半导体存储器详解：RAM与ROM的区别与应用

随机存取存储器"，简称RAM），是半导体存储器的一种类型，允许在任何时候对存储器中的任意位置进行读取和写入操作。RAM分为静态存储器（Static RAM，SRAM）和动态存储器（Dynamic RAM，DRAM）。SRAM具有高速度和低功耗的特点，但其集成度相对较低，因此通常用于CPU内部的高速缓存。而DRAM虽然速度较慢，但集成度高，成本较低，常用于系统主内存。 SRAM的每个存储单元由一组晶体管组成，能够维持存储状态，不需要定期刷新。这使得SRAM具有较高的稳定性和较快的访问速度，但同时也消耗更多的电力。相比之下，DRAM的每个存储单元仅需一个电容和一个晶体管，通过周期性刷新来保持数据，降低了成本，但增加了延迟。 8.3只读存取存储器（ROM） 只读存储器（ROM）则是一种在制造过程中预先写入数据的存储器，这些数据在正常使用期间无法被修改。ROM分为多种类型，包括掩模ROM、一次可编程ROM（PROM）、可改写只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）以及闪存（Flash Memory）。其中，掩模ROM在生产时即写入数据，适用于固定不变的程序或数据；PROM允许用户一次性编程；EPROM可通过紫外线照射擦除；EEPROM和Flash Memory支持电子擦除和重写，常用于固件存储和移动设备。 8.4存储容量的扩展 为了满足更大存储需求，半导体存储器可以通过并联和串联的方式进行容量扩展。并联是将多个相同容量的存储器芯片连接在一起，增加同时读写的位数；串联则是通过增加地址线数量，使每个芯片能访问更多的地址，从而增加存储单元的数量。 8.5半导体存储器在组合逻辑电路中的应用 半导体存储器不仅在计算机系统中扮演重要角色，也在组合逻辑电路中广泛应用。例如，它们可以用来构建查找表（LUT），实现复杂函数计算；还可以作为移位寄存器，实现数据的位移操作；此外，FPGA（Field-Programmable Gate Array）和CPLD（Complex Programmable Logic Device）等可编程逻辑器件也广泛采用存储器技术，以实现用户自定义的逻辑功能。 总结： 本章介绍了半导体存储器的基本概念、分类、性能指标以及在实际应用中的重要作用。通过对RAM和ROM特性的探讨，以及存储容量扩展的方法，读者可以深入理解存储器在数字电子系统中的核心地位。课堂活动的设计旨在促进学生对这些概念的掌握和实践应用的理解。