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1、数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版第七章第七章 半导体存储器半导体存储器数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版p 介绍半导体存储器的工作原理和使用方法介绍半导体存储器的工作原理和使用方法p 只读存储器（只读存储器（ROMROM） 掩模掩模ROMROM； 可编程可编程ROMROM（PROMPROM）；）； 可擦除的可编程可擦除的可编程ROMROM（EPROMEPROM）p 随机存储器（随机存储器（RAMRAM） 静态随机存储器（静态随机存储器（SRAMSRAM） 动态随机存储器（动态随机存储器
2、（DRAMDRAM）p 扩展存储容量扩展存储容量 位扩展位扩展 字扩展字扩展p 用存储器设计组合逻辑电路用存储器设计组合逻辑电路数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版 存储容量存储容量存储容量存储容量 指一个存储器所能存放的最大信息量。通指一个存储器所能存放的最大信息量。通指一个存储器所能存放的最大信息量。通指一个存储器所能存放的最大信息量。通常用常用常用常用B B（ByteByte字节）、字节）、字节）、字节）、KBKB（千字节）、千字节）、千字节）、千字节）、MBMB（兆字节）、兆字节）、兆字节）、兆字节）、GBGB（吉字节）表示。吉字节）
3、表示。吉字节）表示。吉字节）表示。 存取时间存取时间存取时间存取时间 指完成一次存储器读指完成一次存储器读指完成一次存储器读指完成一次存储器读/ /取操作所需的时间取操作所需的时间取操作所需的时间取操作所需的时间（又称读写时间）。（又称读写时间）。（又称读写时间）。（又称读写时间）。 可靠性可靠性可靠性可靠性 指存储器在规定时间内无故障工作的情况。指存储器在规定时间内无故障工作的情况。指存储器在规定时间内无故障工作的情况。指存储器在规定时间内无故障工作的情况。一般采用平均无故障时间间隔（一般采用平均无故障时间间隔（一般采用平均无故障时间间隔（一般采用平均无故障时间间隔（MTBFMTBF）衡量。
4、衡量。衡量。衡量。MTBFMTBF长，存储器可靠性好。长，存储器可靠性好。长，存储器可靠性好。长，存储器可靠性好。 价格价格价格价格 由存储器容量、性能决定。由存储器容量、性能决定。由存储器容量、性能决定。由存储器容量、性能决定。 存储器的主要指标数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版半导体存储器：半导体存储器：能存储大量二值信息的半导体器件。能存储大量二值信息的半导体器件。优点：优点：存储密度高，体积小，容量大，读写速度快，功耗低存储密度高，体积小，容量大，读写速度快，功耗低性能指标：性能指标：存储量和存储速度存储量和存储速度硬盘硬盘光盘光盘
5、7.17.17.17.1 概述概述概述概述数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版p 分类：分类：分类：分类：掩模掩模ROM可编程可编程ROM(PROM)可擦除的可编程可擦除的可编程ROM(EPROM)随机存储器随机存储器RAM(Random Access Memory)静态存储器静态存储器SRAM 动态存储器动态存储器DRAM按按功功能能特特点点只读存储器只读存储器ROM(Read- Only Memory)按按制制造造工工艺艺双极型双极型 MOS型型：低功耗、集成度高的特点：低功耗、集成度高的特点数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基
6、础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.2 7.2 只读存储器只读存储器(ROM)(ROM)p特点：特点：只能从中读取数据，不能快速地随时修只能从中读取数据，不能快速地随时修改或重新写入数据。改或重新写入数据。p优点：优点：电路结构简单，断电后数据不会丢失。电路结构简单，断电后数据不会丢失。p缺点：缺点：适用于存储固定数据。适用于存储固定数据。返回返回返回返回数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版* *掩膜式掩膜式ROMROM _ _ 数据已确定数据已确定数据已确定数据已确定, ,无法更改。无法更改。无法更改。无法更改。*快闪存储器快闪存
