?? 半導體存儲器.htm
字號:
<P></P></FONT>
<P align=justify><FONT size=3>1</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>、存儲器構造</FONT></P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>存儲器就是用來存放數據的地方。它是利用電平的高低來存放數據的,也就是說,它存放的實際上是電平的高、低,而不是我們所習慣認為的</FONT><FONT
size=3>1234</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>這樣的數字,這樣,我們的一個謎團就解開了,計算機也沒什么神秘的嗎。</FONT></P>
<TABLE width="75%" border=1>
<TBODY>
<TR>
<TD width="61%"><IMG height=272 src="半導體存儲器.files/l3.gif" width=318>
圖2</TD>
<TD width="39%"><IMG height=165 src="半導體存儲器.files/l4.gif"
width=269>圖3</TD></TR></TBODY></TABLE>
<P align=justify> </P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3>讓我們看圖</FONT><FONT
size=3>2</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>。這是一個存儲器的示意圖:一個存儲器就象一個個的小抽屜,一個小抽屜里有八個小格子,每個小格子就是用來存放“電荷”的,電荷通過與它相連的電線傳進來或釋放掉,至于電荷在小格子里是怎樣存的,就不用我們操心了,你可以把電線想象成水管,小格子里的電荷就象是水,那就好理解了。存儲器中的每個小抽屜就是一個放數據的地方,我們稱之為一個“單元”。</FONT></P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>有了這么一個構造,我們就可以開始存放數據了,想要放進一個數據</FONT><FONT size=3>12</FONT><FONT
lang=ZH-CN face=宋體 size=3>,也就是</FONT><FONT size=3>00001100</FONT><FONT
lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,我們只要把第二號和第三號小格子里存滿電荷,而其它小格子里的電荷給放掉就行了(看圖</FONT><FONT
size=3>3</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3>)。可是問題出來了,看圖</FONT><FONT
size=3>2</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,一個存儲器有好多單元,線是并聯的,在放入電荷的時候,會將電荷放入所有的單元中,而釋放電荷的時候,會把每個單元中的電荷都放掉,這樣的話,不管存儲器有多少個單元,都只能放同一個數,這當然不是我們所希望的,因此,要在結構上稍作變化,看圖</FONT><FONT
size=3>2</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,在每個單元上有個控制線,我想要把數據放進哪個單元,就給一個信號這個單元的控制線,這個控制線就把開關打開,這樣電荷就可以自由流動了,而其它單元控制線上沒有信號,所以開關不打開,不會受到影響,這樣,只要控制不同單元的控制線,就可以向各單元寫入不同的數據了,同樣,如果要某個單元中取數據,也只要打開相應的控制開關就行了。</FONT></P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3></FONT><FONT
size=3>2</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3>、存儲器譯碼</FONT></P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>那么,我們怎樣來控制各個單元的控制線呢?這個還不簡單,把每個單元元的控制線都引到集成電路的外面不就行了嗎?事情可沒那么簡單,一片</FONT><FONT
size=3>27512</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3>存儲器中有</FONT><FONT
size=3>65536</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>個單元,把每根線都引出來,這個集成電路就得有</FONT><FONT size=3>6</FONT><FONT lang=ZH-CN
face=宋體 size=3>萬多個腳?不行,怎么辦?要想法減少線的數量。</FONT></P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>我們有一種方法稱這為譯碼,簡單介紹一下:一根線可以代表</FONT><FONT size=3>2</FONT><FONT lang=ZH-CN
face=宋體 size=3>種狀態,</FONT><FONT size=3>2</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>根線可以代表</FONT><FONT size=3>4</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>種狀態,</FONT><FONT size=3>3</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>根線可以代表幾種,</FONT><FONT size=3>256</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>種狀態又需要幾根線代表?</FONT><FONT size=3>8</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>種,</FONT><FONT size=3>8</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>根線,所以</FONT><FONT size=3>65536</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>種狀態我們只需要</FONT><FONT size=3>16</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>根線就可以代表了。</FONT></P>
<P align=justify><IMG height=159 src="半導體存儲器.files/l5.gif" width=402>圖4</P>
<P align=justify><FONT size=3>3</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>、存儲器的選片及總線的概念</FONT></P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>至此,譯碼的問題解決了,讓我們再來關注另外一個問題。送入每個單元的八根線是用從什么地方來的呢?它就是從計算機上接過來的,一般地,這八根線除了接一個存儲器之外,還要接其它的器件,如圖</FONT><FONT
size=3>4</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>所示。這樣問題就出來了,這八根線既然不是存儲器和計算機之間專用的,如果總是將某個單元接在這八根線上,就不好了,比如這個存儲器單元中的數值是</FONT><FONT
