半導體只讀存儲器與半導體

1. 半導體存儲器的分類

半導體存儲器晶元按照讀寫功能可分為只讀存儲器（Read Only Memory，ROM）和隨機讀寫存儲器（Random Access Memory，RAM）兩大類。

只讀存儲器電路結構簡單，且存放的數據在斷電後不會丟失，特別適合於存儲永久性的、不變的程序代碼或數據（如常數表、函數、表格和字元等），計算機中的自檢程序就是固化在ROM中的。ROM的最大優點是具有不易失性。

不可重寫只讀存儲器

1、掩模只讀存儲器（MROM）

掩模只讀存儲器，又稱固定ROM。這種ROM在製造時，生產廠家利用掩模（Mask）技術把信息寫入存儲器中，使用時用戶無法更改，適宜大批量生產。

掩模只讀存儲器可分為二極體ROM、雙極型三極體ROM和MOS管ROM三種類型。

2、可編程只讀存儲器（PROM）

可編程只讀存儲器（Programmable ROM，簡稱PROM），是可由用戶一次性寫入信息的只讀存儲器，是在MROM的基礎上發展而來的。

隨機讀寫存儲器

1、靜態存儲器（SRAM）

利用雙穩態觸發器來保存信息，只要不斷電信息就不會丟失。靜態存儲器的集成度低，成本高，功耗較大，通常作為Cache的存儲體。

2、動態存儲器（DRAM）

利用MOS電容存儲電荷來保存信息，使用時需要不斷給電容充電才能保持信息。動態存儲器電路簡單，集成度高，成本低，功耗小，但需要反復進行刷新（Refresh）操作，工作速度較慢，適合作為主存儲器的主體部分。

3、增強型DRAM（EDRAM）

EDRAM晶元是在DRAM晶元上集成一個高速小容量的SRAM晶元而構成的，這個小容量的SRAM晶元起到高速緩存的作用，從而使DRAM晶元的性能得到顯著改進。

2. 半導體只讀儲存器(ROM)與半導體隨機儲存器(RAM)的主要區別在於

ROM的內容不會因斷電消失，但不能在在線擦寫，需要專用的編程器，讀寫速度比較慢；RAM的內容會在斷電時消失，但可在線讀寫，讀寫速度可以很快；

3. 半導體只讀存儲器(ROM)與半導體隨機存取存儲器(RAM)的主要區別在於（ ）。

A、ROM可以永久保存信息，RAM在斷電後信息會丟失

RAM是隨機存儲器，可以隨時讀出或寫入信息。當寫入時，原來的數據將被沖掉。斷電後存儲的數據會消失，無法恢復。ROM是只讀存儲器，只能讀取信息，不能寫入信息，斷電後信息不會丟失。因此，半導體只讀存儲器(ROM)與半導體隨機存取存儲器(RAM)的主要區別在於ROM可以永久保存信息，RAM在斷電後信息會丟失，答案選擇A。

(3)半導體只讀存儲器與半導體擴展閱讀：

除少數種類的只讀存儲器（如字元發生器）可通用之外，不同種類的只讀存儲器功能不同。為便於用戶使用和大批量生產，進一步發展出可編程只讀存儲器（PROM）、可擦可編程序只讀存儲器（EPROM）和帶電可擦可編程只讀存儲器（EEPROM）等不同的種類。ROM應用廣泛，諸如Apple II或IBM PC XT/AT等早期個人電腦的開機程序（操作系統）或是其他各種微電腦系統中的軔體（Firmware），所使用的硬體都是ROM。

4. 半導體是怎樣存儲信息的

存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元，它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元，然後再由許多存儲單元組成一個存儲器，就用來存放程序和數據了。

5. 半導體存儲器有幾類，分別有什麼特點

1、隨機存儲器

對於任意一個地址，以相同速度高速地、隨機地讀出和寫入數據的存儲器（寫入速度和讀出速度可以不同）。存儲單元的內部結構一般是組成二維方矩陣形式，即一位一個地址的形式(如64k×1位)。但有時也有編排成便於多位輸出的形式（如8k×8位）。

特點：這種存儲器的特點是單元器件數量少，集成度高，應用最為廣泛（見金屬-氧化物-半導體動態隨機存儲器）。

2、只讀存儲器

用來存儲長期固定的數據或信息，如各種函數表、字元和固定程序等。其單元只有一個二極體或三極體。一般規定，當器件接通時為「1」,斷開時為「0」，反之亦可。若在設計只讀存儲器掩模版時,就將數據編寫在掩模版圖形中，光刻時便轉移到硅晶元上。

特點：其優點是適合於大量生產。但是，整機在調試階段，往往需要修改只讀存儲器的內容，比較費時、費事，很不靈活（見半導體只讀存儲器）。

3、串列存儲器

它的單元排列成一維結構，猶如磁帶。首尾部分的讀取時間相隔很長，因為要按順序通過整條磁帶。半導體串列存儲器中單元也是一維排列，數據按每列順序讀取，如移位寄存器和電荷耦合存儲器等。

