、专用集成电路和微处理器, 无论是在集成度和稳定可靠性的提高方面, 还是在生产成本不断降低方面都上了一个又一个新台阶,有力地促进了人类在生物工程、航空航天、工业、农业、商业、科技、教育、卫生等领域的全面发展, 也大大地方便和丰富了人们的日常生活。半导体集成电路的发展水平, 是衡量一个国家的经济实力和科技进步的主要标志之一, 然而半导体材料又是集成电路发展的一个重要基石。“半体体材料”作为电子材料的代表, 在生产实践的客观需求刺激下, 科技工作者已经发现了数以千计的具有半导体特性的材料, 并正在卓有成效在研究、开发和利用各种具有特殊性能的材料。 1 元素半导体 周期表中有12 种具有半导体性质的元素( 见下表) 。但其中S、P、As、Sb 和I 不稳定, 易发挥; 灰Sn 在室温下转变为白Sn, 已金属; B、C 的熔点太高, 不易制成单晶; T e 十分稀缺。这样只剩下Se、Ge 和Si 可供实用。半导体技术的早期( 50 年代以前) 。 表1 具有半导体性质的元素

周期ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA B C S i P S Ge As S e S n Sb Te I Se 曾广泛地用作光电池和整流器, 晶体管发明后,Ge 迅速地兴起, 但很快又被性能更好的Si 所取代。现在Se 在非晶半导体器件领域还保留一席之地, Ge 在若干种分立元件( 低压、低频、中功率晶体管以及光电探测器等) 中还被应用, 而Si 则一直是半导体工作的主导材料, 这种情况预计到下个世纪初也不会改变。Si 能成为主角的原因是: 含量极其丰富( 占地壳的27%) , 提纯与结晶方便; 禁带宽度1. 12eV, 比Ge 的0. 66eV 大, 因而Si 器件工作温度高; 更重要的是SiO2 膜的纯化和掩蔽作用, 纯化作用使器件的稳定性与可靠性大为提高,掩蔽作用使器件的制和实现了平面工艺, 从而实现了大规模自动化的工业生产和集成化, 使半导体分立器件和集成电路以其低廉的价格和卓越的性能迅速取代了电子管, 微电子学取代了真空电子学, 微电子工程成为当代产业中的一支生力军。据报导, 1995 年世界半导体器件销售额为1464 亿美元, 硅片销费量约为30. 0 亿平方英寸, 1996 年市场规模为1851 亿美元, 增长了26. 4%, 消费硅片则达33. 46 亿平方英寸。 硅材料分为多晶硅, 单晶硅和非晶硅。单晶硅分为直拉单晶硅( CZ) 、区熔单晶硅( FZ) 和外延单晶硅片( EPI) 。其中, CZ 单晶

嵌入式—flash存储器

存储器存储器 FLASH存储器存储器章FLASH 13章 第13

本章主要内容 Flash Flash存储器概述与编程模式存储器概述与编程模式存储器 MC908GP32MC908GP32单片机单片机单片机Flash Flash Flash存储器编程方法存储器编程方法存储器GP32GP32单片机单片机单片机Flash Flash Flash在线编程汇编语言实例在线编程汇编语言实例GP32GP32单片机单片机单片机Flash Flash Flash在线编程在线编程在线编程08C 08C 08C语言实例语言实例HCS08HCS08系列单片机系列单片机系列单片机Flash Flash Flash编程方法编程方法

13.1 Flash 13.1 Flash存储器概述与编程模式存储器概述与编程模式13.1.1 Flash存储器的基本特点与编程模式 (1) Flash存储器的基本特点 ①固有不挥发性::Flash Flash存储器不需要后备电源来保持数据存储器不需要后备电源来保持数据存储器不需要后备电源来保持数据。。所以所以,,它具有磁存储器无需电能保持数据的优点它具有磁存储器无需电能保持数据的优点。。 ②易更新性易更新性:Flash :Flash :Flash存储器具有电可擦除特点存储器具有电可擦除特点存储器具有电可擦除特点。。相对于相对于EPROM(EPROM(EPROM(电可编电可编程只读存储器程只读存储器))的紫外线擦除工艺的紫外线擦除工艺,,Flash Flash存储器的电擦除功能为开发者存储器的电擦除功能为开发者节省了时间节省了时间,,也为最终用户更新存储器内容提供了可能也为最终用户更新存储器内容提供了可能。。 ③成本低成本低、、密度高密度高、、可靠性好可靠性好::与EEPROM(EEPROM(电可擦除可编程的只读存电可擦除可编程的只读存储器储器))相比较相比较,,Flash Flash存储器的成本更低存储器的成本更低存储器的成本更低、、密度更高密度更高、、可靠性更好可靠性更好。。

