半导体存储器
√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
第10章 半导体存储器汇总
第10章半导体存储器 10.1 学习要求 （1）理解只读存储器的基本工作原理。 （2）掌握用只读存储器进行逻辑设计的方法。 （3）了解随机存取存储器的基本工作原理。 （4）了解扩展存储器容量的方法。 10.2 学习指导 本章重点： （1）只读存储器的工作原理。 （2）利用只读存储器进行逻辑设计。 本章难点： （1）只读存储器的工作原理。 （2）利用只读存储器进行逻辑设计。 本章考点： （1）利用只读存储器实现各种组合逻辑函数。 （2）利用只读存储器实现给定功能的逻辑电路。 （3）与、或阵列图的意义和用法。 10.2.1 只读存储器（ROM） 1．ROM的结构 ROM由地址译码器、存储矩阵和读出电路组成，如图10.1所示。ROM的特点是存入的内容固定不变，工作时只能读出（取出），不能存入（写入），且在断电后存入的信息仍能保持，常用于存放固定的信息。 存储矩阵是存储器的主体，由大量的存储单元组成。一个存储单元只能存储1位二进制数码1或0。通常数据和指令用M位的二进制数表示，称为一个字，M为字长。M个存储单元为一组，存储一个字，称为字单元。每个字单元有一个地址，按地
电子技术学习指导与习题解答 246 址来选择所需要的字。图10.1中W 0、W 1、…、1N -W 称为字单元的地址选择线，简称字线；D 0、D 1、…、1M -D 称为输出信息的数据线，简称位线。存储矩阵有N 条字线和M 条位线，M N ?表示存储器的存储容量，这是存储器的主要技术指标之一。 地址译码器的作用是根据输入的地址代码011n A A A -，从N （n N 2=）条字线中选择一条字线，以确定与地址代码相对应的字单元的位置。至于选择哪—条字线，则决定于输入的是哪一个地址代码。任何时刻，只能有一条字线被选中。被选中的那条字线所对应的字单元中的各位数码便经M 条位线传送到数据输出端。 A 0A 1 A 0 地 址输入 数据输出 … 图10.1 ROM 的结构示意图 2．ROM 的工作原理 如图10.2所示是一个由二极管构成的容量为44?的ROM 。 A 0 地址输入 地址译码器 存储矩阵 A 1 图10.2 二极管ROM 电路
数字电路与逻辑设计习题7第七章半导体存储器(精)
第七章半导体存储器 一、选择题 1．一个容量为1K ×8的存储器有个存储单元。 A.8 B.8K C.8000 D.8192 2．要构成容量为4K ×8的R AM ，需要片容量为256×4的R AM 。 A.2 B.4 C.8 D. 32 3．寻址容量为16K ×8的RAM 需要根地址线。 A.4 B. 8 C.14 D. 16 E.16K 4．若R AM 的地址码有8位，行、列地址译码器的输入端都为4个，则它们的 输出线（即字线加位线）共有条。 A.8 B.16 C.32 D.256 5．某存储器具有8根地址线和8根双向数据线，则该存储器的容量为。 A.8×3 B.8K ×8 C. 256×8 D. 256×256 6. 采用对称双地址结构寻址的1024×1的存储矩阵有。 A.10行10列 B.5行5列 C.32行32列 D. 1024行1024列 7．随机存取存储器具有功能。 A. 读/写 B. 无读/写 C. 只读 D. 只写 8．欲将容量为128×1的R AM 扩展为1024×8，则需要控制各片选端的辅助译
码器的输出端数为。 A.1 B.2 C.3 D. 8 9．欲将容量为256×1的R AM 扩展为1024×8，则需要控制各片选端的辅助译 码器的输入端数为。 A.4 B.2 C.3 D. 8 10．只读存储器ROM 在运行时具有功能。 A. 读/无写 B. 无读/写 C. 读/写 D. 无读/无写 11．只读存储器R OM 中的内容，当电源断掉后又接通，存储器中的内容。 A. 全部改变 B. 全部为0 C. 不可预料 D. 保持不变 12．随机存取存储器RAM 中的内容，当电源断掉后又接通，存储器中的内容。 A. 全部改变 B. 全部为1 C. 不确定 D. 保持不变 13．一个容量为512×1的静态RAM 具有。 A. 地址线9根，数据线1根 B. 地址线1根，数据线9根 C. 地址线512根，数据线9根 D. 地址线9根，数据线512根 14．用若干R AM 实现位扩展时，其方法是将相应地并联在一起。 A. 地址线 B. 数据线 C. 片选信号线 D. 读/写线 15．PROM 的与陈列（地址译码器）是。 A. 全译码可编程阵列 B. 全译码不可编程阵列