7、储器 _电可擦除类ROM, 具有高集成度、大容量、低成本和使用方便的特点 *可编程可编程ROM(PROM) _ 数据可以由用户根据自己的需要写入,但一经写入就不能更改。*紫外线可擦除紫外线可擦除ROM(EPROM) _ 数据可由用户写入,并能擦除重写。*电可擦除电可擦除ROM(E2PROM) _数据可由用户写入,并能擦除重写。只读存储器的分类只读存储器的分类只读存储器的分类只读存储器的分类: :数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.2.17.2.1 掩模掩模ROMROM一、结构一、结构一、结构一、结构pp存储矩阵：存储矩阵：存储矩阵：存储矩
8、阵：由二极管、双极型三极管或由二极管、双极型三极管或由二极管、双极型三极管或由二极管、双极型三极管或MOSMOSMOSMOS管构成存储单元。管构成存储单元。管构成存储单元。管构成存储单元。pp地址译码器：地址译码器：地址译码器：地址译码器：将输入的地址代码译成相应的控制信号。将输入的地址代码译成相应的控制信号。将输入的地址代码译成相应的控制信号。将输入的地址代码译成相应的控制信号。pp输出缓冲器：输出缓冲器：输出缓冲器：输出缓冲器：提高存储器的带负载能力；实现对输出状态的三提高存储器的带负载能力；实现对输出状态的三提高存储器的带负载能力；实现对输出状态的三提高存储器的带负载能力；实现对输出状态
9、的三态控制，以便与系统的总线连接。态控制，以便与系统的总线连接。态控制，以便与系统的总线连接。态控制，以便与系统的总线连接。pp特点：特点：特点：特点：数据在制作时已经确定，无法更改数据在制作时已经确定，无法更改数据在制作时已经确定，无法更改数据在制作时已经确定，无法更改控控控控制制制制信信信信号号号号数数数数据据据据数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、举例二、举例二、举例二、举例字线字线字线字线地地地地址址址址线线线线位位线线三态三态三态三态控制控制控制控制数数据据线线数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五
10、版第五版第五版第五版地地地地 址址址址数数数数 据据据据A A A A1 1 1 1A A A A0 0 0 0D D D D3 3 3 3D D D D2 2 2 2D D D D1 1 1 1D D D D0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 10 0 0 00 0 0 01 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 10 0 0 0D0DmA0An-1W0W(2n-1)1
11、 10 01 10 00 00 00 01 10 00 00 01 10 00 0数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版pp 存储矩阵：存储矩阵：存储矩阵：存储矩阵： 存储矩阵的每个交叉点是一个存储矩阵的每个交叉点是一个存储矩阵的每个交叉点是一个存储矩阵的每个交叉点是一个“ “存储单元存储单元存储单元存储单元” ”； 交叉点接二极管交叉点接二极管交叉点接二极管交叉点接二极管=存入存入存入存入“ “1”1” 交叉点没接二极管交叉点没接二极管交叉点没接二极管交叉点没接二极管=存入存入存入存入“ “0”0” 交叉点数目交叉点数目交叉点数目交叉点数目=
12、 =存储单元数目存储单元数目存储单元数目存储单元数目= =存储量（容量）存储量（容量）存储量（容量）存储量（容量） 存储器的容量：存储器的容量：存储器的容量：存储器的容量：“ “字数字数字数字数 x x 位数位数位数位数” ”用二极管构成的存储矩阵用二极管构成的存储矩阵用用MOSMOS管构成的存储矩阵管构成的存储矩阵1 10 00 00 0导通导通0 01 10 00 00 01 11 11 1返回返回返回返回数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.2.2 7.2.2 7.2.2 7.2.2 可编程可编程可编程可编程ROMROMROMROM（
