1、存取功能分
——ROM:只读存储器(Read Only Memory)
——RAM:随机存储器(Random Access Memory)
2、ROM介绍
——ROM:在正常工作状态下只能从ROM中读取数据,不能快速的随时修改或重新写入数据
——ROM优点:是电路简单,而且在断电后数据不会丢失 ——ROM缺点:是只适用于存储那些固定数据的场所
3、ROM的分类
ROM分为:
——掩膜ROM:数据在制作时已经确定,无法更改 ——可编程ROM(PROM):数据可以由用户根据自己的需要写入,但是一经写入后就不能更改了
——可擦除的可编程ROM(EPROM):数据不但可以由用户根据自己的需要写入,而且还能擦除重写,使用性更灵活
4、ROM的制作工艺介绍
4.1、掩膜ROM
在采用掩膜工艺制作ROM时,其中存储的数据是由制作过程中使用的掩膜板决定的,这种掩膜板是按照用户的要求专门设计的。因此掩膜ROM在出厂时内部存储的数据就已经‘固化’在里面了
ROM的电路结构包括:存储矩阵、地址译码器和输出缓冲器三部分组成
——存储矩阵:由许多存储单元排列而成。存储单元可以用二极管构成,也可以用双极性三极管或MOS管组成。每个单元能存放1bit二值代码(0或1)。每一个或一组存储单元有一个对应的地址代码。
——地址译码器:作用是将输入的地址代码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冲器
——输出缓冲器:作用有两个:
——能提高存储器的带负载能力,并将输出的高、低电平转换为标准的逻辑电平
——实现对输出状态的三态控制,以便与系统总线连接,在读取数据时,只要输入指定的地址码,则指定地址内各存储单元所存的数据便会出现在输出数据线上
采用MOS工艺制作ROM时,译码器、存储矩阵和输出缓冲器全用MOS管组成 4.2、可编程只读存储器(PROM)
在开发数字电路新产品的过程中,设计人员经常需要按照自己的设想迅速得到存有所需内容的ROM。这样可以通过将所需内容自行写入PROM而得到要求的PROM
PROM的总体结构与掩膜ROM一样,同样有存储矩阵、地址译码器和输出电路组成
PROM的内容已经写入后,就不可能修改了,所以只能写一次(存储单元的电熔丝断了或反熔丝结构破坏了,都是不可恢复的)
4.3、可擦除的可编程只读存储器(EPROM)
——最早研究使用的是EPROM:是用紫外线进行擦除的(UVEPROM) ——电信号可擦除的可编程ROM(EEPROM)
——新一代的电信号擦除的可编程ROM——快闪存储器(Flash Memory)
EEPROM改用电信号擦除,但是由于擦除和写入采用高电压脉冲,而且擦写时间仍较长,所以在系统的正常工作状态下,EEPROM仍只能工作在他的读出状态,作ROM用
快速存储器的编程和擦除操作不需要使用编程器,写入和擦除的控制电路集成于存储器芯片中,工作时只需要5V的低电压,使用极其方便
5、RAM介绍
——RAM和ROM的根本区别在于,正常工作状态下可以随时快速地向RAM里写入数据或从中读取数据
——随机存储器也称随机读/写寄存器,在RAM工作时从任何一个指定地址读出数据,也可以随时将数据写入任何一个指定的单元中去。
——最大优点是读写方便,使用灵活 ——缺点是一旦掉电后所存储的数据消失
6、RAM的分类
根据所采用的存储单元工作原理的不同RAM分类: ——静态存储器(SRAM): ——动态存储器(DRAM):
由于DRAM存储单元的结构非常简单,所以能达到的集成度远高于SRAM。但是DRAM的存取速度不如SRAM
从制造工艺上的不同RAM分类: ——双极型: ——MOS型:
鉴于MOS电路(尤其是COMS电路)具有功耗低、集成度高的有点所以目前大量的存储器都是采用MOS工艺制作的
7、RAM的制作工艺介绍
7.1、SRAM结构和工作原理
——SRAM电路组成部分:存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路(也称输入/输出电路)三部分
——存储矩阵:许多存储单元组成,每个存储单元存储1或0,在译码器和读/写电路的控制下,既可以写入1或0,又可以将存储的数据读出
——地址译码器:分为行地址译码器和列地址译码器两部分 ——读/写控制电路:用于对电路的工作状态进行控制
7.2、SRAM的存储单元
——静态存储器单元是在SR锁存器的基础上附加门控管构成的 7.3、动态随机存储器(DRAM)
——RAM的动态存储单元是利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理制成的