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
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
(完整版)现代计算机存储介质材料及发展
现代计算机存储介质材料的相关介绍以及发展 摘要： 主要介绍了存储介质的发展过程，以及目前存储介质的分类，最后简述了根据各种存储介 质的特性而衍生出的新的存储介质材料，并从其性价比进行了分析。 关键字： 存储介质，闪存，混合硬盘，磁光盘存储介质，强电介质存储，双向一致存储器，光学体 全息存储 引言： 存储介质的评测和分析对构建文件系统过程如何选取存储设备具有重要的指导作用，对文件系统的研究也有参考价值，所以分析存储介质材料，对从价格、容量、读写速度方面选 择存储设备以及存储体系结构的发展起着十分重要的作用。例如软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒（Memory Stick）、xD卡等都属于存储介质。而目前最流行的存储介质是基于闪存的，比如U盘、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC 卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。 正文： 计算机存储介质是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体，是存储数据的载 体。 1、存储介质的发展史： 不可否认软盘在很长的一段时间内成为了无可替代的移动存储介质，但进入20世纪90年代，软盘相对较小的容量已经无法满足日益庞大的数据存储需求，人们开 始寻找一种可以取代软盘的移动存储方案。 1994年，美国Iomega公司开始推出一种名为“ZIP”的驱动器，就容量而言，ZIP 盘片100MB的容量已经足以满足当时的移动存储需求，极有可能取代 3.5英寸软盘长达十数年的统治地位，成为主流的移动存储介质。然而，Iomega并没有成功地抓住这一次机会。 直到1996年，M-Systems、Trek、朗科等公司抓住了USB（通用串行总线）标准发展的契机，推出了一个由USB接口和闪存（Flash Memory）组成的移动存储装置， 也就是如今广泛流行的闪存盘。这种无论是体积还是容量都比软盘好许多的新产品 很快取代了 3.5英寸软盘的地位。 在闪存盘迅速占领市场的同时，许多的公司开始为争夺闪存盘的发明权争论和打官司。他们无不声称是自己第一个设想、设计或者生产出了类似闪存盘的产品，而 且，他们当中的某些公司分别在不同的国家申请了相关的专利，相关的争论一直没 有结束，或许，未来也不会得出任何结果。 移动存储介质的研究仍然在继续着。1998年，两个德国科学家发现数据还可以被存储在胶带之中，相关的技术目前主要用于全息影像图鉴定领域。而1999年发布的SD存储卡则彻底地颠覆了消费类电子产品世界。Iomega也在2003年再次推出了新 的移动存储装置REV移动硬盘，但这一次仍旧是未能获得成功。 总的来说，当前使用最为广泛的移动存储介质仍旧是CD-R、DVD-R(±)以及闪存盘2、存储介质的分类: 1）半导体存储器 利用双稳态触发器存储信息（动态存储器除外）速度快，信息易丢失（只读存储器 除外）。常用作主存、高速缓存器。 2)磁芯存储器
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。
半导体存储器及发展趋势
半导体存储器及发展趋势 □于纪波 (山西经济管理干部学院,山西太原030024) 【摘 要】半导体存储器的容量和速度决定着计算机系统运行速度。目前CPU 芯片18个月一更新,为 了赶上这个速度,半导体存储器的发展也日新月异。 【关键词】半导体存储器;大容量;高速;低功耗 【中图分类号】TH866.5 【文献标识码】A 【文章编号】1008-9101(2002)02-0048-02 目前半导体存储器性能的发展还远远落后于CPU 性能的发展速度,今后存储器技术和市场仍将继续发展和繁荣,特别是在市场需求的驱动下,为了满足各种系统所提出的不同要求,科学家还在寻找和开发新的存储原理,发展新型的存储器。另一方面半导体存储器在大容量、高速度、低功耗和方便使用等方面有了突飞猛进的发展。 一、技术现状 半导体存储器是计算机中最重要的部件之一,冯.