半导体存储器分类

半导体存储器 一.存储器简介 存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。在数字系统中,只要能保存二进制数据的都可以是存储器;在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如RAM、FIFO等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF卡等。计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。 存储器件是计算机系统的重要组成部分,现代计算机的内存储器多采用半导体存储器。存储器(Memory)计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。计算机中的全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。自世界上第一台计算机问世以来,计算机的存储器件也在不断的发展更新,从一开始的汞延迟线,磁带,磁鼓,磁芯,到现在的半导体存储器,磁盘,光盘,纳米存储等,无不体现着科学技术的快速发展。 存储器的主要功能是存储程序和各种数据,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备,它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符,例如英文字母、运算符号等,也要转换成二进制代码才能存储和操作。 储器的存储介质,存储元,它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元,然后再由许多存储单元组成一个存储器。一个存储器包含许多存储单元,每个存储单元可存放一个字节(按字节编址)。每个存储单元的位置都有一个编号,即地址,一般用十六进制表示。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。假设一个存储器的地址码由20位二进制数(即5位十六进制数)组成,则可表示2的20次方,即1M个存储单元地址。每个存储单元存放一个字节,则该存储器的存储容量为1MB。

单片机存储器类型介绍

单片机存储器类型详解 分为两大类RAM和ROM,每一类下面又有很多子类: RAM:SRAM SSRAM DRAM SDRAM ROM:MASK ROM OTP ROM PROM EPROM EEPROM FLASH Memory RAM:Random Access Memory随机访问存储器 存储单元的内容可按需随意取出或存入,这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。它的特点就是是易挥发性(volatile),即掉电失忆。我们常说的电脑内存就是RAM的。 ROM:Read Only Memory只读存储器 ROM 通常指固化存储器(一次写入,反复读取),它的特点与RAM相反。 RAM和ROM的分析对比: 1、我们通常可以这样认为,RAM是单片机的数据存储器,这里的数据包括内部数据存储器(用户RAM区,可位寻址区和工作组寄存器)和特殊功能寄存器SFR,或是电脑的内存和缓存,它们掉电后数据就消失了(非易失性存储器除外,比如某些数字电位器就是非易失性的)。 ROM是单片机的程序存储器,有些单片机可能还包括数据存储器,这里的数据指的是要保存下来的数据,即单片机掉电后仍然存在的数据,比如采集到的最终信号数据等。而RAM 这个数据存储器只是在单片机运行时,起一个暂存数据的作用,比如对采集的数据做一些处理运算,这样就产生中间量,然后通过RAM暂时存取中间量,最终的结果要放到ROM的数据存储器中。如下图所示:

2、ROM在正常工作状态下只能从中读取数据,不能快速的随时修改或重新写入数据。它的优点是电路结构简单,而且在断电以后数据不会丢失。缺点是只适用于存储那些固定数据的场合。 RAM与ROM的根本区别是RAM在正常工作状态下就可以随时向存储器里写入数据或从中读取数据。 SRAM:Static RAM静态随机访问存储器 它是一种具有静止存取功能的内存,不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像DRAM内存那样需要刷新电路,每隔一段时间,固定要对DRAM刷新充电一次,否则内部的数据即会消失,因此SRAM具有较高的性能,但是SRAM也有它的缺点,即它的集成度较低,相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积,但是SRAM却需要很大的体积,所以在主板上SRAM存储器要占用一部分面积。 优点:速度快,不必配合内存刷新电路,可提高整体的工作效率。 缺点:集成度低,功耗较大,相同的容量体积较大,而且价格较高,少量用于关键性系统以提高效率。 DRAM:Dynamic RAM动态随机访问存储器 DRAM 只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM使用电容存储,所以必须隔一段时间刷新(refresh)一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。 既然内存是用来存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序,那么它是怎么工作的呢? 我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM),动态内存中所谓的“动态”,

FLASH闪存总体介绍

Flash闪存器总体介绍 闪存的英文名称是“Flash Memory”,一般简称为“Flash”,它属于内存器件的一种。 不过闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异: 目前各类DDR、SDRAM或者RDRAM都属于挥发性内存,只要停止电流供应内存中的数据便无法保持,因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存; 闪存则是一种不挥发性(Non-V olatile)内存,在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据,其存储特性相当于硬盘,这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。 NAND闪存的存储单元则采用串行结构,存储单元的读写是以页和块为单位来进行(一页包含若干字节,若干页则组成储存块,NAND的存储块大小为8到32KB),这种结构最大的优点在于容量可以做得很大,超过512MB容量的NAND 产品相当普遍,NAND 闪存的成本较低,有利于大规模普及。 NAND闪存的缺点在于读速度较慢,它的I/O 端口只有8个,比 NOR 要少多了。这区区8个I/O 端口只能以信号轮流传送的方式完成数据的传送,速度要比NOR闪存的并行传输模式慢得多。再加NAND闪存的逻辑为电子盘模

块结构,内部不存在专门的存储控制器,一旦出现数据坏块将无法修,可靠性较NOR 闪存要差。 NAND闪存被广泛用于移动存储、数码相机、MP3播放器、掌上电脑等新兴数字设备中。由于受到数码设备强劲发展的带动, NAND 闪存一直呈现指数级的超高速增长. NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。 相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。 NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。 NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。 性能比较 flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。 由于擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。 执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统

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