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第 9 章 半导体存储器 返回首页 关于半导体存储器 第一页，共三十五页，2022年，8月28日 9.1　概　述 主要要求： 了解半导体存储器的作用、类型与特点。 第二页，共三十五页，2022年，8月28日 　　 主要由与阵列、或阵列、输出缓冲级等部分组成，为大规模组合逻辑电路。 二、半导体存储器的类型与特点 只读存储器(ROM，即Read-Only Memory) 随机存取存储器(RAM，即Random Access Memory) 主要由地址译码器、存储矩阵、读 / 写控制电路等部分组成，为大规模时序逻辑电路。 一、半导体存储器的作用 存放二进制信息 ROM 是只读存储器，在正常工作时，其内存数据只能读出，而不能写入。但断电后其内部数据不会丢失。常用于存放一些不变的数据，如一些重要的常数、系统管理程序等。 RAM是随机存取存储器，既能读出信息又能写入信息。但断电后其数据将丢失。它用于存放一些临时数据和中间处理数据结果，如计算机内存。 第三页，共三十五页，2022年，8月28日 主要要求： 理解 ROM 的电路结构、工作原理。 理解用 ROM 实现组合逻辑函数的方法。 9.2　只读存储器（ROM） 第四页，共三十五页，2022年，8月28日 按数据写入方式不同分 固定 ROM 可编程 ROM (Programmable　 　　　 ROM，简称 PROM) 可擦除可编程ROM (Erasable PROM， 　　　　　　　　　　简称EPROM) 　　其存储数据在制造时确定，用户不能改变。用于批量大的产品。 　　其存储数据由用户写入。但只能写一次。 　　用户可以多次改写存储的数据。 ROM 的类型及其特点 第五页，共三十五页，2022年，8月28日 9.2.1 ROM 的电路结构 由地址译码器、存储距阵和输出缓冲器组成 ROM 的电路结构图 存储器的存储容量为 2n ? m 字位。 第六页，共三十五页，2022年，8月28日 1. 电路组成 9.2.2 固定ROM 的工作原理 一、 二极管 ROM D0 D1 D2 D3 4×4 二极管 ROM 结构图 A1 A0 字线信号 位线输出信号 1 1 W3 W2 W1 W0 地址译码器。 A1 、 A0 为地址输入端，W3 ~ W0 为译码器输出的 4 条字线。 存储矩阵由二极管或门组成，D3 ~ D0 为存储矩阵输出的 4 条位线。 第七页，共三十五页，2022年，8月28日 1. 电路组成 　一、 二极管 ROM D0 D1 D2 D3 4×4 二极管 ROM 结构图 A1 A0 字线信号 位线输出信号 1 1 W3 W2 W1 W0 9.2.2 固定ROM 的工作原理 在 W3 ~ W0 中任一个输出高电平时，则在 D3 ~ D0 　4 条线上输出一组 4 位二进制代码，每组代码表示一个字。 第八页，共三十五页，2022年，8月28日 2. 读数 　一、 二极管 ROM D0 D1 D2 D3 4×4 二极管 ROM 结构图 A1 A0 字线信号 位线输出信号 1 1 W3 W2 W1 W0 9.2.2 固定ROM 的工作原理 当输入一组地址码时，则在ROM 的输出端可读出该地址码对应的存储内容。如A1 A0 = 0 0 时，则字线 W0 = A1 A0 = 1，其它字线都为 0，这时和W0 相连的两个二极管导通，位线 D2 = 1、 D0= 1,而 D3 和D1 都为 0 ,在输出端得到D3D2D1D0=0101数据输出。 可见：1. 交叉处接有二极管的相当于存储 1，没有接二极管的相当于存储 0。2. 当某字线被选中时，相应存储单元数据从位线D3 ~D0 输出。 第九页，共三十五页，2022年，8月28日 4 ? 4 存储矩阵示意图 W3 W2 W1 W0 D0 D1 D2 D3 字线 位线 　　交叉处的圆点 “ ”表示存储 “1”；交叉处无圆点表示存储 “0”。 　　交叉点的数目表示存储器存储容量。 存储容量 ? 字数 ? 位数 存储矩阵可简化表示为： 字线数 位线数 第十页，共三十五页，2022年，8月28日 3. 输出逻辑表达式 D0 D1 D2 D3 4×4 二极管 ROM 结构图 A1 A0 字线信号 位线输出信号 1 1 W3 W2 W1 W0 　　由此可看出， D3 ~ D0都为最小项之和。最小项由译码器产生，而和项由或门产生。因此，二极管 ROM 是由译码器