诺依曼计算机程序存储原理就是利用存储器的记忆功能把程序存放起来,使计算机可以脱离人的干预自动地工作。它的存取时间和存取容量直接影响着计算机的性能。随着大规模集成电路和存储技术的长足发展,半导体存储器的集成度以每三年翻两番的速度在提高,相同容量的存储器在计算机中的体积和成本所占用的比例已越来越小。 从使用功能角度看,半导体存储器可以分为两大类:随机存储器RAM (Random Access Memory )只读存储器ROM (Read only Memory )。根据工作原理和条件不同,RAM 又分别称为静态读写存储器SRAM (Static RAM )和动态读写存储器DRAM (Dynamic RAM )。 目前市场上SRAM 主要用于高速缓存Cache ,这种存储器位于CPU 和DRAM 主存储器之间,规模较小,但速度很快。SDRAM 正在淡出历史舞台,DDR (Double Date Rage RAM )在P4已经开始全面采用。DDR 称为双数据率SDRAM ,其特点也是在单个时钟周期的上升沿和下降沿内都传送数据,所以,具有比普通单数据率SDRAM 多1倍的传输速度和内存带宽。对于大型应用程序和复杂的3D 应用很合适。ROM 主要有可电擦除可编程的EEPROM ,在E 2PROM 和EEPROM 芯片技术基础上发展起来的快擦写存储器Flash Memory 、利用铁电材料的极化方向来存储数据的铁电读写存储器FRAM 。 二、存储器发展趋势 微处理器的高速发展使存储器发展的速度远不能满足CPU 的发展要求,而且这种差距还在拉大。目前世界各大半导体厂商,一方面在致力于成熟存储器的大容量化、高速化、 低电压低功耗化,另一方面根据需要在原来成熟存储器的基 础上开发各种特殊存储器。 1、存储器集成度不断提高 由于受到PC 机和办公自动化设备普及要求的刺激,对DRAM 需求量日益激增,再加上系统软件和应用软件对内存有越来越大要求的趋势,特别是新一代操作系统以及很多与图形图象有关的软件包都对内存容量提出了更大的要求,促使各大半导体厂商不断投入数以亿计的巨资发展亚微米集成电路技术,提高存储器的集成度,不断推出大容量化存储器芯片。在半导体领域一直遵循有名的“摩尔(Moore )定律”———集成度以每18月提高一倍的速度在发展。集成电路集成度越高,所需要采用的工艺线宽就越小,当达到半导体线度尺寸小于电子波长时,就会产生量子效应。为此正在发展一种称为硅量子细线技术和硅量子点技术的新工艺技术,可望把半导体细线做到10nm ,这样就可以进一步提高半导体的集成度,做出更大容量的存储器芯片。 2、高速存储器的发展 随着微处理器速度的飞速发展,存储器的发展远不能跟上微处理器速度的提高,而且两者的差距愈来愈大,这已经制约了计算机性能的进一步提高。目前一般把访问时间小于35ns 的存储器称为高速存储器。随着时间的推移,高速存储器访问的时间将越来越小。至今SRAM 与DRAM 比较,速度仍然快不少。80年代末起,随着G aAs 和BICMOS 工艺技术的长足发展,世界各大半导体公司都在开发利用G aAs 和BICMOS 工艺技术来提高SRAM 的速度。 为了适应高速CPU 构成高性能系统的需要,高速DRAM 技术在不断发展。发展高速DRAM 的途径目前一般是把注意力集中在存储器芯片的片外附加逻辑电路上,试图在片外组织连续数据流来提高单位时间内数据流量即增加存储器的带宽。 3、存储器的低工作电压低功耗化 随着用电池供电的笔记本式计算机和各种便携式带微处理器的电子产品的问世,要求尽量减少产品的体积、重量和功耗,还要求产品耐用。减小系统体积和重量很重要的方 收稿日期:2002.4.3 作者简介:于纪波(1959-),男,山东牟平人,1982年毕业于东北大学,学士,现工作于山西经济管理干部学院,高级工程师。 8 4June ,2002Vol.10 No.2 山西经济管理干部学院学报JOURNAL OF SHANXI INSTITU TE OF ECONOMIC MANAGEMENT 2002年6月 第10卷第2期
第七章 半导体存储器
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
