數(shù)字電子技術(shù)及應(yīng)用（第3版） 課件 王蘋 單元4、5 振蕩電路的制作與調(diào)試、半導(dǎo)體存儲器

“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材

經(jīng)全國職業(yè)教育教材審定委員會審定數(shù)字電子技術(shù)及應(yīng)用（第2版）學(xué)習(xí)單元4

振蕩電路的制作與調(diào)試

數(shù)字鐘組成框圖4-1555定時器4-2555定時器的應(yīng)用電路4-3石英晶體多諧振蕩器實訓(xùn)項目1HZ秒脈沖信號發(fā)生器的分析與設(shè)計

50HZ振蕩電路的制作與調(diào)試完成項目任務(wù)所需知識點1、555時基電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、引腳功能；晶振的工作原理2、由555構(gòu)成多諧振蕩器電路，多諧振蕩器的功能特點、參數(shù)計算、應(yīng)用；知識重點555時基電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、引腳功能石英晶體振蕩器的工作原理知識難點555應(yīng)用電路的功能分析及參數(shù)計算職業(yè)技能訓(xùn)練能利用555、石英晶體振蕩器設(shè)計制作振蕩電路，能進行參數(shù)計算并能使用萬用表、示波器等儀器儀表進行調(diào)試能用555、電阻、電位器、電容等器件設(shè)計功能電路能根據(jù)設(shè)計的原理圖選用IC芯片，并能列出材料清單并根據(jù)清單備齊所需元器件能根據(jù)電路制作與調(diào)試需要選用五金工具和焊接工具，制作短連線并能插接短連線，能對電子元器件引線浸錫能根據(jù)設(shè)計的原理圖進行合理的布線布局，使用焊接工具手工焊接實際電路（電路板）能正確焊接IC芯片管腳、電源和地線能發(fā)現(xiàn)電路制作過程中出現(xiàn)的工藝質(zhì)量問題，能編寫工作任務(wù)報告能團結(jié)小組成員、開展分工合作；具有成本意識、質(zhì)量意識4.1555定時器知識分布網(wǎng)絡(luò)電路結(jié)構(gòu)功能復(fù)位置位維持直接復(fù)位555定時器電阻分壓器電壓比較器基本RS觸發(fā)器放電三極管T輸出緩沖器4.1555定時器555定時器是一種電路結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活、應(yīng)用非常廣泛的模擬與數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成電路，也稱為時基電路。555定時器廣泛應(yīng)用于脈沖波形的產(chǎn)生與變換、儀器與儀表電路、測量與控制電路、定時和報警以及家用電器與電子玩具等領(lǐng)域。555定時器的電源電壓范圍寬，TTL555定時器為5~16V，輸出最大負載電流可達200mA，可直接驅(qū)動微電機、指示燈及揚聲器等。COMS555的電源電壓為3~18V，但輸出最大負載電流為4mA。TTL單定時器型號最后3位數(shù)字為555，雙定時器為556；CMOS單定時器型號的最后4位數(shù)字為7555，雙定時器型號為7556。4.1.1555定時器的電路結(jié)構(gòu)555定時器由五部分組成，即由電阻分壓器（三個5kΩ電阻構(gòu)成）、電壓比較器（C1和C2）、基本RS觸發(fā)器（由G1和G2兩個與非門組成）、集電極開路的放電三極管T和輸出緩沖級（G3）組成。

直接復(fù)位端低電平有效外加控制電壓端電壓輸出端放電端復(fù)位控制輸入端置位控制輸入端172865434.1.1555定時器的電路結(jié)構(gòu)電阻分壓器（三個5kΩ電阻構(gòu)成）為電壓比較器（C1和C2）提供兩個基準(zhǔn)電壓。電壓比較器為RS觸發(fā)器提供觸發(fā)信號：u+＞u-,輸出高電平UOH(

