数字电路(6)半导体存储器

文章目录

    • 一、概述
    • 二、随机存储器(RAM)
    • 三、只读存储器(ROM)
    • 四、存储器容量的扩展

一、概述

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半导体存储器分类

如上是存储器的分类,只读存储器中,除了E2PROM(电信号可编程可擦除ROM),还有一个是EPROM(可擦除的可编程ROM),指的其实是UVE-PROM(用紫外线擦除的可编程ROM。)

PROM:Programmable Read-Only Memory
EPROM:Erasable Programmable Read-Only Memory
E2PROM:Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
UVE-PROM:Ultra-Violet Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory

二、随机存储器(RAM)

1、静态随机存储器(SRAM)

英文全称是:Static Random-Access Memory,简称SRAM。

SRAM结构,通常由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路三部分组成。

地址译码器分为行地址译码器和列地址译码器。
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2、动态随机存储器(DRAM)

英文全称是:Dynamic Random-Access memory,简称DRAM。

DRAM的动态存储单元是利用MOS电容可以存储电荷的原理制成的,在大容量、高集成度的RAM中得到普遍的应用,DRAM是大容量RAM的主流产品。

因为MOS电容容量小,漏电流也不可能绝对为0,所以电荷保持的时间有限,必须定时给电容补充电荷,这种操作叫做刷新或再生

DRAM结构,存储矩阵、地址译码器、读写控制电路和刷新控制电路组成。

三、只读存储器(ROM)

结构:由存储矩阵、地址译码器和输出缓冲器组成。

地址译码器的作用:将输入的地址代码翻译成相应的控制信号,利用这个控制信号从存储矩阵中将指定的单元选出,并把其中的数据送到输出缓存器。

输出缓存器的作用:一是能提高存储器的带负载能力,二是对输出状态的三态控制,以便于系统的总线连接。
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闪存(Flash Memory)

优点:闪存吸收了EPROM结构简单、编程可靠的优点,又保留了E2PROM用隧道效应擦除的快捷特性,而且集成度很高。

闪存的结构和EPROM极为相似,最大的区别是Gf(浮置栅)和衬底的氧化层厚度不一样。EPROM中,氧化层厚度在30-40nm,闪存中仅为10-15nm,Gc是控制栅
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读出状态:字线给出+5V的逻辑高电平,Vss为0电平。如果Gf上没有充电,则MOS管导通,位线上输出低电平;如果Gf充有负电荷,则MOS管关闭,位线上输出高电平。

写入方法:MOS管的D极经过位线接至一个较高的正电压(一般为6V),Vss接0电平,同时在控制栅Gc加一个12V左右、宽度约10us的正脉冲,这时D-S之间发生雪崩击穿,一部分速度高的电子穿过氧化层到达Gf,形成Gf充电电荷。Gf充电之后,MOS管的开启电压为7V以上,字线为正常的逻辑高电平它不会导通。
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四、存储器容量的扩展

1、位扩展
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2、字扩展
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