存储器学习教案

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1、会计学1存储器存储器第一页，共48页。一、存储器的构造特点一、存储器的构造特点1.数目庞大与管脚有限数目庞大与管脚有限(yuxin)2.分组技术分组技术3.地址译码技术地址译码技术4.共享通道技术共享通道技术第1页/共47页第二页，共48页。二、存储器的分类二、存储器的分类(fn li)从存、取功能上分从存、取功能上分 只读存储器只读存储器(ROM) 随机存储器随机存储器(RAM) SRAMDRAM 从制造工艺上分从制造工艺上分 双极型双极型MOS型型UVEPROME2PROM快闪存储器快闪存储器 （FLASH）掩模掩模ROMPROM EPROM第2页/共47页第三页，共48页。三、存储器的主

2、要技术指标三、存储器的主要技术指标1.存储容量：所存放信息的多少，用存储容量：所存放信息的多少，用Bit表示表示(biosh)2.存储时间：用读（写）周期表示存储时间：用读（写）周期表示(biosh)第3页/共47页第四页，共48页。6.2 只读存储器只读存储器ROM定义：只读存储器定义：只读存储器ROM（ReadOnly memory）是存储固定）是存储固定(gdng)信息的存储器件，即先把信息和数据写信息的存储器件，即先把信息和数据写入到存储器中，在正常工作时它存储的入到存储器中，在正常工作时它存储的数据是固定数据是固定(gdng)不变的，只能读不变的，只能读出，不能迅速写入，故称为只读存

3、储器出，不能迅速写入，故称为只读存储器。特点特点(tdin)：掉电后存储的数据不会丢失：掉电后存储的数据不会丢失。第4页/共47页第五页，共48页。按使用的器件按使用的器件(qjin)的的类型类型ROM的分类的分类(fn li)二极管二极管ROM 双极型三极管双极型三极管ROM MOS管管ROM第5页/共47页第六页，共48页。固定固定ROM： 出厂时已完全固定下来，使用时无法再更出厂时已完全固定下来，使用时无法再更 改，也称掩模编程改，也称掩模编程ROM。 PROM： 允许用户根据需要允许用户根据需要(xyo)写入，但只能写一次。写入，但只能写一次。EPROM： 允许用户根据需要允许用户根据

4、需要(xyo)写入，可以擦除后重新写入写入，可以擦除后重新写入， 但但 操作复杂、费时。操作复杂、费时。EEPROM： 允许用户根据需要允许用户根据需要(xyo)写入，可以擦除后重新写入写入，可以擦除后重新写入， 操作比较简便、快捷。操作比较简便、快捷。闪速存储器：仍是闪速存储器：仍是ROM，兼有，兼有EPROM、EEPROM、RAM 的特点，既有存储内容非丢失性，又有快速擦的特点，既有存储内容非丢失性，又有快速擦写和写和 读取的特性。读取的特性。按数据按数据(shj)的写入方式分的写入方式分第6页/共47页第七页，共48页。ROM的用途的用途(yngt)1、存储、存储(cn ch)各种程序代

5、各种程序代码；码；2、实现、实现(shxin)多输入、多输出逻辑函数真值多输入、多输出逻辑函数真值表；表；3、代码的变换、符号和数字显示等有关数字、代码的变换、符号和数字显示等有关数字电路及存储各种函数等。电路及存储各种函数等。第7页/共47页第八页，共48页。一、掩模只读存储器一、掩模只读存储器1、ROM的电路结构的电路结构 ROM的电路结构包含存储矩阵、地址的电路结构包含存储矩阵、地址(dzh)译码译码器和输出缓冲器三个组成部分器和输出缓冲器三个组成部分输出缓冲器：既有缓冲作用，又可以提供输出缓冲器：既有缓冲作用，又可以提供(tgng)不同的不同的 输出结输出结 构，如三态输出、构，如三态

