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9 半 导 体 存 储 器9.1 只 读 存 储 器 （ ROM）只 读 存 储 器 固 定 ROM可 编 程 ROM可 擦 除 可 编 程 ROM随 机 存 储 器 双 极 型 RAMMOS型 RAM静 态动 态串 行 存 储 器9.1.1 ROM的 结 构 和 工 作 原 理 ROM由 地 址 译 码 器 、 存 储 矩 阵 和输 出 电 路 构 成 存 储 矩 阵地址译码器 输 出 电 路A0A1Ak W0W1WM-1 b0 b1 bN-1 D0 D1 DN-1 11 1111VccA1A0 W1W0 W2 W3 地址译码器字 线 位 线 b 0b1b2b3 D1D0D2D3存储矩阵 输 出 电 路4 4位 二 极 管 ROM结 构 地 址 输 入 选 中 字 线 ROM输 出A1A0 D3D2D1D000 W0 101001 W1 111010 W2 010111 W3 1101 与 阵 列A1A1A0A0 W0 W1 W2 W3 D3 D2 D1 D0 或阵列ROM的 阵 列 图 由 该 阵 列 图 可 得 ： W0=A1A0 W1=A1A0 W2=A1A0 W3=A1A0D0= W2 + W3 =A1A0 + A1A0D 1= W0 + W1 =A1A0 + A1A0D2= W1 + W2 + W3 =A1A0 + A1A0 + A1A0D3= W0 + W1 + W3 =A1A0 + A1A0 + A1A0 9.1.2 固 定 ROM生 产 厂 把 信 息 写 入 存 储 器 ， 用 户 不 能 更 改9.1.3 可 编 程 ROM（ PROM）位 线 Yi字 线 WiVCC PROM存 储 单 元熔 丝 出 厂 时 ， 熔 丝 是 接 通的 ， 即 存 储 的 内 容 为 全 1，使 用 时 ， 若 要 将 某 些 单 元的 内 容 改 写 为 零 ， 只 须 给这 些 单 元 通 以 足 够 大 的 电流 ， 将 熔 丝 烧 断 即 可 。 9.1.4 可 改 写 ROM（ EPROM）位 线 Yi字 线 WiPROM存 储 单 元DSG浮 置 栅选 择 栅 极 写 入 信 息 时 ， 将 相 当 高 的电 压 同 时 加 在 SIMOS管 （ 即 叠栅 MOS） （ 采 用 浮 栅 技 术 ） 的漏 极 和 选 择 栅 极 上 ， 此 时 会有 部 分 电 子 穿 透 二 氧 化 硅 层到 达 浮 置 栅 上 。 当 浮 置 栅 上被 注 入 足 够 多 的 电 子 后 ， 管子 的 开 启 电 压 将 比 注 入 前 提高 。 表 示 该 单 元 存 储 信 息 为 1。i DS0 vGSVT1 VT2 浮 置 栅 有 电 子浮 置 栅 无 电 子 9.1.5 电 擦 除 可 编 程 ROM（ E2PROM）字 线 WiDT1SG浮 置 栅控 制 栅 极 位 线 YiT2E 2PROM的 存 储 单 元 在 E2PROM的 存 储 单 元 中采 用 了 浮 栅 隧 道 氧 化 层 MOS管 （ 简 称 隧 道 MOS管 ） （ 也是 采 用 浮 栅 技 术 ） ， 该 管 的特 点 是 浮 置 栅 与 漏 区 之 间 有一 个 氧 化 层 极 薄 的 隧 道 区 ，存 储 单 元 的 信 息 可 以 利 用 一定 宽 度 电 脉 冲 擦 除 。 T2T1Wi Yi T2T1Wi YiT2T 1Wi Yi读 出 状 态 写 1状 态写 0状 态 +5V+3V +20V+20V +20V +20V 0V 0V E2PROM的 存 储 单 元 的三 种 工 作 状 态 9.1.6 快 闪 存 储 器 （ Flash Memory）快 闪 存 储 器 既 具 有 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 可 以 更 高 。位 线 Yi字 线 Wi 快 闪 存 储 器 存 储 单 元DSG 快 闪 存 储 器 结 构 与 SIMOS管类 似 ， 但 浮 栅 到 衬 底 间 氧化 层 更 薄 ， 可 以 通 过 在 源极 加 一 正 电 压 ， 使 浮 栅 放电 ， 从 而 写 入 “ 0” ， 写“ 1” 方 式 与 EPROM相 同 9.1.7 ROM的 应 用1） 用 ROM实 现 组 合 逻 辑 函 数例 9.1.1试 用 ROM实 现 组 合 逻 辑 函 数 F1=AB+AC, F2=AB+BCBC 1A 11 m0 m7 (D 0)F1(D1)F2 F1=ABC+ABC+ABC+ABCF2=ABC+ABC+ABC+ABC 2021年 5月 31日 星 期 一 第 四 章 组 合 逻 辑 电 路 10 数 字 显 示译 码 器BCD码3. 数 字 显 示 译 码 器 七 段数 码 管(1) 七 段 数 码 管 半 导 体数 码 管 液 晶数 码 管 共 阳 极 共 阴 极 2021年 5月 31日 星 期 一 第 四 章 组 合 逻 辑 电 路 11 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date: 18-Feb-2002 Sheet of File: C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDraw By: a b c d e f g D.P 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10(a) 外 形 图 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date: 18-Feb-2002 Sheet of File: C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDraw By: a b c d e f gD.P 12 3,8 456 7910 公共阴极(b) 等 效 电 路图 4.2.13 C 391E 2021年 5月 31日 星 期 一 第 四 章 组 合 逻 辑 电 路 12 (2) 数 字 显 示 译 码 器 7448 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date: 18-Feb-2002 Sheet of File: C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By: Y Y Y Y Y Y Y A A A RBI LT BI/RBO 0 1 a b c d e f g 7448 2 A 3简 化 符 号 A3 A0： 8421BCD输 入 端Ya Yg： 七 段 输 出 端LT： 灯 光 测 试 输 入 端RBI： 串 行 灭 零 输 入 端BI / RBO： 熄 灭 输 入 /串 行 灭零 输 出 端 2021年 5月 31日 星 期 一 第 四 章 组 合 逻 辑 电 路 13 