數(shù)字邏輯電路教程ppt第6章半導體存儲器(編輯修改稿)
2025-10-22 17:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 除，芯片的封裝外殼裝有透明的石英蓋板。所以 EPROM的寫入和擦除一般需要專用的編程器。不太方便。 圖 65 E2 PROM ? 采用了一種叫做 Flotox（ Floating gate Tunnel Oxide）的浮柵隧道氧化層的 MOS管，簡稱 Flotox管。 ? Flotox管與 SIMOS管相似，它也屬于 N溝道增強型的MOS管，并且有兩個柵極 —— 控制柵 Gc和浮置柵 Gf，其結構及符號如圖 66所示。 圖 66 E2 PROM ? Flotox管的浮置柵與漏區(qū)之間有一個氧化層極薄的隧道區(qū)。當隧道區(qū)的電場強度大到一定程度時，便在漏區(qū)和浮置柵之間出現(xiàn)導電隧道，電子可以雙向通過 ,形成電流。這種現(xiàn)象稱為隧道效應。 ? 加到控制柵 Gc和漏極 D上的電壓是通過浮置柵一漏極間的電容和浮置柵一控制柵間的電容分壓加到隧道區(qū)上的。 ? 為了使加到隧道區(qū)上的電壓盡量大，需要盡可能減小浮置柵和漏區(qū)間的電容，因而要求把隧道區(qū)的面積作得非常小。 圖 66 E2 PROM ? 為了提高擦、寫的可靠性 ,并保護隧道區(qū)超薄氧化層，在 E2 PROM的存儲單元中除Ｆ lotox管以外還附加了一個選通管，如圖 67 ，T2為普通的 N溝道增強型 MOS管 (也稱選通管 )。 ? 根據(jù)浮置柵上是否充有負電荷來區(qū)分單元的 1或 0狀態(tài)。由于存儲單元用了兩只 MOS管。限制了 E2 PROM集成度的提高。 圖 66 圖 67 3．快閃存儲器 (Flash Memory) ? 快閃存儲器收了 EPROM結構簡單、編程可靠的優(yōu)點 ,又保留了PROM用隧道效應擦除的快捷特性 ,而且集成度可以作得很高。 ? 圖 68是快閃存儲器采用的疊柵 M0S管的結構示意圖及及符號。 ? 其結構與 SIMOS管相似 ,二者區(qū)別在于快閃存儲器中 MOS管浮置柵與襯底間氧化層的厚度不到 SIMOS管中的一半。 圖 68 （ a） （ b） 3．快閃存儲器 (Flash Memory) ? 而且浮置柵一源區(qū)間的電容要比浮置柵一控制柵間的電容小得多。 ? 當控制柵和源極間加上電壓時 ,大部分電壓都將降在浮置柵與源極之間的電容上。 ? 快閃存儲器的存儲單元就是用這樣一只單管組成的，如圖 68(b)所示。 圖 68 （ a） （ b） 3．快閃存儲器 (Flash Memory) ? 快閃存儲器糅合了 PROM的特點，具有集成度高、容量大、成本低和使用方便優(yōu)點。 ? 產(chǎn)品的集成度在逐年提高，有人推測，在不久的將來 ,快閃存儲器很可能成為較大容量磁性存儲器 (例如 PC機中的軟磁盤和硬磁盤等 )的替代產(chǎn)品。 圖 68 （ a） （ b） [例 61] ? 試用 ROM設計一個能實現(xiàn)函數(shù) y=x2的運算表電路 ,x的取值范圍為 0~15的正整數(shù)。 ? 解：因為自變量 x的取值范圍為 0~15的正整數(shù) ,所以應用4位二進制正整數(shù) ,用 B=B3B2B1B0表示 ,而 y的最大值是225,可以用 8位二進制數(shù) Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。 ? 根據(jù) y=x2的關系可列出 ? Y Y Y Y Y Y Y Y0與 B B B B0之間的關系如表 62所示。 [例 61] [例 61] ? 根據(jù)表 62可以寫出 Y的表達式： ? Y7=∑（ 12， 13， 14， 15） ? Y6=∑（ 8， 9， 10， 11， 14， 15） ? Y5=∑（ 6， 7， 10， 11， 13， 15） ? Y4=∑（ 4， 5， 7， 9， 11， 12） ? Y3=∑（ 3， 5， 11， 13） ? Y2=∑（ 2， 6， 10， 14） ? Y1=0 ? Y0=∑（ 1， 3， 5， 7， 9， 11， 13， 15 ） ? 根據(jù)上述表達式可畫出 ROM存儲點陣如圖 69所示。 圖 69 第三節(jié) 隨機存取存儲器 ?隨機存取存儲器 RAM(Random Access Memory)可隨時從任一指定地址存入 (寫入 )或取出 (讀出 )信息。 ?在計算機中， RAM用作內(nèi)存儲器和高速緩沖存儲器。 ?RAM分為靜態(tài) RAM和動態(tài) RAM；靜態(tài) RAM又分為雙極型和 MOS型。 一、靜態(tài) RAM ? 雙極型 RAM存儲單元 ? 圖 610是射極讀寫存儲單元電路，圖中 T T2為多發(fā)射極晶體管，與 R R2構成觸發(fā)器。 ? 一對發(fā)射極與行地址譯碼器的輸出線 (字線 )Z信號相接； ?另一對發(fā)射極接到互補的數(shù)據(jù)線 (位線 )D和 D ，再轉(zhuǎn)接到讀寫電路。 圖 610 一、靜態(tài) RAM ? 讀出： 字線為 +3V，導通管發(fā)射極電流從位線流出。檢測一根位線上是否有電流，可讀出存儲單元的狀態(tài)。 圖 610 保持狀態(tài)
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