13、PROMPROMPROMPROM）编程时编程时VCC和和字线电字线电压提高压提高IP 存储矩阵的所有交叉点上制作存储矩阵的所有交叉点上制作存储矩阵的所有交叉点上制作存储矩阵的所有交叉点上制作了存储元件；了存储元件；了存储元件；了存储元件； 熔丝由易熔合金制成熔丝由易熔合金制成熔丝由易熔合金制成熔丝由易熔合金制成 编程时将存入编程时将存入编程时将存入编程时将存入0 0 0 0的熔丝烧断的熔丝烧断的熔丝烧断的熔丝烧断 一次性编程，不能改写一次性编程，不能改写一次性编程，不能改写一次性编程，不能改写返回返回返回返回数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五
14、版7.2.3 7.2.3 7.2.3 7.2.3 可擦除的可编程可擦除的可编程可擦除的可编程可擦除的可编程ROMROMROMROM（EPROMEPROMEPROMEPROM） 存储的数据可以擦除重写存储的数据可以擦除重写存储的数据可以擦除重写存储的数据可以擦除重写 分类分类分类分类用紫外线擦除的用紫外线擦除的PROM (EPROM)电信号可擦除的电信号可擦除的PROM (E2PROM)快闪存储器快闪存储器(Flash Memory)数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版一、用紫外线擦除的一、用紫外线擦除的一、用紫外线擦除的一、用紫外线擦除的PR
15、OMPROMPROMPROM（UVEPROMUVEPROMUVEPROMUVEPROM）数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版控制栅控制栅控制栅控制栅浮置栅浮置栅浮置栅浮置栅控制栅：控制读出和写入控制栅：控制读出和写入控制栅：控制读出和写入控制栅：控制读出和写入浮置栅：长期保存注入电荷浮置栅：长期保存注入电荷浮置栅：长期保存注入电荷浮置栅：长期保存注入电荷数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、电可擦除的可
16、编程二、电可擦除的可编程二、电可擦除的可编程二、电可擦除的可编程ROMROM（E E2 2PROMPROM）总体结构与掩模总体结构与掩模ROMROM一样，但存储单元不同一样，但存储单元不同控制栅控制栅控制栅控制栅浮置栅浮置栅浮置栅浮置栅数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版p 读出状态读出状态读出状态读出状态导通导通导通导通浮置栅没有负电荷：浮置栅没有负电荷：浮置栅没有负电荷：浮置栅没有负电荷：T T1 1导通，导通，导通，导通，B Bj j读出读出读出读出0 0；浮置栅有负电荷：浮置栅有负电荷：浮置栅有负电荷：浮置栅有负电荷： T T1 1截
17、止，截止，截止，截止， B Bj j读出读出读出读出1 1；可延长隧道区超薄氧化层的寿可延长隧道区超薄氧化层的寿可延长隧道区超薄氧化层的寿可延长隧道区超薄氧化层的寿命。命。命。命。pp特点：特点：特点：特点：系统正常工作状态下，系统正常工作状态下，系统正常工作状态下，系统正常工作状态下，E E E E2 2 2 2PROMPROMPROMPROM只能工作在读出状态只能工作在读出状态只能工作在读出状态只能工作在读出状态数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版p 擦除状态擦除状态擦除状态擦除状态隧道区产生强电场；隧道区产生强电场；隧道区产生强电场；隧
18、道区产生强电场；漏区的电子通过隧道区到达浮漏区的电子通过隧道区到达浮漏区的电子通过隧道区到达浮漏区的电子通过隧道区到达浮置栅，形成存储电荷；置栅，形成存储电荷；置栅，形成存储电荷；置栅，形成存储电荷；FlotoxFlotox管的开启电压提高到管的开启电压提高到管的开启电压提高到管的开启电压提高到+7V+7V以上；以上；以上；以上；读出时读出时读出时读出时G GC C上的电压为上的电压为上的电压为上的电压为+3V+3V， FlotoxFlotox管不会导通；管不会导通；管不会导通；管不会导通；一个字节擦除后，所有的存储一个字节擦除后，所有的存储一个字节擦除后，所有的存储一个字节擦除后，所有的存储
19、单元均为单元均为单元均为单元均为1 1状态。状态。状态。状态。pp特点：特点：特点：特点：需要加高电压脉冲，擦除的时间较长需要加高电压脉冲，擦除的时间较长需要加高电压脉冲，擦除的时间较长需要加高电压脉冲，擦除的时间较长数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版p 写入状态写入状态写入状态写入状态使写入使写入使写入使写入0 0的存储单元的的存储单元的的存储单元的的存储单元的FlotoxFlotox管浮置栅放电；管浮置栅放电；管浮置栅放电；管浮置栅放电；浮置栅通过隧道区放电；浮置栅通过隧道区放电；浮置栅通过隧道区放电；浮置栅通过隧道区放电；开启电压降为