“1”)u+＜u-,輸出低電平UOL(“0”)RS觸發(fā)器：低電平有效觸發(fā)則Q=0則Q=1RS觸發(fā)器控制放電管T的工作狀態(tài)(導(dǎo)通或截止)T導(dǎo)通T截止Q0104.1.2555定時器的功能THC1C2uoT功能說明0××××0導(dǎo)通直接復(fù)位功能11截止置位功能10導(dǎo)通復(fù)位功能

1保持保持維持功能555定時器功能表注：VCO端無外加控制電壓

4.2555定時器的應(yīng)用電路知識分布網(wǎng)絡(luò)555定時器的應(yīng)用電路施密特觸發(fā)器多諧振蕩器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器參數(shù)計算電路組成4.2.1用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器①電路只有一個穩(wěn)定的狀態(tài)，另一個狀態(tài)是暫穩(wěn)態(tài)，不加觸發(fā)信號時，它始終處于穩(wěn)態(tài)；②在外加觸發(fā)脈沖（上升沿或下降沿）作用下，電路才能由穩(wěn)態(tài)進入暫穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)不能長久保持，經(jīng)過一段時間后能自動返回原來的穩(wěn)態(tài)；③暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)的時間tW取決于電路本身的參數(shù)，與外加觸發(fā)信號無關(guān)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有以下特點：4.2.1用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)R、C——定時元件（決定tW）4.2.1用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作原理

1)穩(wěn)態(tài)：接通VCC后瞬間，VCC通過R對C充電，當(dāng)uc上升到2VCC/3時，⑥管腳為1,②管腳ui

=1，∴uo=0，放電管T導(dǎo)通，C又通過T放電，使uc=0，但ui

=1，故uo=0不變，電路處于穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)4.2.1用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作原理

2)觸發(fā)由穩(wěn)態(tài)進入暫穩(wěn)態(tài)：ui負脈沖到來時刻，因ui＜VCC/3為0，uc

仍為0，∴uo由0變?yōu)?，放電管T截止，VCC經(jīng)R對C充電，電路進入暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)4.2.1用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作原理

暫穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)3）暫穩(wěn)態(tài)自動恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)：當(dāng)uc充電到2VCC/3為1時，ui負脈沖已消失ui

=1，∴輸出uo＝0，T導(dǎo)通，C放電，電路自動恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)4.2.1用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖寬度tW的計算

暫穩(wěn)態(tài)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器暫穩(wěn)態(tài)的維持時間tW就是電容上的電壓由0按指數(shù)規(guī)律上升到2/3VCC的時間，根據(jù)一階RC電路三要素法，電容兩端的電壓為：由于τ為充電時間常數(shù)，τ=RC，t=tw時

