半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-04 19:51
由于超大規(guī)模集成電路(VLSI)的功能越來(lái)越復(fù)雜,規(guī)模越來(lái)越大,片上集成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器已成為數(shù)字系統(tǒng)中非常重要的組成部分。對(duì)于片上系統(tǒng)(SOC)來(lái)說(shuō),片上集成存儲(chǔ)器是一種不可或缺的IP核,它的好壞將直接影響芯片的面積和系統(tǒng)性能。因此,本文將研究可以片上集成的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。目前,片上集成存儲(chǔ)器一般采用靜態(tài)結(jié)構(gòu),本文設(shè)計(jì)了一款32KB容量的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)。為了提高SRAM的存取速度和降低功耗,本文在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)存儲(chǔ)器的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)單元,并采用了鎖存型靈敏放大器提高了存取速度,并且降低了功耗。采用0.35um工藝實(shí)現(xiàn)了版圖設(shè)計(jì)。由于大容量的存儲(chǔ)器版圖信息龐大,導(dǎo)致基于Spice的后仿真很困難,本文優(yōu)化設(shè)計(jì)了一種SRAM后仿真模型,在保證仿真精度的同時(shí)提高了仿真的速度。在工業(yè)控制的很多領(lǐng)域中,當(dāng)電源意外掉電的時(shí)候,保存SRAM數(shù)據(jù)的不丟失很重要。本文采用電可擦除不揮發(fā)存儲(chǔ)器(EEPROM)在電源掉電的時(shí)候,存儲(chǔ)SRAM中數(shù)據(jù)的原理,設(shè)計(jì)了兩種不同結(jié)構(gòu)的不揮發(fā)SRAM(NVSRAM)。第一種設(shè)計(jì)是采用SRAM和EEPROM存儲(chǔ)單元組成新的存儲(chǔ)單元,然后進(jìn)行陣列設(shè)計(jì);第...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
管SRAM電路結(jié)構(gòu)
圖 2-2 4 管 SRAM 電路結(jié)構(gòu)Fig. 2-2 Structure of four transistors SRAM存儲(chǔ)單元讀寫(xiě)原理與 6 管 SRAM 的讀寫(xiě)原理分別利用不同的兩個(gè)位線進(jìn)行操作,如程中讀“0”,則對(duì)左側(cè)位線寫(xiě)“1”操完成,在第三章 SRAM 的設(shè)計(jì)過(guò)程中將RAM 來(lái)說(shuō),只有一條位線,電路結(jié)構(gòu)如實(shí)現(xiàn)。
減少在位線上的信號(hào)擺幅可以消除大部分與充電大器把小信號(hào)的差分輸入(即位線電壓)放大為大器最重要的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是共模抑制(common-mode注入到兩個(gè)輸入端的噪聲相同,這個(gè)放大器就十分重要。因?yàn)榇鎯?chǔ)器中位線上信號(hào)的確切值因同一芯片的不同位置也不相同。換言之,1 或 0并且可能會(huì)在一個(gè)很大的范圍內(nèi)變化。這一情況復(fù)雜。這些噪聲源可以是切換引起的電源電壓和位線之間的電容串?dāng)_,等等。這些噪聲信號(hào)的是我們注意到被檢測(cè)的信號(hào)幅值一般都很小。敏放大器的功效表現(xiàn)在它抑制共模噪聲和放大信兩個(gè)輸入相同的信號(hào)在放大器的輸出端會(huì)被抑制制比(CMRR)。同樣,電源電壓的尖峰信號(hào)也會(huì)電源抑制比(PSRR)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種用于SRAM快速仿真的模型[J]. 張鋒,周玉梅,黃令儀. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2005(06)
[2]一種40 ns 16 kb EEPROM的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 徐飛,賀祥慶,張莉. 微電子學(xué). 2005(02)
[3]線性控制電荷泵(英文)[J]. 盧世勇,曹亮,方健,張波. 微電子學(xué). 2005(01)
[4]一種512Kbit同步高速SRAM的設(shè)計(jì)[J]. 葉菁華,陳一輝,郭淦,洪志良. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2004(03)