6、输出、OC输出等。输出等。第8页/共47页第九页，共48页。2、ROM电路电路(dinl)的工作的工作原理原理与逻辑(lu j)阵列或逻辑(lu j)阵列字线字线位线位线第9页/共47页第十页，共48页。地 址数 据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110第10页/共47页第十一页，共48页。二、二、可编程只读存储器可编程只读存储器(PROM)(PROM) PROM在出厂时，制在出厂时，制作的是一个完整作的是一个完整(wnzhng)的二极管的二极管或三极管存储单元矩或三极管存储单元矩阵，相当于所有的存阵，相当于所有的存储单元全部存入储单元全部存入1。在每个单元的

7、三极管在每个单元的三极管发射极上都接有快速发射极上都接有快速熔丝，它是用低熔点熔丝，它是用低熔点的合金或很细的多晶的合金或很细的多晶硅导线制成的。硅导线制成的。第11页/共47页第十二页，共48页。第12页/共47页第十三页，共48页。第13页/共47页第十四页，共48页。三、可擦除的可编三、可擦除的可编ROM(EPROM) 在研制在研制(ynzh)一个数字系统的过程中，用户常常希望能够按照一个数字系统的过程中，用户常常希望能够按照自己的需要对自己的需要对ROM 进行编程，这样的进行编程，这样的ROM叫做可编程叫做可编程PROM或或EPROM。 第14页/共47页第十五页，共48页。采用浮栅型

8、采用浮栅型MOS器件作为器件作为(zuwi)存储单元的一个元件，需存储单元的一个元件，需紫外线照射才能擦除，大概需要紫外线照射才能擦除，大概需要1030分钟，可擦除上万分钟，可擦除上万次。次。第15页/共47页第十六页，共48页。2 2PROMPROM同样采用浮栅工艺同样采用浮栅工艺(gngy)，但可利用一定宽度电脉冲擦除。，但可利用一定宽度电脉冲擦除。第16页/共47页第十七页，共48页。3、快闪存储器、快闪存储器快闪存储器既吸收了快闪存储器既吸收了EPROM结构简单结构简单(jindn)、编程可靠的优点，又保留了、编程可靠的优点，又保留了E2PROM用隧道效应檫除的快捷特性，而且集用隧道效

9、应檫除的快捷特性，而且集成度可以做得很高。成度可以做得很高。第17页/共47页第十八页，共48页。可读可写 读写方便 所存储(cn ch)信息会因断电而丢失用途用途(yngt)特点特点(tdin)常用来放一些采样值、运算的中间 结果，数据暂存、缓冲和标志位等。6.3 随机存取器随机存取器第18页/共47页第十九页，共48页。一、一、 静态随机静态随机(su j)存储器存储器(SRAM)1、SRAM的结构和工作原理的结构和工作原理 SRAM电路通常由存储矩阵、地址译码器和读写控制电路通常由存储矩阵、地址译码器和读写控制电路三部分组成。电路三部分组成。第19页/共47页第二十页，共48页。（1）存

10、储矩阵）存储矩阵 每个存储单元能存放一位二值信息每个存储单元能存放一位二值信息(xnx)。存储器的容量是指。存储器的容量是指 存储单元的数目。存储单元的数目。存储容量存储容量(cn ch rn lin)=存储单元的数目存储单元的数目=行数行数*列数列数 =字线数字线数*位线数位线数（2）地址译码）地址译码 一个一个RAM由若干字和位组成。通常信息的读出和写入是以由若干字和位组成。通常信息的读出和写入是以字为单位字为单位(dnwi)进行的。为了区分不同的字，将存放同进行的。为了区分不同的字，将存放同一个字的各个存储单元编为一组，并赋予一个号码，称为地一个字的各个存储单元编为一组，并赋予一个号码，