20、开启电压降为开启电压降为开启电压降为0V0V读出时读出时读出时读出时G Ge e上加上加上加上加+3V+3V电压，电压，电压，电压，FlotoxFlotox管导通管导通管导通管导通pp特点：特点：特点：特点：需要加高电压脉冲，写入的时间较长需要加高电压脉冲，写入的时间较长需要加高电压脉冲，写入的时间较长需要加高电压脉冲，写入的时间较长数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版三、快闪存储器（三、快闪存储器（三、快闪存储器（三、快闪存储器（Flash MemoryFlash Memory）为提高集成度，省去为提高集成度，省去T2T2（选通管）（选通管
21、）改用叠栅改用叠栅MOSMOS管（类似管（类似SIMOSSIMOS管）管）数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版虽然，虽然，ROM可读也可写，但写入速度慢，另外写入或擦除操作是可读也可写，但写入速度慢，另外写入或擦除操作是有损操作，有损操作，SIO2绝缘层很薄，随着写操作次数增加，也在不断损绝缘层很薄，随着写操作次数增加，也在不断损耗，一旦绝缘层彻底击穿，将不能再编程。所以可写耗，一旦绝缘层彻底击穿，将不能再编程。所以可写ROM的编程的编程次数都是有限的，典型次数为次数都是有限的，典型次数为100万次万次(NAND Flash)。U盘往往内部包
22、括了微处理器（右侧芯片）和盘往往内部包括了微处理器（右侧芯片）和Flash memory（主要（主要是是NAND Flash），之所以可以在比较低的单电源条件下工作，因为），之所以可以在比较低的单电源条件下工作，因为芯片内部往往有芯片内部往往有电荷泵（电荷泵（charge pump ）用于提升电压，以满足在用于提升电压，以满足在擦除和写入时对高电压的要求。擦除和写入时对高电压的要求。数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版pp优点：优点：优点：优点：编程和擦除操作不需要使用编程器；编程和擦除操作不需要使用编程器；编程和擦除操作不需要使用编程器；编
23、程和擦除操作不需要使用编程器；写入和擦除的控制电路集成于存储器芯片中写入和擦除的控制电路集成于存储器芯片中写入和擦除的控制电路集成于存储器芯片中写入和擦除的控制电路集成于存储器芯片中5V5V的低压电源工作，使用方便的低压电源工作，使用方便的低压电源工作，使用方便的低压电源工作，使用方便pp缺点：缺点：缺点：缺点：编程次数有限编程次数有限编程次数有限编程次数有限返回返回返回返回数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版ROMROM图的简化结构图图的简化结构图图的简化结构图图的简化结构图: : 地地地地 址址址址数数数数 据据据据A A1 1A A0
24、0D D3 3D D2 2D D1 1D D0 00 00 00 01 10 01 10 01 11 10 01 11 11 10 00 01 10 00 01 11 11 11 11 10 0 对应的数据表对应的数据表对应的数据表对应的数据表: :数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版存储容量：用“字数字数 位数位数 (即字长即字长)”表示存储器中 存储单元的数量。 存储容量及其表示存储容量及其表示存储容量及其表示存储容量及其表示: :用“M”表示表示“1024 K”，即 1 M = 1024 K = 210 K = 220 例如，一个 32
25、 8 的 ROM，表示它有 32 个字,地址线为5位，字长为 8 位，存储容量是 32 8 = 256。 对于大容量的 ROM常用“K”表示表示“1024”，即 1 K = 1024 = 210 例如，一个 64 K 8 的 ROM，表示它有 64 K 个字， 字长为 8 位，存储容量是 64 K 8 = 512 K。 例如，一个存储容量为 1024 12的ROM 。表示它有1024个字，10位地址线，字长为12位 。 数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版 存储容量存储容量存储容量存储容量: : 字数字数字数字数 位数位数位数位数 例例例例1
