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（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。

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
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。

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。

半导体存储器的分类及应用半导体存储器主要分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。

1. 随机存储器（RAM）：RAM是一种易失性存储器，其中存储的数据在断电后会丢失。

RAM主要用于临时存储计算机的运行数据和程序。

根据存储单元的结构，RAM可分为静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）。

- 静态随机存储器（SRAM）：SRAM由触发器构成，每个存储单元需要多个晶体管和电容器来存储一个位。

SRAM具有快速访问速度和较低的功耗，常用于高速缓存、寄存器文件和缓冲存储器等。

- 动态随机存储器（DRAM）：DRAM由电容器和晶体管构成，每个存储单元只需要一个电容器和一个晶体管来存储一个位。

DRAM的存储单元较小，但在每次读取数据后需要刷新电容器，因此访问速度相对较慢。

DRAM广泛应用于主存储器（内存）和图形存储缓冲区等。

2. 只读存储器（ROM）：ROM是一种非易失性存储器，其中存储的数据在断电后不会丢失。

ROM主要用于存储不需要频繁修改的固定数据，例如计算机的固件程序、启动代码和存储器初始化信息等。

根据存储单元的可编程性，ROM可分为可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）和电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）。

- 可编程只读存储器（PROM）：PROM的存储单元由固定的晶体管和电容器组成，存储内容不能被修改。

- 可擦除可编程只读存储器（EPROM）：EPROM的存储单元由浮栅晶体管（FET）和电容器组成，可以通过曝光紫外光擦除并重新编程。

EPROM的擦除程序相对麻烦。

- 电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）：EEPROM的存储单元由浮栅晶体管（FET）和电容器组成，可以通过电信号擦除和编程。

EEPROM的擦除和编程过程相对容易，且可以单独对存储单元进行操作。

半导体存储器广泛应用于计算机、通信、嵌入式系统等领域，包括但不限于以下几个应用：- 主存储器（内存）：作为计算机的主要存储器，用于存储正在执行的程序和运行数据。

半导体存储器的分类和特点
1. 嘿，咱先来说说半导体存储器里的随机存储器（RAM）呀。

就好比
你的书桌，随时能放东西上去，也能随时拿走，可方便啦！比如你的手机运行程序时，这些数据就可以随时被读写，快速得很呢！
2. 然后呢，还有只读存储器（ROM）哦。

这就像是一本固定的百科全书，
里面的知识是预先存好的，不能随便改，但是却能一直被读取。

像电脑的BIOS 就是用它呢，稳定得很呐！
3. 再说说闪存（Flash）呀。

这个可厉害啦，就像一个超灵活的小仓库！比
如我们的 U 盘，能存好多东西，随时携带，随时用，多棒呀！
4. 静态随机存储器（SRAM）也不能忽略呀！它的速度那叫一个快，就像短跑运动员一样迅猛。

像一些高速缓存就常用它，是不是很了不起？
5. 动态随机存储器（DRAM）呢，虽然速度比SRAM 慢点，但它容量大呀，像个大容量的储存箱。

电脑的内存很多就是用的它呢！
6. 还有一种叫可编程只读存储器（PROM）呢，就好比一个可以自己设定规则的小天地。

一旦设定好，就按照你的想法来，多有意思！
7. 最后是电可擦可编程只读存储器（EEPROM）呀，它就像一个可以反复
修改的笔记，想怎么改就怎么改。

像一些需要经常更新数据的地方就常用它啦！
总之啊，半导体存储器的分类可多啦，每种都有自己独特的特点和用处，真的是超级厉害呢！。

半导体存储器分类1. 引言半导体存储器是一种用于存储和检索数据的电子设备，广泛应用于计算机、通信设备、嵌入式系统等领域。

根据存储原理和结构特点，半导体存储器可以分为多种不同类型。

本文将对半导体存储器进行分类，并对每种类型进行详细介绍。

2. 分类根据存储原理和结构特点，半导体存储器可以分为以下几种类型：2.1 随机存取存储器（RAM）随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）是一种能够随机访问任意存储单元的存储器。

RAM可以分为静态随机存取存储器（Static RAM，SRAM）和动态随机存取存储器（Dynamic RAM，DRAM）两种类型。

2.1.1 静态随机存取存储器（SRAM）静态随机存取存储器使用触发器作为存储单元，每个存储单元由6个晶体管构成。

SRAM的速度快、可靠性高，但功耗较高，存储密度较低。

2.1.2 动态随机存取存储器（DRAM）动态随机存取存储器使用电容作为存储单元，每个存储单元由一个电容和一个访问晶体管构成。

DRAM具有较高的存储密度和较低的成本，但需要定期刷新以保持数据的稳定性。

2.2 只读存储器（ROM）只读存储器（Read-Only Memory，ROM）是一种无法进行写操作的存储器，其中的数据在制造过程中被烧录，并在使用过程中保持不变。

ROM可以分为可编程只读存储器（Programmable ROM，PROM）、可擦写只读存储器（Erasable Programmable ROM，EPROM）和闪存（Flash）等类型。