得4.2.1用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器屬于脈沖整形電路,常用于脈沖波形的整形（把不規(guī)則的波形轉(zhuǎn)換成寬度、幅度都相等的波形）,延時（把輸入信號延遲一定時間后輸出）、定時（產(chǎn)生一定寬度的矩形波）。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用作定時電路用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器4.2.2用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器：輸出和輸入電壓具有滯后電壓傳輸特性的電路。特點：1）屬于電平觸發(fā)，有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)，是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。2）對于正向和負向增長的輸入信號，電路的觸發(fā)轉(zhuǎn)換電平不同。定義：反相輸出的傳輸特性0UT+UT-uoui1uiuo反相輸出的邏輯符號反相輸出特性：當(dāng)輸入電壓正向增加到正向閥值電壓UT＋時，輸出由1態(tài)翻轉(zhuǎn)到0態(tài)；當(dāng)輸入電壓反向減小到負向閥值電壓UT－時,輸出由0態(tài)翻轉(zhuǎn)到1態(tài)。UT＋與UT－的差值ΔUT＝UT＋–UT－稱作回差電壓。類型：反相輸出的施密特觸發(fā)器同相輸出的施密特觸發(fā)器同相輸出特性：當(dāng)輸入電壓正向增加到正向閥值電壓UT＋時，輸出由0態(tài)翻轉(zhuǎn)到1態(tài)；當(dāng)輸入電壓反向減小到負向閥值電壓UT－時,輸出由1態(tài)翻轉(zhuǎn)到0態(tài)。傳輸特性及邏輯符號4.2.2用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)與工作原理2.當(dāng)ui反向減?。寒?dāng)ui＜2VCC/3且ui＞VCC/3時，6、2管腳0、1，輸出保持不變∴uo=0；ui≤VCC/3時，6、2管腳為0、0，∴uo=10000110111111001.當(dāng)ui正向增長：當(dāng)ui＜VCC/3時，6、2管腳狀態(tài)為0、0，繼續(xù)增大到ui＜2VCC/3時，6、2管腳狀態(tài)為0、1，∴uo=1；當(dāng)ui≥2VCC/3時，6、2管腳為1、1，輸出由1變?yōu)?。∴uo=0010000114.2.2用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器傳輸特性輸入信號由小變大時，使電路狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)所對應(yīng)的輸入電壓稱作正向閾值電壓。輸入信號由大變小時，使電路狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)所對應(yīng)的輸入電壓稱作負向閾值電壓。外接控制電壓可改變它們的值4.2.2用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器應(yīng)用1）波形變換施密特觸發(fā)器可以將三角波、正弦波及變化緩慢的非矩形波變換為上升沿和下降沿都很陡峭的矩形波。2）脈沖波形整形施密特觸發(fā)器可以將一個不規(guī)則的波形進行整形，得到一個良好的波形，。3）脈沖幅度鑒別施密特觸發(fā)器可用來將幅度較大的脈沖信號鑒別出來4.2.3用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器多諧振蕩器：是一種自激振蕩電路，它無穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，接通電源后，無需外加觸發(fā)脈沖信號，電路便能在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間相互翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生矩形脈沖信號，因為矩形脈沖信號含有豐富的諧波成分，所以常將矩形脈沖產(chǎn)生電路稱為多諧振蕩器。

特點：無穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，無需觸發(fā)信號4.2.3用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器電路結(jié)構(gòu)與工作原理接通VCC后，VCC經(jīng)R1和R2對C充電。當(dāng)uc上升到2VCC/3時，uo=0，T導(dǎo)通，C通過R2和T放電，uc下降。當(dāng)uc下降到VCC/3時，uo又由0變?yōu)?，T截止，VCC又經(jīng)R1和R2對C充電。如此重復(fù)上述過程，在輸出端uo產(chǎn)生了連續(xù)的矩形脈沖。充電放電初始化充電T截止T導(dǎo)通放電uo4.2.3用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器振蕩頻率的計算電容放電時間電容充電時間三要素法tW1的計算tW2的計算4.2.3用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器振蕩頻率的計算電容放電時間電容充電時間占空比思考如何實現(xiàn)50HZ振蕩電路？50HZ振蕩電路的制作與調(diào)試制作并調(diào)試電路用示波器觀察uc和uo波形調(diào)節(jié)電位器，使輸出信號uo的頻率為50HZ理論計算輸出信號uo的頻率范圍4.3石英晶體多諧振蕩器知識分布網(wǎng)絡(luò)石英晶體的結(jié)構(gòu)壓電效應(yīng)石英晶體多諧振蕩器石英晶體的工作原理和等效電路石英晶體和反相器構(gòu)成的多諧振蕩器石英晶體的電抗特性、等效電路圖4.3.1石英晶體的工作原理與等效電路1．石英晶體的結(jié)構(gòu)石英晶體結(jié)構(gòu)圖及石英晶體切片

石英晶體結(jié)構(gòu)及符號壓電效應(yīng)的定義：當(dāng)晶片的兩個基板受到一定方向的外力時，會在相應(yīng)的兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷，產(chǎn)生電場。反之，在電場的作用下，晶片又會產(chǎn)生一定頻率的機械變形。稱為壓電效應(yīng)。什么是壓電諧振？當(dāng)外加電場的頻率和晶片的固有頻率相同時，就會產(chǎn)生共振，其振動幅度驟然增大，這種現(xiàn)象就稱為壓電諧振。2．石英晶體的等效電路、電抗特性、諧振頻率4.3.1石英晶體的工作原理與等效電路石英晶體等效電路模型石英晶體的電抗特性串聯(lián)諧振頻率并聯(lián)諧振頻率