26、:1:如图所示如图所示如图所示如图所示ROMROM的存储容量为的存储容量为的存储容量为的存储容量为: :n例例2: 已知某个已知某个ROM的存储容量为的存储容量为:16 2 则其地址线为则其地址线为: 字线为字线为: 数据线为数据线为:n例例3: ROM的存储容量为的存储容量为: 1024 8 则其地址线为则其地址线为: 字线为字线为: 数据线为数据线为:4 16 210 1024 84 4数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.37.37.37.3 随机存储器随机存储器随机存储器随机存储器(RAM)(RAM)(RAM)(RAM)pp优点：优
27、点：优点：优点：读、写方便，使用灵活读、写方便，使用灵活读、写方便，使用灵活读、写方便，使用灵活pp缺点：缺点：缺点：缺点：停电后存储的数据丢失停电后存储的数据丢失停电后存储的数据丢失停电后存储的数据丢失pp分类分类分类分类静态随机存储器静态随机存储器静态随机存储器静态随机存储器SRAMSRAM动态随机存储器动态随机存储器动态随机存储器动态随机存储器DRAMDRAM返回返回返回返回数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.3.1 7.3.1 静态随机存储器静态随机存储器静态随机存储器静态随机存储器SRAMSRAM（一）（一）（一）（一）SRAM
28、SRAM的结构的结构的结构的结构pp读读读读/ /写控制电路：写控制电路：写控制电路：写控制电路： 对电路的工作状态进行控制对电路的工作状态进行控制对电路的工作状态进行控制对电路的工作状态进行控制读读读读/ /写控制信号写控制信号写控制信号写控制信号R/W=1, R/W=1, 读数据读数据读数据读数据 R/W=0, R/W=0, 写数据写数据写数据写数据片选输入端片选输入端片选输入端片选输入端CS=0CS=0，RAMRAM正常工作正常工作正常工作正常工作 CS=1CS=1，所有的输入，所有的输入，所有的输入，所有的输入/ /输出端均为高阻态输出端均为高阻态输出端均为高阻态输出端均为高阻态数字电
29、子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版（二）（二）（二）（二）SRAMSRAM的静态存储单元的静态存储单元的静态存储单元的静态存储单元pp静态存储单元：静态存储单元：静态存储单元：静态存储单元： 在在在在SRSR锁存器的基础上附加门锁存器的基础上附加门锁存器的基础上附加门锁存器的基础上附加门控管而构成控管而构成控管而构成控管而构成pp六管六管六管六管CMOSCMOS静态存储单元静态存储单元静态存储单元静态存储单元数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版六管六管六管六管N N N N沟道增强型沟道增强型沟
30、道增强型沟道增强型MOSMOSMOSMOS管管管管（二）（二）（二）（二）SRAMSRAM的静态存储单元的静态存储单元的静态存储单元的静态存储单元返回返回返回返回数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版单管存储单元单管存储单元7.3.27.3.2 动态随机存储器动态随机存储器动态随机存储器动态随机存储器DRAMDRAMpp原理：原理：原理：原理： MOSMOS管栅极电容可以存储电荷管栅极电容可以存储电荷管栅极电容可以存储电荷管栅极电容可以存储电荷pp写数据：写数据：写数据：写数据： 字线高电平，字线高电平，字线高电平，字线高电平，T T导通，位线
31、上的导通，位线上的导通，位线上的导通，位线上的数据经数据经数据经数据经T T存入存入存入存入C CS S中中中中pp读数据：读数据：读数据：读数据： 字线高电平，字线高电平，字线高电平，字线高电平，T T导通，导通，导通，导通， C CS S经经经经T T向向向向C CB B提供电荷，位线获得读出的提供电荷，位线获得读出的提供电荷，位线获得读出的提供电荷，位线获得读出的信号电平信号电平信号电平信号电平数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版256MB DDR SDRAM原理图数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第