2.2.1 可编程只读存储器（PROM）可编程只读存储器是一种可以被用户编程的只读存储器。

在制造过程中，PROM的存储单元被烧录为1或0，用户可以使用特殊的设备将某些存储单元从1改为0，但无法反向操作。

2.2.2 可擦写只读存储器（EPROM）可擦写只读存储器可以被用户多次擦除和编程的只读存储器。

EPROM在制造过程中被烧录，但用户可以使用紫外线辐射将其擦除，并重新编程。

半导体存储器是计算机和电子设备中常用的内部存储器类型，根据不同的特性和用途，可以分为多种分类。

以下是常见的半导体存储器分类：1.RAM（随机存取存储器）：SRAM（静态随机存取存储器）：使用触发器构建，读写速度快，但需要较多的芯片面积和功耗。

DRAM（动态随机存取存储器）：基于电容的存储单元，需要定期刷新，但相对较高的存储密度使其成为主流内存选项。

2.ROM（只读存储器）：PROM（可编程只读存储器）：用户一次性编程，无法擦除或重新编程。

EPROM（可擦除可编程只读存储器）：需要特殊设备进行擦除，然后重新编程。

EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）：可通过电子擦除和编程，较为灵活，但擦写次数有限。

Flash 存储器：类似于EEPROM，但支持块擦除，用于各种应用，包括闪存驱动器、存储卡和固态硬盘。

3.Cache 存储器：L1、L2、L3 Cache：位于处理器内部的高速缓存，用于加速数据访问。

缓存存储器层次结构：不同级别的缓存通过层次结构来平衡速度和容量。

4.寄存器文件：寄存器组：在CPU 内部的小型存储器单元，用于存储指令、数据和控制信号。

5.存储卡和存储棒：SD 卡、MicroSD 卡、USB 存储棒等：用于移动设备和计算机的便携式存储。

6.堆栈存储器：堆栈内存：用于存储函数调用、局部变量和返回地址等，通常遵循先进后出（LIFO）原则。

7.内存芯片：内存芯片：集成了多个存储单元，通常作为外部存储器使用。

这些存储器类型在不同的应用场景中具有不同的特点和用途。

随着技术的发展，各类存储器不断优化和演进，以满足日益复杂的计算和数据存储需求。

单片机的存储器类型及使用方法单片机是一种集成了处理器、存储器和周边电路等功能于一体的微型电子器件。

它常被用于各种电子设备中，如电视、手机、空调等。

而存储器是单片机中用于存储程序指令和数据的重要组成部分。

本文将介绍单片机的存储器类型及其使用方法。

一、存储器类型单片机的存储器可以分为两种类型：随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

1. 随机存储器（RAM）随机存储器是一种临时性存储器，它用于存储单片机执行程序时所需要的数据。

RAM可以被反复擦写和读取，具有读写速度快的特点。

在单片机中，有两种常见的RAM类型：静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）。

静态随机存储器（SRAM）是一种以触发器为基本单元的存储器，具有数据保存时间长的特点。

它适用于需要频繁读写操作的应用场景，如缓存存储器。

动态随机存储器（DRAM）是一种以电容和晶体管为基本单元的存储器，具有存储密度高的特点。

它适用于存储大容量数据的应用场景，如图片、音频等。

2. 只读存储器（ROM）只读存储器是一种永久性存储器，它存储了单片机的固定程序和数据。

ROM的内容一旦编程就无法修改，具有防止数据丢失的特点。

在单片机中，有多种类型的ROM可供选择，如可擦写可编程只读存储器（EPROM）、电可擦写只读存储器（EEPROM）和闪存存储器等。

可擦写可编程只读存储器（EPROM）是一种使用紫外线擦写和编程的ROM，具有多次擦写和编程的特点。

它适用于开发阶段和需要频繁更新程序的应用场景。

电可擦写只读存储器（EEPROM）是一种使用电信号擦写和编程的ROM，具有擦写和编程操作简单的特点。

它适用于少量数据存储和频繁更新的应用场景。

闪存存储器是一种基于半导体存储技术的ROM，具有存储容量大、擦写和编程速度快的特点。

它广泛应用于各种电子设备中，如智能手机、数码相机等。

二、存储器使用方法单片机的存储器使用方法包括存储器的读取和写入操作。

1. 存储器的读取在单片机中，存储器的读取操作是通过地址总线和数据总线实现的。

半导体存储器一．存储器简介存储器（Memory）是现代信息技术顶用于保留信息的经历设备。

在数字系统中，只要能保留二进制数据的都能够是存储器；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。

运算机中全数信息，包括输入的原始数据、运算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保留在存储器中。

存储器件是运算机系统的重要组成部份，现代运算机的内存储器多采纳半导体存储器。

存储器（Memory）运算机系统中的经历设备，用来寄存程序和数据。

运算机中的全数信息，包括输入的原始数据、运算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保留在存储器中。

它依照操纵器指定的位置存入和掏出信息。

自世界上第一台运算机问世以来，运算机的存储器件也在不断的进展更新，从一开始的汞延迟线，磁带，磁鼓，磁芯，到此刻的半导体存储器，磁盘，光盘，纳米存储等，无不表现着科学技术的快速进展。

存储器的要紧功能是存储程序和各类数据，并能在运算机运行进程中高速、自动地完成程序或数据的存取。

存储器是具有“经历”功能的设备，它采纳具有两种稳固状态的物理器件来存储信息。

这些器件也称为经历元件。

在运算机中采纳只有两个“0”和“1”的二进制来表示数据。

经历元件的两种稳固状态别离表示为“0”和“1”。

日常利用的十进制数必需转换成等值的才能存入存储器中。

运算机中处置的各类字符，例如英文字母、运算符号等，也要转换成才能存储和操作。

储器的存储介质，存储元，它可存储一个二进制代码。

由假设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。

一个存储器包括许多存储单元，每一个存储单元可寄存一个字节（按字节编址）。

每一个存储单元的位置都有一个编号，即地址，一样用十六进制表示。

一个存储器中所有存储单元可寄存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，那么可表示2的20次方，即1M个存储单元地址。