兩個諧振的頻率很接近4.3.2石英晶體和反相器構(gòu)成的多諧振蕩器1.電路兩個反相器經(jīng)電容C1、C2耦合形成正反饋回路。合理選擇反饋電阻R1、R2，使G1、G2工作在電壓傳輸特性的轉(zhuǎn)折區(qū)，這時，兩個反相器都工作在放大區(qū)。由石英晶體的頻率特性可知，串聯(lián)諧振時候，阻抗最小，此時的阻抗近似于0。并聯(lián)諧振時候，阻抗最大，此時阻抗近似為無窮。所以當(dāng)處于串聯(lián)諧振時候，此時的正反饋最大，形成振蕩，產(chǎn)生的振蕩頻率完全取決于石英晶體本身的串聯(lián)諧振頻率。4.3.2石英晶體和反相器構(gòu)成的多諧振蕩器2.工作原理當(dāng)電路工作時，G2輸出的噪聲信號經(jīng)過石英晶體之后，選出頻率為fs的正弦信號，并反饋到UI1,經(jīng)過G1、C1

、G2線性放大，由C2、Y1反饋到UI1。多次放大后，輸出削頂失真信號，形成近似方波輸出。振蕩頻率fo等于fs，石英晶體振蕩器最高頻率可達幾十兆赫。知識梳理與總結(jié)1.555定時器是一種電路結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活、應(yīng)用非常廣泛的模擬與數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成電路，它具有較強的負載能力和較高的觸發(fā)靈敏度，因而在自動控制，儀器儀表，家用電器等許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。2.在555定時器外部接少許阻容元器件可構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器和多諧振蕩器。3.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個穩(wěn)態(tài)，在輸入觸發(fā)信號作用下，由穩(wěn)態(tài)進入暫穩(wěn)態(tài)，經(jīng)一段時間后，自動回到原來的穩(wěn)態(tài)，輸出單脈沖信號。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器主要用于脈沖整形、定時、脈寬展寬等。4.施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)態(tài)，具有滯后電壓傳輸特性，主要用于波形變換、整形及脈沖幅度的鑒別等。5.多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，它無穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，接通電源后，無需外加觸發(fā)脈沖信號，依靠電容的充放電，電路便能在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間相互翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生矩形脈沖信號。6、壓電效應(yīng)是指當(dāng)晶片的兩個基板受到一定方向的外力時，會在相應(yīng)的兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷，產(chǎn)生電場。反之，在電場的作用下，晶片又會產(chǎn)生一定頻率的機械變形。7、石英晶體具有壓電效應(yīng)，由于其Q值很高，頻率穩(wěn)定度高，可以和一些簡單的門電路一起構(gòu)成多諧振蕩器。石英晶體多諧振蕩器應(yīng)用廣泛，廣泛的運用于彩電、計算機、通信系統(tǒng)中以產(chǎn)生穩(wěn)定的時鐘信號。知識梳理與總結(jié)“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材