32、五版第五版第五版DRAM芯片组芯片组成的内存模块成的内存模块返回返回返回返回数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.4 7.4 存储器容量的扩展存储器容量的扩展存储器容量的扩展存储器容量的扩展7.4.1 7.4.1 位扩展方式位扩展方式位扩展方式位扩展方式例：例：例：例：用八片用八片用八片用八片1024 x 11024 x 11024 x 11024 x 1位位位位 1024 x 81024 x 81024 x 81024 x 8位的位的位的位的RAMRAMRAMRAMpp一片一片一片一片ROMROM或或或或RAMRAM不能满足容量的要求不能
33、满足容量的要求不能满足容量的要求不能满足容量的要求pp字数够用，位数不够用字数够用，位数不够用字数够用，位数不够用字数够用，位数不够用pp接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.4.2 7.4.2 字扩展方式字扩展方式字扩展方式字扩展方式1024 x 8RAM例：例：例：例：用四片用四片用四片用四片256 x 8256 x 8256 x 8256 x 8位位位位1024 x 81024
34、 x 81024 x 81024 x 8位位位位 RAMRAMRAMRAMpp位数够用，字数不够用位数够用，字数不够用位数够用，字数不够用位数够用，字数不够用数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版0 00 00 01 11 11 10 01 11 10 01 11 11 10 01 11 10 01 11 11 11 11 11 10 0数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版RAMRAM的字扩展接法的字扩展接法的字扩展接法的字扩展接法1 1数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子
35、技术基础第五版第五版第五版第五版0 00 00 01 11 11 10 01 11 10 01 11 11 10 01 11 10 01 11 11 11 11 11 10 0数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版RAMRAM的字扩展接法的字扩展接法的字扩展接法的字扩展接法2 2数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版 位、字扩展位、字扩展位、字扩展位、字扩展: : 扩展地址线和数据线扩展地址线和数据线扩展地址线和数据线扩展地址线和数据线 例例例例1:1:将将将将1024210242的的的的RAM
36、RAM扩展成扩展成扩展成扩展成2048420484的的的的RAMRAM 位、字扩展方式位、字扩展方式位、字扩展方式位、字扩展方式: : : :数字电路与逻辑设计 第7章 半导体存储器ROM的分析例题1n例题例题1: 分析如图所示电路的逻辑功能。分析如图所示电路的逻辑功能。 解：解： D C B AF3 F2 F1 F0 0 0 0 00 0 1 1 0 0 0 10 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 10 1 1 0 0 1 0 00 1 1 1 0 1 0 11 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 11 0 1 0 1 0 0 01 0 1 1 1
37、0 0 11 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 10 0 0 0 1 1 0 00 0 0 0 1 1 0 10 0 0 0 1 1 1 00 0 0 0 1 1 1 10 0 0 0*由图写表达式：* 由表达式列真值表:* 逻辑功能： 实现8421BCD码到余3码的转换。数字电路与逻辑设计 第7章 半导体存储器ROM的分析例题2例题例题2：分析如图所示电路的逻辑功能。解:*由图写表达式: * 由图列真值表: (见P193表4.3.9)* 逻辑功能:一位全加器数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版7.5 7.5 用存储器实
