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一文带你认识半导体存储器

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  存储器是微机系统中必不可少的存储设备,主要用于存放程序和数据。大家都知道,尽管寄存器和存储器均用于存储信息,但是鉴于CPU内的寄存器数量少,存取速度快,它主要用于临时存放参加运算的操作数和中间结果;而存储器一般在CPU外,单独封装。

  分级结构:高速缓冲存储器(Cache)、主存储器(MM)、辅助存储器(外存储器)。

  2.最大存取时间访问一次存储器(对指定单元写入或读出)所需要的时间,一般为几ns到几百ns。

  存储器的种类很多,根据运行时存取(读写)过程的不同分类将存储器分为两大类:

  1)基本存储电路主要由R—S触发器构成,其两个稳态分别表示存储内容为“0”或为“1”,电源供电存入的数据才可以保存和读出,掉电原存信息全部丢失所谓“易失性”(volatile)。

  2)一个基本存储电路能存储一位二进制数,而一个八位的二进制数则需八个基本存储电路。一个容量为M×NB(如64K×8B)的存储器则包含M×N个基本存储电路。这些大量的基本存储电路有规则地排列在一起便构成了存储体。

  原理:利用电容器来存放信息0/1。为保持电容器中信息(电荷),所以需要周期性地不断充电,这一过程称为刷新。刷新周期通常为2ms-8ms。集成度高(代价:特殊动态(不断)刷新电路)。

  行=列=1时,选中(读/写)。存储刷新:逐行进行(1选中:内部进行:刷新放大器重写C)。

  芯片2164A的容量为64K×1位,即片内共有64K(65536)个地址单元,每个地址单元存放一位数据。需要16条地址线,地址线分为两部分:行地址与列地址。

  芯片的地址引线条,内部设有地址锁存器,利用多路开关,由行地址选通信号变低(Row Address Strobe),把先出现的8位地址,送至行地址锁存器;由随后出现的列地址选通信号(Column Address Strobe)把后出现的8位地址送至列地址锁存器。这8条地址线×128的存储矩阵,有7条行地址和7条列地址线条选择线条列地址线条选择线列。

  SIMM:单列直插式内存模块(single in-line memory module,缩写SIMM),一种在20世纪80年代初到90年代后期在计算机中使用的包含随机存取存储器的内存模块。它与现今最常见的双列直插式内存模块(DIMM)不同之处在于,SIMM模块两侧的触点是冗余的。SIMM根据JEDEC JESD-21C标准进行了标准化。大多数早期PC主板(基于8088的PC、XT、和早期AT)采用面向DRAM的插座式双列直插封装(DIP)芯片。随着计算机内存容量的增长,内存模块被用于节约主板空间和简化内存扩展。相比插入八、九个DIP芯片,只需插入一个内存模块就能增加计算机的内存。

  DIMM:Dual-Inline-Memory-Modules,双列直插式存储模块,是奔腾CPU推出后出现的新型内存条,它提供了64位的数据通道。因此它在奔腾主板上可以单条使用。它有168条引脚,故称为168线内存条。比SIMM插槽长一些,并且支持新型的168线EDO-DRAM存储器。适用DIMM的内存芯片的工作电压一般为3.3V(使用EDORAM内存芯片的168线内存条除外),适用于SIMM的内存芯片的工作电压一般为5V(使用EDORAM或FBRAM内存芯片),二者不能混合使用。

  1.掩膜ROM(Read Only Memory)掩膜式ROM一般由生产厂家根据用户的要求定制的。

  熔断或保留熔丝。出厂时,所有存储单元的熔丝都是完好的。编程时,通过字线选中某个晶体管。若准备写入1,则向位线送高电平,此时管子截止,熔丝将被保留;若准备写入0,则向位线送低电平,此时管子导通,控制电流使熔丝烧断。换句话说,所有存储单元出厂时均存放信息1,一旦写入0使熔丝烧断,就不可能再恢复。

  UVEPROM(简称EPROM, ROM)。特点:芯片的上方有一个石英玻璃的窗口,通过紫外线照射对芯片进行擦除,可以进行反复编写。

  在N型的基片上设置了两个高浓度的P型区,它们通过欧姆接触,分别引出源极(S)和漏极(D),在S和D之间有一个由多晶硅构成的栅极,但它是浮空的,被绝缘物SiO2所包围。

  出厂时,硅栅上没有电荷,则管子内没有导电沟道,D和S之间是不导电的。当把EPROM管子用于存储矩阵时,它输出为全1(或0)。要写入时,则在D和S之间加上25V的高压,另外加上编程脉冲(其宽度约为50ms),所选中的单元在这个电源作用下,D和S之间被瞬时击穿,就会有电子通过绝缘层注入到硅栅,当高压电源去除后,因为硅栅被绝缘层包围,故注入的电子无处泄漏走,硅栅就为负,于是就形成了导电沟道,从而使EPROM单元导通,输出为“0“(或”1“)。

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