經(jīng)全國職業(yè)教育教材審定委員會審定數(shù)字電子技術(shù)及應(yīng)用（第2版）學(xué)習(xí)單元5

半導(dǎo)體存儲器教學(xué)導(dǎo)航實訓(xùn)項目10流水燈控制電路的制作與調(diào)試

建議授課天數(shù)2天（12學(xué)時）完成項目任務(wù)所需知識點ROM的存儲原理、功能表讀解、管腳功能

知識重點ROM、RAM的功能表讀解、管腳功能知識難點ROM、RAM的存儲原理職業(yè)技能訓(xùn)練能了解大規(guī)模集成電路半導(dǎo)體存儲器ROM、RAM存儲原理，能分析ROM、RAM構(gòu)成電路的功能，能利用ROM、RAM構(gòu)成功能電路并使用萬用表、示波器等儀器儀表進行調(diào)試能用555、計數(shù)器、ROM和門電路設(shè)計功能電路，能用計數(shù)器構(gòu)成ROM的地址電路，能用固化器將數(shù)據(jù)存入E2PROM。能根據(jù)設(shè)計的原理圖選用IC芯片，并能列出材料清單并根據(jù)清單備齊所需元器件能根據(jù)電路制作與調(diào)試需要選用五金工具和焊接工具，制作短連線并能插接短連線，能對電子元器件引線浸錫能根據(jù)設(shè)計的原理圖進行合理的布線布局，使用焊接工具手工焊接實際電路（電路板）能正確焊接IC芯片管腳、電源線和地線能發(fā)現(xiàn)電路制作過程中出現(xiàn)的工藝質(zhì)量問題，能編寫工作任務(wù)報告能團結(jié)小組成員、開展分工合作；具有成本意識、質(zhì)量意識

推薦教學(xué)方法從任務(wù)出發(fā)，通過課堂聽講、教師引導(dǎo)、小組學(xué)習(xí)討論，實際芯片功能查找、實際電路焊接、功能調(diào)試，即“教、學(xué)、做”一體，掌握完成任務(wù)所需知識點和相應(yīng)的技能

5-1只讀存儲器（ROM）5-2隨機存取存儲器（RAM）5.1只讀存儲器（ROM）知識分布網(wǎng)絡(luò)只讀存儲器ROMPROM的結(jié)構(gòu)和存儲原理EPROM、EEPROM的結(jié)構(gòu)和存儲原理固定ROM的結(jié)構(gòu)和存儲原理ROM的結(jié)構(gòu)和分類5.1.1只讀存儲器的結(jié)構(gòu)與分類只讀存儲器的特點：只讀存儲器用來存儲二值信息代碼，其數(shù)據(jù)一旦寫入，在正常工作時，只能按給定的地址讀取所存內(nèi)容，而不能改寫。存儲信息可靠，存儲器存儲的內(nèi)容在斷電后不會消失，具有非易失性。5.1.1只讀存儲器的結(jié)構(gòu)與分類只讀存儲器的組成結(jié)構(gòu)n條地址輸入線（地址碼）

2n條譯碼輸出線

（字線）字：m位二進制數(shù)組成的一個二進制代碼稱作一個字字長：字所包含的二進制數(shù)的位數(shù)

字節(jié)：8位數(shù)的字存放一位二進制信息包含m個存儲單元存儲矩陣的m個輸出線（位線）存放二進制信息5.1.1只讀存儲器的結(jié)構(gòu)與分類地址輸入線輸入相應(yīng)二進制地址碼，經(jīng)譯碼后其對應(yīng)字線（字線Wi的下標(biāo)i即對應(yīng)的地址碼的十進制數(shù)）輸出有效電平高電平（又稱該字線被選中），選中對應(yīng)的信息單元，信息單元中存儲的信息（字）就可由m條輸出線（位線）經(jīng)輸出緩沖器輸出（D0~Dm-1），讀出該信息單元存放的信息。其余字線為低電平。每一根字線對應(yīng)地存放一個m位二進制數(shù)碼，這個m位二進制數(shù)稱為一個字。通常把一個字中所含的位數(shù)稱為字長。位數(shù)可以1位、4位、8位、16位和32位等。把8位數(shù)的字稱為一個字節(jié)。4位為半個字節(jié)，16位稱為兩個字節(jié)。把輸出位數(shù)的線稱為位線。存儲器中總的存儲單元的數(shù)量稱為存儲容量，存儲容量用字線數(shù)×位線數(shù)表示。5.1.1只讀存儲器的結(jié)構(gòu)與分類分類ROM器件按制造工藝可分為：二極管、雙極型晶體管和MOS型ROM；按編程方式的不同，可分為掩膜編程的固定內(nèi)容只讀存儲器和可編程二種，而可編程ROM又可分一次可編程ROM（PROM—ProgrammableROM）、紫外線擦除電信號可編程只讀存儲器EPROM（ErasableProgrammableROM）、電擦除、電編程只讀存儲器EEPROM或E2PROM（ElectricallyErasableProgrammableROM）。