38、现组合逻辑函数用存储器实现组合逻辑函数用存储器实现组合逻辑函数用存储器实现组合逻辑函数一、基本原理一、基本原理一、基本原理一、基本原理若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变量的逻辑函数量的逻辑函数量的逻辑函数量的逻辑函数地地地地 址址址址数数数数 据据据据A A1 1A A0 0D D3 3D D2 2D D1 1D D0 00 00 00 01 10 01 10 01 11 10 01 11 11 10 00 01 10 00 01 11
39、11 11 11 10 0pp译码器的输出包含了输入译码器的输出包含了输入译码器的输出包含了输入译码器的输出包含了输入变量全部的最小项变量全部的最小项变量全部的最小项变量全部的最小项pp每一位数据输出是若干个每一位数据输出是若干个每一位数据输出是若干个每一位数据输出是若干个最小项之和最小项之和最小项之和最小项之和数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版二、举例二、举例二、举例二、举例固定的固定的m0m15可变的可变的存储存储器件器件数字电路与逻辑设计 第7章 半导体存储器用ROM的设计逻辑函数n例题例题1: 用ROM设计逻辑函数:n例题例题2:
40、用ROM设计一个一位全减器.n例题例题3：用ROM实现多输出函数用用ROM的设计逻辑函数的设计逻辑函数数字电路与逻辑设计 第7章 半导体存储器ROM的设计例题1n例题例题1: 用ROM设计逻辑函数:解：* 将函数整理成最小项表达式： * 画ROM的连接图数字电路与逻辑设计 第7章 半导体存储器ROM的设计例题2n例题例题2:用ROM设计一个一位全减器.解：* 列真值表ABCICOSABCICOS0000010001001111010001011110000111011111（减法 A B CI = COS） * 由真值表写表达式 * 由表达式画由表达式画ROM的连接图的连接图数字电路与逻辑设计
41、 第7章 半导体存储器ROM的设计例题2（续）n例题例题2:用ROM设计一个一位全减器.解：* 由真值表写表达式 * 由表达式画ROM的连接图数字电路与逻辑设计 第7章 半导体存储器ROM的设计例题3n例题例题3:用ROM实现多输出函数* * 由表达式画由表达式画ROMROM的连接图的连接图解：* 将函数整理成最小项表达式 数字电路与逻辑设计 第7章 半导体存储器ROM的设计例题3（续）n例题例题3:用ROM实现多输出函数解解：* 写最小项表达式 * 由表达式画ROM的连接图 数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版l 半半导体存体存储器的定器的
42、定义、分、分类l 只只读存存储器的器的电路路结构（构（ROMROM）l 字字线、位、位线、存、存储量、量、编程程l 静静态随机存随机存储器的器的电路路结构（构（SRAMSRAM）l 存存储器容量的器容量的扩展展l 用存用存储器器实现组合合逻辑电路路第七章复习要点：第七章复习要点：数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术基础第五版第五版第五版第五版第七章作业：第七章作业：1 1，3 3，8 8，9 9，1010， 11.811.8本章习题类型与解题方法本章习题类型与解题方法1.1.存储器扩展容量的方法存储器扩展容量的方法【解题方法和步骤解题方法和步骤】a.位扩展方法；位扩展方
43、法；b.字扩展方法；字扩展方法；c.同时采用位扩展方法和字扩展方法；同时采用位扩展方法和字扩展方法；例如：例如：题题7.3，7.62.2.用存储器设计组合逻辑电路用存储器设计组合逻辑电路【解题方法和步骤解题方法和步骤】a.进行逻辑抽象，得出所设计组合逻辑电路的逻辑真值表；进行逻辑抽象，得出所设计组合逻辑电路的逻辑真值表；b.选择存储器芯片。芯片的地址输入端数应等于或大于输选择存储器芯片。芯片的地址输入端数应等于或大于输入变量数；数据输出端数应等于或大于输出函数的数目；入变量数；数据输出端数应等于或大于输出函数的数目；c.可采用字可采用字/位扩展方法；位扩展方法；d.将输入变量接地址输入端，取输出端作为函数输出端，将输入变量接地址输入端，取输出端作为函数输出端，并从函数的真值表得到与之对应的存储器的数据表；并从函数的真值表得到与之对应的存储器的数据表；e.将得到的数据表写入存储器中，得到所设计的组合逻辑将得到的数据表写入存储器中，得到所设计的组合逻辑电路电路例如：例如：题题7.77.100.5CPt0t0(V)1107.5