[5]一種高效率開(kāi)關(guān)頻率自適應(yīng)電荷泵[J]. 曹亮,盧世勇,張波,李肇基. 中國(guó)集成電路. 2004(08)
[6]FLOTOX結(jié)構(gòu)的EEPROM可靠性研究[J]. 羅宏偉,楊銀堂,朱樟明,解斌,王金延. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[7]一種新型電荷泵電路的設(shè)計(jì)[J]. 袁小云,張瑞智,王洪娜. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2003(09)
[8]單層多晶的EEPROM[J]. 任濤,劉志弘,朱鈞. 微納電子技術(shù). 2003(Z1)
[9]串行EEPROM的多CPU系統(tǒng)共享[J]. 姬廣禮,宋云霞,李成剛. 山東科學(xué). 2001(03)
[10]電荷泵電路的動(dòng)態(tài)分析[J]. 徐志偉,閔昊,鄭增鈺. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2001(01)
本文編號(hào):3118377
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
管SRAM電路結(jié)構(gòu)
圖 2-2 4 管 SRAM 電路結(jié)構(gòu)Fig. 2-2 Structure of four transistors SRAM存儲(chǔ)單元讀寫(xiě)原理與 6 管 SRAM 的讀寫(xiě)原理分別利用不同的兩個(gè)位線進(jìn)行操作,如程中讀“0”,則對(duì)左側(cè)位線寫(xiě)“1”操完成,在第三章 SRAM 的設(shè)計(jì)過(guò)程中將RAM 來(lái)說(shuō),只有一條位線,電路結(jié)構(gòu)如實(shí)現(xiàn)。
減少在位線上的信號(hào)擺幅可以消除大部分與充電大器把小信號(hào)的差分輸入(即位線電壓)放大為大器最重要的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是共模抑制(common-mode注入到兩個(gè)輸入端的噪聲相同,這個(gè)放大器就十分重要。因?yàn)榇鎯?chǔ)器中位線上信號(hào)的確切值因同一芯片的不同位置也不相同。換言之,1 或 0并且可能會(huì)在一個(gè)很大的范圍內(nèi)變化。這一情況復(fù)雜。這些噪聲源可以是切換引起的電源電壓和位線之間的電容串?dāng)_,等等。這些噪聲信號(hào)的是我們注意到被檢測(cè)的信號(hào)幅值一般都很小。敏放大器的功效表現(xiàn)在它抑制共模噪聲和放大信兩個(gè)輸入相同的信號(hào)在放大器的輸出端會(huì)被抑制制比(CMRR)。同樣,電源電壓的尖峰信號(hào)也會(huì)電源抑制比(PSRR)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種用于SRAM快速仿真的模型[J]. 張鋒,周玉梅,黃令儀. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2005(06)
[2]一種40 ns 16 kb EEPROM的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 徐飛,賀祥慶,張莉. 微電子學(xué). 2005(02)
[3]線性控制電荷泵(英文)[J]. 盧世勇,曹亮,方健,張波. 微電子學(xué). 2005(01)
[4]一種512Kbit同步高速SRAM的設(shè)計(jì)[J]. 葉菁華,陳一輝,郭淦,洪志良. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2004(03)
[5]一種高效率開(kāi)關(guān)頻率自適應(yīng)電荷泵[J]. 曹亮,盧世勇,張波,李肇基. 中國(guó)集成電路. 2004(08)
[6]FLOTOX結(jié)構(gòu)的EEPROM可靠性研究[J]. 羅宏偉,楊銀堂,朱樟明,解斌,王金延. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[7]一種新型電荷泵電路的設(shè)計(jì)[J]. 袁小云,張瑞智,王洪娜. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2003(09)
[8]單層多晶的EEPROM[J]. 任濤,劉志弘,朱鈞. 微納電子技術(shù). 2003(Z1)
[9]串行EEPROM的多CPU系統(tǒng)共享[J]. 姬廣禮,宋云霞,李成剛. 山東科學(xué). 2001(03)
[10]電荷泵電路的動(dòng)態(tài)分析[J]. 徐志偉,閔昊,鄭增鈺. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2001(01)
本文編號(hào):3118377
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