5.1.2固定內(nèi)容的只讀存儲器（ROM）二極管ROM輸出高電平有效0000011001導(dǎo)通導(dǎo)通截止5.1.2固定內(nèi)容的只讀存儲器（ROM）二極管ROM輸出高電平有效1000100111截止截止導(dǎo)通5.1.2固定內(nèi)容的只讀存儲器（ROM）二極管ROM輸出高電平有效0101001110截止導(dǎo)通截止5.1.2固定內(nèi)容的只讀存儲器（ROM）二極管ROM輸出高電平有效1110000101導(dǎo)通截止截止5.1.2固定內(nèi)容的只讀存儲器（ROM）ROM陣列示意圖

字線和位線的每一個交叉處就是一個存儲單元，交叉處接有二極管（或MOS管、晶體管）的，存儲單元內(nèi)存入1，沒有接二極管（或MOS管、晶體管）的，存儲單元內(nèi)存入0。代表二極管（或MOS管、晶體管），表示存儲1沒有圓點的表示存儲05.1.3可編程只讀存儲器（PROM）PROM產(chǎn)品在出廠時，所有的存儲單元均為1（或０），用戶可以根據(jù)需要將其中的某些單元寫入數(shù)據(jù)0（或?qū)懭?），以實現(xiàn)對其“編程”的目的。PROM只允許寫入一次，所以也被稱為“一次可編程只讀存儲器”(OneTimeProgrammingROM，OTP-ROM)。

特點：5.1.3可編程只讀存儲器（PROM）PROM每個存儲單元都串接了熔絲，每個晶體管的發(fā)射極都經(jīng)過熔絲與位線相連，出廠時，熔絲都是接通的，亦即存儲的內(nèi)容全為“1”，如果需要將某個存儲單元的內(nèi)容改寫為“0”，只需給它加上比工作電流大得多的電流，使該單元的熔絲燒斷，其發(fā)射極和位線斷開，相當(dāng)于存儲了“0”。PROM的存儲單元結(jié)構(gòu)PROM的存儲單元結(jié)構(gòu)5.1.3可編程只讀存儲器（PROM）PROM還有一種存儲單元是由兩個肖特基二極管反向串聯(lián)而成，出廠時，由于D1、D2反向串聯(lián)，字線與位線是斷開的，相當(dāng)于全部存儲“0”，當(dāng)需要將某個存儲單元的內(nèi)容改寫為“1”時，只需加上高電壓，使二極管D1擊穿短路，字線與位線通過D2相連，相當(dāng)于存儲了“1”。

PROM的存儲單元結(jié)構(gòu)PROM的存儲單元結(jié)構(gòu)5.1.4可擦寫只讀存儲器由用戶自己寫入信息，如果需要修改只要擦除原先存入的信息，再行重寫。1.紫外線擦除電信號編程只讀存儲器（EPROM）EPROM的特點：具有可擦除功能，即可將存儲器存儲的信息抹去，再寫入新的信息。它的存儲單元是一種特殊的浮柵MOS管，其作用相當(dāng)于PROM中的熔絲，該產(chǎn)品出廠時浮柵上無電荷，相當(dāng)于熔絲斷開，即存儲信息全為“0”，在專用編程器編程信號作用下，使浮柵中注入電荷，浮柵MOS管導(dǎo)通，相當(dāng)于熔絲接通，存儲信息“1”。用強紫外線照射浮柵，可消除浮柵中的電荷，達到抹去存儲信息的目的。EPROM的優(yōu)點是存儲的信息可以多次改寫，但缺點是擦除需要使用紫外線照射一定的時間。

5.1.4可擦寫只讀存儲器由用戶自己寫入信息，如果需要修改只要擦除原先存入的信息，再行重寫。2.電擦除、電編程只讀存儲器（EEPROM）

EEPROM（E2PROM）的存儲結(jié)構(gòu)和EPROM類似，只是它的浮柵上增加了一個隧道二極管，利用它，在編程信號的作用下，可向浮柵注入電荷和消除電荷，即可直接用電信號寫入，也可用電信號擦除。EEPROM的存儲單元可邊擦除便改寫，一次完成，速度比EPROM快很多，數(shù)據(jù)寫入后，可保持十年以上。