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date: 18-Feb-2002 Sheet of File: C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDraw By: a b c d e f 0 a f g gb c a b d e g a b c d g b c f g a c d f g c d e f a b c 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f 8 g gb c d e g c d g bf g a d f g d e f 9 10 11 12 13 14 15图 4.2.15 0 15十 六 个 字 符 显 示 2021年 5月 31日 星 期 一 第 四 章 组 合 逻 辑 电 路 14 表 4.2.8 7448功 能 表 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 8 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 输 出 1 1 1 1 1 1 1 1 LT 1 RBI 1 1 1 1 1 1 1 1 BI / RBO 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 A3 A2 A1 A0 输 入 译 码 显 示 说 明 5 4 3 6 9 2 1 0 十 进 制 数 或 功 能 例 9.1.2试 用 ROM实 现 8421BCD码 7段 显 示 译 码 器 电 路解 ： 应 选 用 输 入 地 址 为 4位 ， 输 出 数 据 为 7位 的 16字 节 7位 ROM地址译码器 m0m1m2 m15A0(Q0)A1(Q1)A2(Q2)A3(Q3) A3 A2 A1 A0A3 A2 A1 A0 m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14 Q3 Q2 Q1 Q0 a b c d e f g 显 示0000000100100011010001010110011110001001 0 0 0 0 0 0 11 0 0 1 1 1 10 0 1 0 0 1 00 0 0 0 1 1 01 0 0 1 1 0 00 1 0 0 1 0 00 1 0 0 0 0 00 0 0 1 1 1 10 0 0 0 0 0 00 0 0 0 1 0 0 0123456789a b c d e f g 2） 字 符 发 生 器 假 设 显 示 的 字 符 以 光 点 的 形 式 存 储 于 ROM中 ， 每 个 字 符 由7 5点 阵 组 成 。 图 中 有 点 表 示 有 光 点 ， 该 存 储 单 元 为 1， 数 据 经输 出 缓 冲 器 接 至 光 栅 矩 阵 。 当 地 址 码 A2A1A0选 中 某 一 行 时 ， 该行 内 容 即 以 光 点 形 式 反 映 在 光 栅 矩 阵 上 。地址译码器 输 出 缓 冲 器A2A1A0 D4 D3 D2 D1 D0A2A1A0A2A1A0A2A1A0A2A1A0A2A1A0A2A1A0A2A1A0 9.2 随 机 存 储 器 （ RAM）9.2.1静 态 RAM1)基 本 结 构 （ 由 存 储 矩 阵 、 地 址 译 码 器 和 读 写 控 制 电 路 组 成 ）（ 1） 存 储 矩 阵 列 译 码 器行译码器 A5A0 A7A6A1A 3A2A4 Y0 Y1 Y7R/ 控 制 电 路WCS I/O片 选读 /写 R/WX0X1X2X31X30X3随机存储器结构示意图 DiiD 1 1S1 S2Xi Q Q静 态 存 储 单 元 示 意 图 ENG1I/O ENG2&G4&G 5 ENG3CSWR/ 存 储 矩 阵及 地 址 译码 电 路地 址 线片 选 与 读 /写 控 制 电 路DD 2） RAM2114芯 片 简 介 行译码器A3A8 X0X63 EN&G5CSWR/ 存 储 矩 阵64 64 列 I/O电 路列 地 址 译 码 器Y0 Y15A 0 A1 A2 A3 ENENENENENENENI/O3I/O2I/O0I/O12114存 储 器结 构 框 图 2114（ I）A9A0 CSR/W 2114（ II）A9A0 CSR/WD3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4CSA0A9 WR/ 2114芯 片 位 扩 展 2114（ III）A9A0 CSR/W 2114（ IV）A9A0 CSR/WD3 D2 D1 D0CSA0A9 WR/ D3 D2 D1 D02114（ I I） CSR/WD3 D2 D1 D02114（ I） CSR/WD3 D2 D1 D0 D3 D2 D1 D0 A9A0A9A024译码器A11A10 A11 A10A11 A10A11 A10A11 A10A 11 A10 选 中片 号 对 应 存 储 单 元 A11 A10 选 中片 号 对 应 存 储 单 元00 I 000000000000001111111111 10 III 10000000000010111111111101 II 010000000000011111111111 11 IV 110000000000111111111111地 址 码 与 存 储 单 元 的 对 应 关 系 2114芯 片 字 扩 展 CSR/WAA09L 2114（ 7）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 5）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 3）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 1）D0D3L CSR/WAA09L 2114（ 8）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 6）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 4）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 2）D0D3L 2-4译码器A10A11R/WA 9 A0 D3 D0D7 D4 Y3Y2Y1Y0 图 9.2.8 2114RAM的 字 位 扩 展 9.2.2动 态 RAM1)存 储 单 元 字 线 TC C B位 线单 管 MOS动 态 存 储 单 元 设 原 来 电 容 上 的 电 压 为 Uc,位线 上 的 电 压 UB=0V,则 在 完 成读 操 作 后 ， 位 线 上 电 压UB=由 于所 以 UB C
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