半導體存儲器

1、2022-3-2612022-3-262A/D轉換的步驟？取樣定理？量化誤差是不可避免的嗎？如何減小量化誤差？2022-3-263數(shù)字系統(tǒng)中用于存儲大量二進制信息的器件是存儲器。穿孔卡片紙帶磁芯存儲器半導體存儲器半導體存儲器的優(yōu)點：容量大、體積小、功耗低、存取速度快、使用壽命長等。半導體存儲器按照內部信息的存取方式不同分為兩大類：1、只讀存儲器ROM。用于存放永久性的、不變的數(shù)據。2、隨機存取存儲器RAM。用于存放一些臨時性的數(shù)據或中間結果，需要經常改變存儲內容。2022-3-2641. 固定ROM 只讀存儲器所存儲的內容一般是固定不變的，正常工作時只能讀數(shù)，不能寫入，并且在斷電后不丟失其中存

2、儲的內容，故稱為只讀存儲器。ROM組成：地址譯碼器存儲矩陣輸出電路圖9-1 ROM結構方框圖 2022-3-265 地址譯碼器有n個輸入端，有2n個輸出信息，每個輸出信息對應一個信息單元，而每個單元存放一個字，共有2n個字（W0、W1、W2n-1稱為字線）。 每個字有m位，每位對應從D0、D1、Dm-1輸出（稱為位線）。 存儲器的容量是2nm(字線位線)。 ROM中的存儲體可以由二極管、三極管和MOS管來實現(xiàn)。2022-3-266圖9-2 二極管ROM圖9-3 字的讀出方法 在對應的存儲單元內存入的是1還是0，是由接入或不接入相應的二極管來決定的。 2022-3-267存儲存儲矩陣矩陣圖9-4

3、 44 ROM陣列圖 有存儲有存儲單元單元地址譯地址譯碼器碼器圖9-2 二極管ROM2022-3-268在編程前，存儲矩陣中的全部存儲單元的熔絲都是連通的，即每個單元存儲的都是1。 用戶可根據需要，借助一定的編程工具，將某些存儲單元上的熔絲用大電流燒斷，該單元存儲的內容就變?yōu)?，此過程稱為編程。 熔絲燒斷后不能再接上，故PROM只能進行一次編程。 圖9-5 PROM的可編程存儲單元2022-3-269 最早出現(xiàn)的是用紫外線照射擦除的EPROM。 浮置柵MOS管（簡稱FAMOS管）的柵極被SiO2絕緣層隔離，呈浮置狀態(tài)，故稱浮置柵。 當浮置柵帶負電荷時， FAMOS管處于導通狀態(tài)，源極漏極可看成

4、短路，所存信息是0。 若浮置柵上不帶有電荷，則FAMOS管截止，源極漏極間可視為開路，所存信息是1。 2022-3-2610圖9-6 浮置柵EPROM(a) 浮置柵MOS管的結構 (b) EPROM存儲單元帶負電-導通-存0不帶電-截止-存12022-3-2611浮置柵EPROM出廠時，所有存儲單元的FAMOS管浮置柵都不帶電荷，F(xiàn)AMOS管處于截止狀態(tài)。 寫入信息時，在對應單元的漏極與襯底之間加足夠高的反向電壓，使漏極與襯底之間的PN結產生擊穿，雪崩擊穿產生的高能電子堆積在浮置柵上，使FAMOS管導通。當去掉外加反向電壓后，由于浮置柵上的電子沒有放電回路能長期保存下來，在的環(huán)境溫度下，以上的

5、電荷能保存年以上。如果用紫外線照射FAMOS管分鐘，浮置柵上積累的電子形成光電流而泄放，使導電溝道消失，F(xiàn)AMOS管又恢復為截止狀態(tài)。為便于擦除，芯片的封裝外殼裝有透明的石英蓋板。2022-3-2612程序存儲器、碼制轉換、字符發(fā)生器、波形發(fā)生器等。 例：八種波形發(fā)生器電路。 將一個周期的三角波等分為256份，取得每一點的函數(shù)值并按八位二進制進行編碼，產生256字節(jié)的數(shù)據。用同樣的方法還可得到鋸齒波、正弦波、階梯波等不同的八種波形的數(shù)據，并將這八組數(shù)據共2048個字節(jié)寫入2716當中。2022-3-2613圖9-7 八種波形發(fā)生器電路圖 波形選擇開關 256進制計數(shù)器 存八種波形的數(shù)據 經8位

6、DAC轉換成模擬電壓。2022-3-2614S3 S2 S1波 形A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A00 0 0正弦波000H0FFH0 0 1鋸齒波100H1FFH0 1 0三角波200H2FFH1 1 1階梯波700H7FFH表9-1 八種波形及存儲器地址空間分配情況 S1、S2和S3：波形選擇開關。兩個16進制計數(shù)器在CP脈沖的作用下，從00HFFH不斷作周期性的計數(shù)，則相應波形的編碼數(shù)據便依次出現(xiàn)在數(shù)據線D0D7上，經D/A轉換后便可在輸出端得到相應波形的模擬電壓輸出波形。 2022-3-2615 圖9-8 三角波細分圖 下面以三角波為例說明其實現(xiàn)方法。 三角波如圖9-89-8所示，在圖中取256256個值來代表波形的變化情況。在水平方向的257257個點順序取值，按照二進制送入EPROM2716EPROM2716（2K2K8 8位）的地址端A A0 0A A7 7，地址譯碼器的輸出為256256個（最末一位既是此周期的結束，又是下一周期的開始）。由于27162716是8 8位的，所以要將垂直方向的取值轉換成8 8位二進制數(shù)。2022-3-2616表9-2 三角波存儲表 將這255255個二進制數(shù)通過用戶編程的方法，寫入對應的存儲單元，如