特點：砷化鎵半導體存儲器如1024位靜態隨機存儲器的讀取時間已達2毫秒，預計在超高速領域將有所發展。

(5)半導體只讀存儲器與半導體擴展閱讀：

半導體存儲器優點

1、存儲單元陣列和主要外圍邏輯電路製作在同一個硅晶元上，輸出和輸入電平可以做到同片外的電路兼容和匹配。這可使計算機的運算和控制與存儲兩大部分之間的介面大為簡化。

2、數據的存入和讀取速度比磁性存儲器約快三個數量級,可大大提高計算機運算速度。

3、利用大容量半導體存儲器使存儲體的體積和成本大大縮小和下降。

6. 存儲器的存儲介質是半導體嗎

存儲器的存儲介質是半導體，一般稱為半導體存儲器，由大量相同的存儲單元和輸入、輸出電路等構成。每個存儲單元有兩個不同的表徵態0和1，用以存儲不同的信息。半導體存儲器是構成計算機的重要部件。同磁性存儲器相比，半導體存儲器具有存取速度快、存儲容量大、體積小等優點，並且存儲單元陣列和主要外圍邏輯電路兼容，可製作在同一晶元上，使輸入輸出介面大為簡化。

半導體存儲器的分類

按功能的不同，半導體存儲器可分為隨機存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）和串列存儲器三大類。隨著半導體集成電路工藝技術的發展，半導體存儲器容量增長非常快，單片存儲容量已進入兆位級水平，如16兆動態隨機存儲器（DRAM）已商品化，64兆、256兆DRAM在研製中。

7. 存儲器可分為哪三類

存儲器不僅可以分為三類。因為按照不同的劃分方法，存儲器可分為不同種類。常見的分類方法如下。

一、按存儲介質劃分

1. 半導體存儲器：用半導體器件組成的存儲器。

2. 磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器。

二、按存儲方式劃分

1. 隨機存儲器：任何存儲單元的內容都能被隨機存取，且存取時間和存儲單元的物理位置無關。

2. 順序存儲器：只能按某種順序來存取，存取時間和存儲單元的物理位置有關。

三、按讀寫功能劃分

1. 只讀存儲器(ROM)：存儲的內容是固定不變的，只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。

2. 隨機讀寫存儲器(RAM)：既能讀出又能寫入的存儲器。

二、選用各種存儲器，一般遵循的選擇如下：

1、內部存儲器與外部存儲器

一般而言，內部存儲器的性價比最高但靈活性最低，因此用戶必須確定對存儲的需求將來是否會增長，以及是否有某種途徑可以升級到代碼空間更大的微控制器。基於成本考慮，用戶通常選擇能滿足應用要求的存儲器容量最小的微控制器。

2、引導存儲器

在較大的微控制器系統或基於處理器的系統中，用戶可以利用引導代碼進行初始化。應用本身通常決定了是否需要引導代碼，以及是否需要專門的引導存儲器。

3、配置存儲器

對於現場可編程門陣列(FPGA）或片上系統(SoC)，可以使用存儲器來存儲配置信息。這種存儲器必須是非易失性EPROM、EEPROM或快閃記憶體。大多數情況下，FPGA採用SPI介面，但一些較老的器件仍採用FPGA串列介面。

4、程序存儲器

所有帶處理器的系統都採用程序存儲器，但是用戶必須決定這個存儲器是位於處理器內部還是外部。在做出了這個決策之後，用戶才能進一步確定存儲器的容量和類型。

5、數據存儲器

與程序存儲器類似，數據存儲器可以位於微控制器內部，或者是外部器件，但這兩種情況存在一些差別。有時微控制器內部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)兩種數據存儲器，但有時不包含內部EEPROM，在這種情況下，當需要存儲大量數據時，用戶可以選擇外部的串列EEPROM或串列快閃記憶體器件。

6、易失性和非易失性存儲器

存儲器可分成易失性存儲器或者非易失性存儲器，前者在斷電後將丟失數據，而後者在斷電後仍可保持數據。用戶有時將易失性存儲器與後備電池一起使用，使其表現猶如非易失性器件，但這可能比簡單地使用非易失性存儲器更加昂貴。

7、串列存儲器和並行存儲器

對於較大的應用系統，微控制器通常沒有足夠大的內部存儲器。這時必須使用外部存儲器，因為外部定址匯流排通常是並行的，外部的程序存儲器和數據存儲器也將是並行的。

8、EEPROM與快閃記憶體

存儲器技術的成熟使得RAM和ROM之間的界限變得很模糊，如今有一些類型的存儲器（比如EEPROM和快閃記憶體）組合了兩者的特性。這些器件像RAM一樣進行讀寫，並像ROM一樣在斷電時保持數據，它們都可電擦除且可編程，但各自有它們優缺點。

參考資料來源：網路——存儲器

8. 簡述只讀存儲器和隨機存儲器的區別

1、作用不同

只讀存儲器的主要作用是完成對系統的加電自檢、系統中各功能模塊的初始化、系統的基本輸入／輸出的驅動程序及引導操作系統。隨機存儲器是與CPU直接交換數據的內部存儲器。它可以隨時讀寫，而且速度很快。

2、二者的特點不同

ROM存儲器只能讀，它只允許在生產出來之後有一次寫的機會，數據一旦寫入則不可更改。它另外一個特點是存儲器掉電後裡面的數據不丟失。RAM可以隨時讀和寫，並且在斷電以後保存在上面的數據會自動消失。

(8)半導體只讀存儲器與半導體擴展閱讀

只讀存儲器（ROM）的類型

1、PROM（可編程只讀存儲器），可由用戶編程。一旦編程，其中的數據和指令將無法更改。

2、EPROM（可擦可編程只讀存儲器），可以重新編程。要從中擦除數據，請將其暴露在紫外線下。要對其重新編程，請擦除所有先前的數據。

3、EEPROM（電可擦可編程只讀存儲器），可以通過施加電場來擦除數據，而無需使用紫外線。我們只能擦除晶元的一部分。