《半导体存储器》PPT课件

CS 6116 WE ③ D7～ D0
A0～ A10
CS 6116 WE ④ D7～ D0
第5章 半导体存储器
部分译码法
第5章 半导体存储器
线选法
线选法是指高位地址线不经过译码，直接作为存 储芯片旳片选信号。
每根高位地址线接一块芯片，用低位地址线实现 片内寻址。
线选法旳优点是构造简朴，缺陷是地址空间挥霍 大，整个存储器地址空间不连续，而且因为部分 地址线未参加译码，还会出现地址重叠
第5章 半导体存储器
存储器容量扩充
位数扩充
A9～A0 片选
D7～D4 D3～D0
第5章 半导体存储器
A9～A0
CE
2114
A9～A0 CE 2114
（2） I/O4～I/O1
（1）
I/O4～I/O1
存储器容量扩充
单元数扩充
0000000001
译码器
A19～A10
0000000000
片选端
CE （1）
CS 6116 WE ④ D7～ D0
第5章 半导体存储器
全译码法
第5章 半导体存储器
部分译码法
部分译码法是将高位地址线中旳一部分（而不是 全部）进行译码，产生片选信号。
该措施常用于不需要全部地址空间旳寻址能力， 但采用线选法地址线又不够用旳情况。
采用部分译码法时，因为未参加译码旳高位地址 与存储器地址无关，所以存在地址重叠问题。
间 tRH :地址无效后数据应保持旳时间 tOH :OE*结束后数据应保持旳时间
第5章 半导体存储器
SRAM写时序
第5章 半导体存储器
SRAM写时序
TWC :写周期时间 tAW :地址有效到片选信号失效旳间隔时间 TWB :写信号撤消后地址应保持旳时间 TCW :片选信号有效宽度 TAS :地址有效到WE*最早有效时间 tWP :写信号有效时间 T时W间HZ :写信号有效到写入数据有效所允许旳最大 TDW :写信号结束之前写入数据有效旳最小时间 TDH :写信号结束之后写入数据应保持旳时间

13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
半导体存储器
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)

快闪存储器就是针对 此缺点研制的。
（三）快闪存储器(Flash Memory） 采用新型隧道氧化 层MOS管。 •该管特点：
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这是一种双译码方式， 行地址译码器和列地 址译码器共同选中一 个单元。每个字只有
一位。
（二）电可擦除 EPROM(EEPROM或E2ROM)
用紫外线擦除操作复杂， 速度很慢。必须寻找新的存 储器件，使得可以用电信号 进行擦除。
使用浮栅隧道氧化层MOS 管Flotox(Floating gate Tunnel Oxide)
是最早出现的EPROM。通常说的 EPROM就是指这种。
1.使用浮栅雪崩注入MOS管 （Floating-gate Avalanche-Injuction MOS，简称FAMOS管。）
写入：管子原来不导通。在漏源之间加上较 高电压后（如-20V），漏极PN结雪崩击穿， 部分高速电子积累在浮栅上，使MOS管导通。
编程 时VCC 和字
线电
压提
高
7
16字×8位的PROM
十
六
条
读出时，读出
字
放大器AR工作，写
线
入放大器AW不工作。
八
写入时，在位
条
线输入编程脉冲使
位
写入放大器工作，
线
且输出低电平，同
时相应的字线和VCC 提高到编程电平，
将对应的熔丝烧断。
20V
编程脉冲
缺点：不能重复擦除。 十几微秒
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三、可擦除的可编程只读存储器 （EPROM） （一）紫外线擦除的只读存储器 （UVEPROM）
浮栅上电荷可长期保存－－在125℃环 境温度下，70%的电荷能保存10年以上。
擦除：用紫外线或X射线擦除。需20~30分钟。 存储单元如图。 缺点：需要两个MOS管；编程电压偏高；P沟道管的开关速9 度低。

线照射进行擦除的；并被称之为EPROM。因此，
现在一提到EPROM就是指的这种用紫外线擦除的
可编程ROM ( Ultra-Violet Erasable
Programmable Read-Only Memory，简称；
UVEPROM)。
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不久又出现了用电信号可擦除的可编程ROM ( Electrically Erasable Programmable Read—Only Memory，简称E2PROM)。后来又研制成功的快闪 存储器(Flash Memory)也是一种用电信号擦除的可 编程 ROM。
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漏极和源极间的高电压去掉以后，由于注入 到栅极上半导体存储器的电荷没有放电通路，所 以能长久保存下来。在 + 125℃的环境温度下，70 ％以上的电荷能保存10年以上。在栅极获得足够 的电荷以后，漏—源间便形成导电沟道，使 FAMOS管导通。
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如果用紫外线或X射线照射FAMOS管的栅极 氧化层，则SiO2层中将产生电子—空穴对，为浮 置栅上的电荷提供泄放通道，使之放电。待栅极 上的电荷消失以后，导电沟道也随之消失， FAMOS管恢复为截止状态。这个过程称为擦除。 擦除时间约需20～30分钟。为便于擦除操作，在 器件外壳上装有透明的石英盖板。在写好数据以 后应使用不透明的胶带将石英盖板遮蔽，以防止 数据丢失。
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存储矩阵 0010
0 1 0 0
接二极管的位置存储 1 ,不接存储 0
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存储矩阵 0001
1 1 1 0
接二极管的位置存储 1 ,不接存储 0
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译码矩阵
0
1
00
1
0
0
1
100 0 22
译码矩阵

第7章 半导体存储器
7.1 概述 7.2 随机存取存储器 7.3 只读存储器
教学基本要求：
• 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址等基本 概念。
• 掌握RA器的存储单元的组成及工作原理。
7.1 概述
半导体存贮器是能存放大量二值信息的半导体器件。
7.1 概述
1. 半导体存贮器的分类 ⑴ 根据使用功能不同，分为RAM和ROM
RAM: Random Access Memory 随机存取存储器 ROM: Read-Only Memory 只读存储器
⑵ 按照制造工艺不同，分为双极型存储器和MOS存储器
⑶ 按照数据输入/输出方式不同， 分为串行存储器和并行存储器
7.1 概述
2. 半导体存贮器的主要技术指标
⑴ 存储容量
存储容量指半导体存储器能够存储二进制信息量的多少。 由于存储器中每个存储单元可存储1bit二进制数据，所以存 储容量就是存储单元的总量。
⑵ 存取时间
一般用读（写）的周期来表示，存储器连续两次读出 （写入）操作所需的最短时间间隔称为读周期（写周期）。 读（写）周期越短，则存取时间越短，存储器的工作速度 就越快。目前，高速RAM的存取时间已经达到纳秒数量级。