11、称为地址。址。第20页/共47页第二十一页，共48页。 地址的选择是借助于地址译码器实现的。容量小的可以只用一个(y )译码器，容量大的通常采用双译码结构，即将输入地址分为两部分，分别由行译码器和列译码器进行译码。行列译码器的输出即为存储矩阵的字线和位线，由它们共同确定欲选择的存储单元。第21页/共47页第二十二页，共48页。X1例如：例如：1024*1的存储器，可以的存储器，可以(ky)排列成排列成32*32的矩阵。的矩阵。 A5 A6 A7 A8 A9A0A1A2A3A4行 译 码 器列 译 码 器（ 0，0）（ 0，1）（ 0，2）（0，30）（ 0，31 ）（ 1，0）（ 1，1）（

12、1，2）（1，30）（ 1，31）（ 2，0）（ 2，1）（ 2，2）（2，30）（ 2，31 ）（30，0）（30，1）（30，2）（30，30）（30，31 ）X0X30X2X31（31，0）（31，1）（3，2）（31，30）（31，31 ）Y0Y31Y1Y2Y30第22页/共47页第二十三页，共48页。X1例如：例如：1024*2的存储器，可以的存储器，可以(ky)排列成排列成32*64的矩阵。的矩阵。 A5 A6 A7 A8 A9 A0A1A2A3A4行 译 码 器列 译 码 器（ 0，0）（ 0，1）（ 0，2）（ 0，3）（ 0，63）（ 0，64 ） （ 1，0）（ 1，1）（

13、 1，2）（ 1，3）（ 1，63）（ 1，64）（ 2，0）（ 2，1）（ 2，2）（ 2，3）（ 2，63）（ 2，64 ）（30，0）（30，1）（30，2）（30，3）（30，63）（30，64）X0X30X2X31（31，0）（31，1）（ 3，2）（31，3）（31，63）（31，64 ）Y0Y1Y2Y30Y31第23页/共47页第二十四页，共48页。第24页/共47页第二十五页，共48页。（六管（六管NMOS静态静态(jngti)存储单元存储单元）2、SRAM的静态的静态(jngti)存储单元存储单元静态静态(jngti)存储单元存储单元=触发器触发器+控制电路控制电路第25页/

14、共47页第二十六页，共48页。nc、0/, 0WRCS1/, 0WRCS1CS第26页/共47页第二十七页，共48页。二、动态随机存储器二、动态随机存储器(DRAM)1、DRAM的动态存储单元的特点的动态存储单元的特点1）利用）利用MOS管栅极电容的电荷存储效应来组成动态存管栅极电容的电荷存储效应来组成动态存储器。储器。 2）栅极电容的容量）栅极电容的容量(rngling)很小很小(通常仅为几皮法通常仅为几皮法)，漏电流又不可能绝对等于零，所以电荷保存的时间有限漏电流又不可能绝对等于零，所以电荷保存的时间有限3）为了及时补充漏掉的电荷以避免存储的信号丢失，）为了及时补充漏掉的电荷以避免存储的信

15、号丢失，必须定时地给栅极电容补充电荷必须定时地给栅极电容补充电荷-刷新或再生。刷新或再生。第27页/共47页第二十八页，共48页。1）读操作程序）读操作程序A. 先加预充电脉冲先加预充电脉冲(michng)，使，使C0、C0充电充电至高电平至高电平B.使使X、Y同时为高电平同时为高电平2）写操作程序：使）写操作程序：使X、Y同时为高电平即可写入。同时为高电平即可写入。三三管管MOS动动态态(dngti)存存储储单单元元第28页/共47页第二十九页，共48页。2、DRAM整体整体(zhngt)结构框图结构框图第29页/共47页第三十页，共48页。 实用实用(shyng)存储器芯片存储器芯片1、E

16、PROM2716第30页/共47页第三十一页，共48页。第31页/共47页第三十二页，共48页。工作方式VPP输出D读出00+5V数据输出维持1+5V高阻浮置编程1+25V数据写入编程禁止01+25V高阻浮置编程校验00+25V数据输出PGM/CEPGMCE/OE第32页/共47页第三十三页，共48页。2、EEPROM2864第33页/共47页第三十四页，共48页。3、SRAM6116第34页/共47页第三十五页，共48页。性。1, 0, 0OEWECS0, 1, 0OEWECS1CS第35页/共47页第三十六页，共48页。一、思路一、思路1、存储器的译码器输出包含了输入、存储器的译码器输出包

