半导体存储器详解：ROM与RAM结构及TMS4116工作原理

本文档深入探讨了半导体存储器的工作原理，主要涵盖了两种常见的存储器类型：只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。 4.2.1 ROM存储器部分详细解释了只读存储器的特点。ROM是一种非易失性存储器，其数据一旦写入便不能被修改。它的工作原理基于固定的数据存储单元，每个存储单元都有一个唯一的地址。数据存储在ROM芯片中，通常是用二进制编码表示的0和1。访问ROM时，不需要执行写操作，因为内容是固定的。ROM通常用于存储系统程序、BIOS和配置信息，因为它能够长期保存数据。 4.2.2 RAM的结构及工作原理这部分则更为复杂，涉及到了存储器芯片的内部构造。RAM是一种易失性存储器，数据在断电后会丢失。它由存储体、地址译码器、读写放大电路、时序控制电路以及电源和地线构成。RAM芯片有两种主要结构：字片式和位片式。 字片式存储器如64字×8位的结构采用单译码方式，通过一条地址线译码来选择存储单元。这种方式效率较低，因为需要一个译码驱动电路对应每一个存储字，导致译码器线路增多。相比之下，位片式存储器，如4K×1位的结构，采用双译码方式，即行列译码，这样可以减少译码电路数量，提高寻址速度。这种结构允许通过6位行地址和6位列地址精确地定位到单个存储单元，从而实现了高效的读写操作。 总结来说，本文档详细讲解了半导体存储器，特别是ROM和RAM的工作原理，强调了它们的结构差异、地址翻译机制以及读写操作的时序控制。理解这些原理对于设计和维护计算机系统，特别是内存系统，至关重要，因为它直接影响系统的性能和稳定性。