2 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。 1 1 1 1 31 31 131******** 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 0 1 31 131 A A A A A A A A A A 地 址 输 入 地址 输入 012 34 5 67 89 D 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。 存储器中的地址译码器常用双译码结构。上例中，行地址译码器用5输入32输出的译码器，地址线（译码器的输入）为A 0、A 1 、…、A 4，输出为X 0、X 1、…、X 31；列地址译码器也用5输入32输出的译码器，地址线（译码器的输入）为A 5、A 6 、…、A 9，输出为Y 0、Y 1、…、Y 31，这样共有10条地址线。例如，输入地址码A 9A 8A 7A 6A 5A 4A 3A 2A 1A 0=0000000001，则行选线X 1＝1、列选线Y 0＝1，选中第X 1行第
5半导体存储器习题解答
5 大规模数字集成电路习题解答99 自我检测题 1．一个ROM 共有10根地址线，8根位线（数据输出线），则其存储容量为。 A．10×8 B．102×8 C．10×82D．210×8 2．为了构成4096×8的RAM，需要片1024×2的RAM。 A．8片B．16片C．2片D．4片 3．哪种器件中存储的信息在掉电以后即丢失？ A．SRAM B．UVEPROM C．E2PROM D．PAL 4．关于半导体存储器的描述，下列哪种说法是错误的。 A．RAM读写方便，但一旦掉电，所存储的内容就会全部丢失 B．ROM掉电以后数据不会丢失 C．RAM可分为静态RAM和动态RAM D．动态RAM不必定时刷新 5．有一存储系统，容量为256K×32。设存储器的起始地址全为0，则最高地址的十六进制地址码为3FFFFH 。 6．真值表如表T5.6所示，如从存储器的角度去理解，AB应看为地址，F0F1F2F3应看为数据。 表T5.6 习题 1．在存储器结构中，什么是“字”？什么是“字长”，如何表示存储器的容量？ 解：采用同一个地址存放的一组二进制数，称为字。字的位数称为字长。习惯上用总的位数来表示存储器的容量，一个具有n字、每字m位的存储器，其容量一般可表示为n ×m位。 2．试述RAM和ROM的区别。 解：RAM称为随机存储器，在工作中既允许随时从指定单元内读出信息，也可以随时将信息写入指定单元，最大的优点是读写方便。但是掉电后数据丢失。 ROM在正常工作状态下只能从中读取数据，不能快速、随时地修改或重新写入数据，内部信息通常在制造过程或使用前写入， 3．试述SRAM和DRAM的区别。 解：SRAM通常采用锁存器构成存储单元，利用锁存器的双稳态结构，数据一旦被写
数字逻辑技术第七章
第七章半导体存储器习题 一、选择题 1．一个容量为1K×8的存储器有个存储单元。 A.8 B.8K C.8000 D.8192 2．要构成容量为4K×8的RAM，需要片容量为256×4的RAM。 A.2 B.4 C.8 D.32 3．寻址容量为16K×8的RAM需要根地址线。 A.4 B.8 C.14 D.16 E.16K 4．若RAM的地址码有8位，行、列地址译码器的输入端都为4个，则它们的输出线（即字线加位线）共有条。 A.8 B.16 C.32 D.256 5．某存储器具有8根地址线和8根双向数据线，则该存储器的容量为。 A.8×3 B.8K×8 C.256×8 D. 256×256 6.采用对称双地址结构寻址的1024×1的存储矩阵有。 A.10行10列 B.5行5列 C.32行32列 D.1024行1024列 7．随机存取存储器具有功能。 A.读/写 B.无读/写 C.只读 D.只写 8．欲将容量为128×1的RAM扩展为1024×8，则需要控制各片选端的辅助译码器的输出端数为。 A.1 B.2 C.3 D.8 9．欲将容量为256×1的RAM扩展为1024×8，则需要控制各片选端的辅助 译码器的输入端数为。 A.4 B.2 C.3 D.8 10．只读存储器ROM在运行时具有功能。 A.读/无写 B.无读/写 C.读/写 D.无读/无写 11．只读存储器ROM中的内容，当电源断掉后又接通，存储器中的内容。 A.全部改变 B.全部为0 C.不可预料 D.保持不变 12．随机存取存储器RAM中的内容，当电源断掉后又接通，存储器中的内容。 A.全部改变 B.全部为1 C.不确定 D.保持不变 13．一个容量为512×1的静态RAM具有。 A.地址线9根，数据线1根 B.地址线1根，数据线9根 C.地址线512根，数据线9根 D.地址线9根，数据线512根 14．