size=3>0FFH</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3>另一個存儲器的單元是</FONT><FONT
size=3>00H</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,那么這根線到底是處于高電平,還是低電平?豈非要打架看誰歷害了?所以我們要讓它們分離。辦法當然很簡單,當外面的線接到集成電路的引腳進來后,不直接接到各單元去,中間再加一組開關(參考圖</FONT><FONT
size=3>4</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>)就行了。平時我們讓開關打開著,如果確實是要向這個存儲器中寫入數據,或要從存儲器中讀出數據,再讓開關接通就行了。這組開關由三根引線選擇:讀控制端、寫控制端和片選端。要將數據寫入片中,先選中該片,然后發出寫信號,開關就合上了,并將傳過來的數據(電荷)寫入片中。如果要讀,先選中該片,然后發出讀信號,開關合上,數據就被送出去了。注意圖</FONT><FONT
size=3>4</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,讀和寫信號同時還接入到另一個存儲器,但是由于片選端不同,所以雖有讀或寫信號,但沒有片選信號,所以另一個存儲器不會“誤會”而開門,造成沖突。那么會不同時選中兩片芯片呢?只要是設計好的系統就不會,因為它是由計算控制的,而不是我們人來控制的,如果真的出現同時出現選中兩片的情況,那就是電路出了故障了,這不在我們的討論之列。</FONT></P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>從上面的介紹中我們已經看到,用來傳遞數據的八根線并不是專用的,而是很多器件大家共用的,所以我們稱之為數據總線,總線英文名為</FONT><FONT
size=3>BUS</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,總即公交車道,誰者可以走。而十六根地址線也是連在一起的,稱之為地址總線。</FONT></P><FONT lang=ZH-CN
face=宋體 size=3>
<P align=justify></P>
<LI>半導體存儲器的分類
<P></P></FONT></LI></OL>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>按功能可以分為只讀和隨機存取存儲器兩大類。所謂只讀,從字面上理解就是只可以從里面讀,不能寫進去,它類似于我們的書本,發到我們手回之后,我們只能讀里面的內容,不可以隨意更改書本上的內容。只讀存儲器的英文縮寫為</FONT><FONT
size=3>ROM</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3>(</FONT><FONT size=3>READ ONLY
MEMORY</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3>)</FONT></P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>所謂隨機存取存儲器,即隨時可以改寫,也可以讀出里面的數據,它類似于我們的黑板,我可以隨時寫東西上去,也可以用黑板擦擦掉重寫。隨機存儲器的英文縮寫為</FONT><FONT
size=3>RAM</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3>(</FONT><FONT size=3>READ
RANDOM MEMORY</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>)這兩種存儲器的英文縮寫一定要記牢。</FONT></P><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3>
<P
align=justify>注意:所謂的只讀和隨機存取都是指在正常工作情況下而言,也就是在使用這塊存儲器的時候,而不是指制造這塊芯片的時候。否則,只讀存儲器中的數據是怎么來的呢?其實這個道理也很好理解,書本拿到我們手里是不能改了,可以當它還是原材料——白紙的時候,當然可以由印刷廠印上去了。</P>
<P align=justify>順便解釋一下其它幾個常見的概念。</P></FONT>
<P align=justify><FONT size=3>PROM</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,稱之為可編程存儲器。這就象我們的練習本,買來的時候是空白的,可以寫東西上去,可一旦寫上去,就擦不掉了,所以它只能用寫一次,要是寫錯了,就報銷了。</FONT></P>
<P align=justify><FONT size=3>EPROM</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,稱之為紫外線擦除的可編程只讀存儲器。它里面的內容寫上去之后,如果覺得不滿意,可以用一種特殊的方法去掉后重寫,這就是用紫外線照射,紫外線就象“消字靈”,可以把字去掉,然后再重寫。當然消的次數多了,也就不靈光了,所以這種芯片可以擦除的次數也是有限的——幾百次吧。</FONT></P>
<P align=justify><FONT size=3>FLASH</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,稱之為閃速存儲器,它和</FONT><FONT size=3>EPROM</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>類似,寫上去的東西也可以擦掉重寫,但它要方便一些,不需要光照了,只要用電學方法就可以擦除,所以就方便許多,而且壽面也很長(幾萬到幾十萬次不等)。</FONT></P>
<P align=justify><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>再次強調,這里的所有的寫都不是指在正常工作條件下。不管是</FONT><FONT size=3>PROM</FONT><FONT
lang=ZH-CN face=宋體 size=3>、</FONT><FONT size=3>EPROM</FONT><FONT lang=ZH-CN
face=宋體 size=3>還是</FONT><FONT size=3>FLASH ROM</FONT><FONT lang=ZH-CN face=宋體
size=3>,它們的寫都要有特殊的條件,一般我們用一種稱之為“編程器”的設備來做這項工作,一旦把它裝到它的工作位置,就不能隨便改寫了。</FONT></P>
<P align=center><A href="http://www.onestudy.net/"><FONT
face=黑體>返回“一學網</FONT><FONT face="Times New Roman" color=#000000> </FONT><FONT
face="Times New Roman"><FONT color=#000000>www.</FONT><FONT
color=#ff0000>one</FONT><FONT color=#008000>study</FONT>.net</FONT><FONT
face=黑體> ”首頁</FONT></A></P>
<P align=justify> </P>
<P> </P><FONT lang=ZH-CN face=宋體 size=3></FONT></BODY></HTML>
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