17、含了输入地址变量全部的最小项地址变量全部的最小项;2、存储器数据输出又都是若干个最、存储器数据输出又都是若干个最小项之和小项之和;3、而任何、而任何(rnh)的组合逻辑函数可的组合逻辑函数可用输入逻辑变量的最小项之和表示。用输入逻辑变量的最小项之和表示。第36页/共47页第三十七页，共48页。二、推论二、推论 n位输入地址、位输入地址、m位数据位数据(shj)输出的存储器可以设计一组输出的存储器可以设计一组(最多为最多为m个个)任何形式的任何形式的n输入逻辑变量组合逻输入逻辑变量组合逻辑函数辑函数三、方法三、方法只要根据只要根据(gnj)函数的形式向存函数的形式向存储器写入相应的数据即可。储器

18、写入相应的数据即可。第37页/共47页第三十八页，共48页。四、步骤四、步骤1、根据输入变量数和输出端个数确、根据输入变量数和输出端个数确定存储器的类型；定存储器的类型； 2、将函数化为最小项之和的形式（、将函数化为最小项之和的形式（列出函数的真值表）；列出函数的真值表）；3、列出函数的数据表；、列出函数的数据表；4、画出相应、画出相应(xingyng)的电路的结的电路的结点图（编程写入数据）。点图（编程写入数据）。 第38页/共47页第三十九页，共48页。1、作函数运算表电路（、作函数运算表电路（Y=X2）2、实现组合逻辑函数、实现组合逻辑函数3、用、用ROM设计一个设计一个8段字符显示段字

19、符显示(xinsh)的译码的译码器器4、数字波形发生数据存储器、数字波形发生数据存储器举例举例(j l)第39页/共47页第四十页，共48页。xY2解：(1)分析要求、设定变量x的取值范围(fnwi)为015的正整数，用B=B3B2B1B0表示；Y的最大位是225，用Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。 (2)列真值表、函数运算表第40页/共47页第四十一页，共48页。mmmmYmmmmmmYmmmmmmYmmmmmmYmmmmYmmmmYYmmmmmmmmY15141312715141110986151311107651211975441311533141062211513119753

20、100第41页/共47页第四十二页，共48页。第42页/共47页第四十三页，共48页。BCDACDABDABCYABCDDCABDCBADBCACDBADCBAYCABCYABCCBACBACBAY4321第43页/共47页第四十四页，共48页。BCDACDBADCABDABCABCDYABCDDCABDCBADBCACDBADCBAYDCBACDBADBCADABCBCDAABCDYDABCABCDDCBADCBADCBADCBADCBACDBAY4321最小项编号形式(xngsh)表示为： )15,14,13,11, 7()15,12, 9 , 6 , 3 , 0()15,14,11,10

21、, 7 , 6()15,14, 9 , 8 , 5 , 4 , 3 , 2(4321mYmYmYmY第44页/共47页第四十五页，共48页。第45页/共47页第四十六页，共48页。第46页/共47页第四十七页，共48页。NoImage内容(nirng)总结会计学。固定ROM： 出厂时已完全固定下来，使用时无法再更。3、代码的变换、符号和数字显示等有关数字电路及存储各种函数等。存储容量(cn ch rn lin)=存储单元的数目=行数*列数。=字线数*位线数。Yj=1，则T7、T8导通，使位线可输入/输出。3）为了及时补充漏掉的电荷以避免存储的信号丢失，必须定时地给栅极电容补充电荷-刷新或再生。1、存储器的译码器输出包含了输入地址变量全部的最小项。4、画出相应的电路的结点图（编程写入数据）第四十八页，共48页。