用若干RAM实现位扩展时，其方法是将相应地并联在一起。 A.地址线 B.数据线 C.片选信号线 D.读/写线 15．PROM的与陈列（地址译码器）是。 A.全译码可编程阵列 B. 全译码不可编程阵列 C.非全译码可编程阵列 D.非全译码不可编程阵列 二、判断题（正确打√，错误的打×） １．实际中，常以字数和位数的乘积表示存储容量。（） ２． RAM由若干位存储单元组成，每个存储单元可存放一位二进制信息。（） ３．动态随机存取存储器需要不断地刷新，以防止电容上存储的信息丢失。（） ４．用2片容量为16K×8的RAM构成容量为32K×8的RAM是位扩展。（）５．所有的半导体存储器在运行时都具有读和写的功能。（）６． ROM和RAM中存入的信息在
第6章 半导体存储器
6 习题参考答案 6.1 ROM 有哪些种类？各有何特点？ 6.2 指出下列的ROM 存储系统各具有多少个存储单元，应有地址线、数据线、字线和位线各多少根？ 6.3 一个有16384个存储单元的ROM ，它的每个字是8位。试问它应有多少个字？有多少根地址线和数据线？ 6.4 已知 ROM 如图6.21所示，试列表说明ROM 存储的内容。 A 1 A 图6.21 题6.4的图 解： 存储的数据为01、11、00、10 6.5 ROM 点阵图及地址线上的波形图如图6.22所示，试画出数据线D 3～D 0上的波形图。 A 1 A 0 图6.22 题6.5的图
解： 10A A 3210D D D D 0 00 11 01 10 0 1 11 1 1 00 1 0 0 1 0 1 1 A 1A 0 D 0 D 1D 2 D 3 6.6 试用ROM 设计一个组合逻辑电路，用来产生下列一组逻辑函数。画出存储矩阵的 点阵图。 D B D B Y D B D A C D C B B A Y D C A D B A D C B A Y D ABC D C AB D C B A D C B A Y +=+++=++=+++=4321 解： 1234(5,10,13,14)(9,10,11,13) (1,3,4,5,6,7,9,10,11,13,14)(1,3,4,6,9,11,12,14) Y ABCD ABCD ABCD ABCD m Y ABCD ABD ACD m Y AB BCD ACD BD m Y BD BD m =+++=∑=++=∑=+++=∑=+=∑ A B C D Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 输出 6.7 试用ROM 设计一个实现8421BCD 码到余3码转换的逻辑电路，要求选择EPROM 的容量，画出简化阵列图。 解：列写真值表，作电路图，选用16×4的EPROM 。
数字电子技术基础第四版课后答案7
第七章半导体存储器 [题] 存储器和寄存器在电路结构和工作原理上有何不同 [解] 参见第节。 [题] 动态存储器和静态存储器在电路结构和读/写操作上有何不同 [解] 参见第7.3.1节和第节。 [题] 某台计算机的内存储器设置有32位的地址线，16位并行数据输入/输出端，试计算它的最大存储量是多少 [解] 最大存储量为232×16=210×210×210×26=1K×1K×1K×26=64G [题] 试用4片2114（1024×4位的RAM）和3线-8线译码器74LS138（见图3.3.8）组成4096×4位的RAM。 [解] 见图。 [题] 试用16片2114（1024×4位的RAM）和3线-8线译码器74LS138（见图3.3.8）接成一个8K×8位的RAM。 [解] 见图。
[题] 已知ROM的数据表如表所示，若将地址输入A3A2A1A0作为4个输入逻辑变量，将数据输出D3D2D1D0作为函数输出，试写出输出与输入间的逻辑函数式。 [ 解] D3= 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A A A A A A A A A+ + + D2=0 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A+ + + + +0 1 2 3 A A A A D1=0 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A A A A A A A A A+ + + D0=0 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A+ [题]图是一个16×4位的ROM，A3、、A2、A1、A0为地址输入，D3、D2、D1、D0是数据输出，若将D3、D2、D1、D0视为A3、、A2、A1、A0的逻辑函数，试写出D3、D2、D1、D0的逻辑函数式。 [解]0 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 3 A A A A A A A A A A A A A A A A D+ + + = 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 A A A A A A A A A A A A D+ + = 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A D+ + + + = 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A D+ + + + = 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A+ + 地址 输入 数据 输出 地址 输入 数据 输出 A3A2A1 A0 D3D2D1 D0 A3A2A1 A0 D3D2D1 D0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 0001 0010 0010 0100 0010 0100 0100 1000 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0010 0100 0100 1000 0100 1000 1000 0001
半导体存储器件及其操作方法与相关技术
图片简介: 一种半导体存储器件，包括：熔丝部分，包括：第一熔丝组，具有针对第一模式分配的多个第一熔丝；以及第二熔丝组，具有针对第二模式分配的多个第二熔丝；以及编程部分，适于在所述第二模式下响应于修复控制信号而编程包括在所述第一熔丝组中的所述第一熔丝之中的可用熔丝或编程包括在所述第二熔丝组中的所述第二熔丝。 技术要求 1.一种半导体存储器件，包括： 熔丝部分，包括：第一熔丝组，具有针对第一模式分配的多个第一熔丝；以及第二熔丝组，具有针对第二模式分配的多个第二熔丝；以及 编程部分，适于在所述第二模式下响应于修复控制信号而编程包括在所述第一熔丝组中 的所述第一熔丝之中的可用熔丝或编程包括在所述第二熔丝组中的所述第二熔丝。 2.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中，所述编程部分包括：
第一熔丝信息储存块，适于：储存对应于所述第一熔丝组的第一熔丝信息，且通过确定所述第一熔丝组是否具有所述第一熔丝之中的未使用的熔丝来产生过流信号； 第二熔丝信息储存块，适于储存对应于所述第二熔丝组的第二熔丝信息；以及 选择输出块，适于在所述第二模式下响应于所述过流信号而输出所述第一熔丝信息或所述第二熔丝信息。 3.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述编程部分还包括： 启动控制块，适于：在启动操作中确定所述第一熔丝组和所述第二熔丝组是否被使用且更新所述第一熔丝信息和所述第二熔丝信息。 4.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述编程部分还包括： 地址锁存块，适于锁存从外部器件接收的缺陷地址信息。 5.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述编程部分还包括： 断裂控制块，适于使与自所述选择输出块输出的所述第一熔丝信息或所述第二熔丝信息相对应的熔丝断裂。 6.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述第一熔丝信息储存块输出当所述第一熔丝组具有所述可用熔丝时被禁用且当所述第一熔丝组无可用熔丝时被使能的所述过流信号。 7.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述选择输出块包括： 选择控制信号发生单元，适于：接收在所述第二模式下被使能的封装后修复PPR模式使能信号、扩展模式信号和所述过流信号，且产生选择控制信号；以及 选择单元，适于响应于所述选择控制信号而选择性地输出所述第一熔丝信息或所述第二熔丝信息。 8.一种半导体存储器件，包括：
存储器的发展与技术现状.
