4．2半导体存储器

4．2．1半导体存储器概述

1．半导体存储器分类

半导体存储器可分RAM和ROM两大类。其中RAM根据制造材料不同又可以分双极（Bipolar）型和MOS（金属 (Metal)—氧化物(Oxid)—半导体(Semiconductor）型两类。双极型结构复杂，集成度低，成本高，一般用作高速缓存。

主存常用MOSRAM，根据电路结构不同可分SRAM（Static RAM静态RAM）和DRAM（Dynamic RAM动态RAM），比较而言，DRAM比SRAM的集成度要高得多。

ROM可分五大类：

（1）掩膜编程的MROM（Maskedprogrammable）

它是用户将程序或数据交给芯片制造厂家，厂家在芯片制造过程中，直接把程序或数据写到芯片中，芯片中的数据用户不能再修改。目前这种芯片主要用在成熟的家电产品中，如空调、洗衣机、微波炉等的控制程序。

（2）可编程的PROM（Programmable）

这种芯片用户可以在专用的编程器上将自己的程序或数据写入到芯片中，数据一旦写入就不能再修改，通常又称为OTP（One Time Programmable）一次可编程的存储器。

（3）可擦除可编程的EPROM（ErasableProgrammable）

这种芯片用户不仅可以在专用的编程器上将自己的程序或数据写入到芯片中，而且还可以将芯片中程序或数据用紫外线擦除重新编程，常用于早期的产品开发阶段。

（4）电可擦除可编程的E2PROM（Electric Erasable Programmable）

芯片的擦除方式由紫外线改为电擦除。由于紫外线擦除需要专门的擦除设备，对于采用贴片封装焊接在电路板上的芯片使用非常不方便。E2PROM中内容可以直接用电信号擦除，使用就象RAM一样方便，而掉电后内容又可以长期保存。

（5）闪存Flash Memory

又称闪存，它是E2PROM的一种，由于E2PROM擦除电压比较高，擦除速度比较慢，无法满足读写速度要求较快的数码设备和其他移动设备。Flash Memory是在E2PROM的基础上降低了擦除操作电压，提高擦除速度，并可以实现字节擦除。目前Flash Memory已成为各种存储卡、U盘中的主要存储体。

4．2．2  RAM存储原理

存储元（记忆单元）是构成存储体的最小单元，它能存储一位二进制信息。记忆单元必须满足：

①有两个稳定的状态，一个表示“0”，另一个表示“1”；

②这两个稳定状态在外部条件不变化要能长时间保存；

③两个稳定状态可以通过外部的控制信号作用输出（读出），也能够通过外部控制信号修改（写入）。

4．2．3半导体 RAM芯片

将存储体、读写电路、地址译码电路、 和控制电路封装在一个芯片中就构成了RAM芯片。

4．2．4半导体只读存储器ROM的工作原理

正常工作状态时只能读出不能写入的存储器称为只读存储器ROM（ReadOnly Memory）。ROM与RAM相比，正常工作时没有写入电路。

根据只读存储器的制造工艺，半导体只读存储器可以分为MROM、PROM、EPROM、E2PROM。

教学目的要求：掌握半导体存储器的组成以及常用的地址译码方法。掌握半导体 RAM存储器和ROM存储器的存储原理；熟悉RAM和ROM芯片的引脚符号的含义；

教学重点：半导体存储器的组成和常用的地址译码原理。掌握静态RAM和动态RAM的存储原理；熟悉ROM、PROM、EPROM、E² PROM及Flash memory

教学难点：地址译码原理