存储器的发展史及技术现状 20122352 蔡文杰计科3班 1.存储器发展历史 1.1存储器简介 存储器（Memory）是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。 1.2存储器的传统分类 从使用角度看,半导体存储器可以分成两大类:断电后数据会丢失的易失性存储器和断电后数据不会丢失的非易失性存储器。过去都可以随机读写信息的易失性存储器称为RAM(Randoo Aeeess Memory),根据工作原理和条件不同,RAM又有静态和动态之分,分别称为静态读写存储器SR AM(St ate RAM)和动态读写存储器DRAM(Dynamie RAM);而过去的非易失控存储器都是只读存储RoM(Readon一y Memo-ry),这种存储器只能脱机写人信息,在使用中只能读出信息而不能写人或改变信息.非易失性存储器包含各种不同原理、技术和结构的存储器.传统的非易失性存储器根据写人方法和可写人的次数的不同,又可分成掩模只读存储器MROM(Mask ROM)、一次性编程的OTPROM(one Time Programmable ROM)和可用萦外线擦除可多次编程的Uv EPROM(Utravio-let ErasableProgrammable ROM).过去的OT PROM都是采用双极性熔丝式,这种芯片只能被编程一次,因此在测试阶段不能对产品进行编程性检侧,所以产品交付用户后,经常在编程时才会发现其缺陷而失效,有的芯片虽然能被编程,但由于其交流性不能满足要求,却不能正常运行.故双极性熔丝式PROM产品的可信度不高. 2.半导体存储器 由于对运行速度的要求，现代计算机的内存储器多采用半导体存储器。半导体存储器包括只读存储器（ROM）和随机读写存储器（RAM）两大类。 2.1只读存储器 ROM是线路最简单的半导体电路，通过掩模工艺，一次性制造，在元件正常工作的情况下，其中的代码与数据将永久保存，并且不能够进行修改。一般地，只读
第七章 半导体存储器习题
第七章半导体存储器习题 [本次习题要求6月4日交] 7.1填空题： 1.半导体存储器从读、写的功能上可分为ROM和（）两大类。 2.工作中既可以读出信息，又可写入信息的存储器称为（）。 3.根据存储单元电路结构和工作原理的不同，将RAM分为静态RAM和（）RAM 两类。 4.一个ROM共有10根字线（地址线），8根位线（数据线），则其存储容量为（）。 A.10×28； B.102×8； C.10×82； D.210×8。 5.容量为8K×8位的RAM芯片，其地址线和数据线各为（）。 A.8和8根； B.10和8根； C.13和8根； D.8和13根。 6.要扩展成32K×16位的ROM，需要（）片32K×8位的ROM。 7.为了构成4096×8位的RAM，需要（）片1024×2位的RAM。 8.关于半导体存储器的描述，下列哪种说法是错误的是（）。 A.RAM读写方便，但一旦掉电，所存储的内容就会全部丢失。 B.ROM掉电以后数据不会丢失。 C.RAM可分为静态RAM和动态RAM。 D.动态RAM不必定时刷新。 9.二极管ROM的电路结构如图所示，当地址为A 1A =10时，该字单元的内容d 3 d 2 d 1 d 为（）。
10.ROM阵列逻辑图如图所示，当地址为A 1A =10时，该字单元的内容D 3 D 2 D 1 D 为 （）。 A.1l10； B.0111； C.1010； D.0100。 7.2试用2片1024×4位的RAM（2114）接成1024×8位的存储器。 7.3试用2片1024×4位的RAM（2114）接成2048×4位的存储器。 7.4用4×6位的ROM设计一个六段显示译码器。六段显示器如图所示（图中e 是水平线，f是垂直线）。它可以显示东南西北四个方向之一，实心线表示亮，虚心线表示不亮。 显示东南西北四个方向之一由ROM的两位地址输入码A 1和A 控制，控制要 求如下表所示。即六段显示译码器的输入为A 1和A ，并使输出a～f中适当的段 亮。设输出逻辑1表示亮，逻辑0表示不亮。 要求列出ROM 7.5试用8×2位容量的ROM设计一个能实现两个一位二进制数全加的逻辑电路。 输入为被加数A i 、加数B i 及来自低位的进位C i-1 ；输出为和S i 及向高位的进位C i 。 要求：(1)列出真值表；(2)直接在下图中画出用ROM点阵图实现全加的电路。
半导体存储器的分类
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。