5.1.4可擦寫只讀存儲器2864AE2PROM管腳排列圖工作方式I/O0~I/O7讀出001輸出寫入010輸入維持1××高阻數(shù)據(jù)查詢001輸出當(dāng)寫入時，只需置=0，=0，

=1，加入地址碼和存入數(shù)碼即可。讀出時置=0，=0，=1，可輸出對應(yīng)地址碼的存儲數(shù)據(jù)。CE5.2隨機存取存儲器（RAM）知識分布網(wǎng)絡(luò)隨機存儲器RAMRAM電路結(jié)構(gòu)RAM工作原理5.2隨機存取存儲器（RAM）隨機存儲器的特點：RAM用來存放一些臨時性的數(shù)據(jù)或中間結(jié)果RAM可以在任意時刻、對任意選中的存儲單元存入（寫）信息或取出（讀）信息，讀寫非常方便RAM存儲的內(nèi)容在斷電后全部丟失，不能保存，即具有易失性。

RAM主要由地址譯碼器、存儲矩陣、讀/寫控制電路等部分組成，是大規(guī)模的時序邏輯電路。RAM分類靜態(tài)RAM(即StaticRAM，簡稱SRAM)動態(tài)RAM(即DynamicRAM，簡稱DRAM)5.2.1RAM的結(jié)構(gòu)地址譯碼器用以決定訪問哪個字單元讀/寫控制電路用以決定對被選中的單元是讀還是寫存儲矩陣是由大量寄存器構(gòu)成的矩陣，用來存儲數(shù)字信息。片選端用以決定芯片是否工作；5.2.1RAM的結(jié)構(gòu)地址譯碼器用以決定訪問哪個字單元，地址譯碼器由行地址譯碼器和列地址譯碼器組成。行、列地址譯碼器的輸出即為行（又稱字線）、列（又稱位線）選擇線，分別用X、Y表示，由它們共同確定欲選擇的地址單元。例如：256×4RAM存儲矩陣中，256個字需要8位地址碼A7～A0。其中高3位A7～A5用于列地址譯碼輸入，低5位A4～A0用于行地址譯碼輸入。A7～A0=00100010時，Y1=1、X2=1，選中X2和Y1交叉的字單元。

5.2.2存儲單元存儲單元是RAM中最小的存儲單位。它的基本作用是存儲一位二進制信息。六管靜態(tài)存儲單元MOS管T1、T2為驅(qū)動管，T3、T4為負載管，相當(dāng)于兩個電阻。由T1、T2、T3、T4組成一個基本RS觸發(fā)器，它能存儲一位二進制信息。T5、T6為門控管，相當(dāng)于兩個開關(guān)，存儲單元通過它們和數(shù)據(jù)位線相連。T5、T6的柵極接到同一個字選擇線上，以控制存儲單元是否被選中。

在存儲單元被選中時，字線X為高電位，門控管T5、T6導(dǎo)通，觸發(fā)器與位線接通，即點與位線相通，Q點與位線D相通。此時可通過位線對該單元寫入或讀出操作了5.2.2存儲單元六管靜態(tài)存儲單元寫入時，若要將“1”寫入該存儲單元，則需將線加低電位，D線加高電位。D的高電位通過T6加至Q點，使T1導(dǎo)通，的低電位通過T5加至點，使T2管截止，Q=1，=0，“1”就被寫入該存儲單元。若要寫入“0”，則在線加高電位，D線加低電位即可。

讀出時，因選中的存儲單元上T5、T6導(dǎo)通，若原存信息為“1”，即T1導(dǎo)通、T2截止，則Q點的高電位送D線，而的低電位送線，經(jīng)讀出放大器放大后，輸出信息“1”。若原存信息為“0”，則線為高電位，D線為低電位，經(jīng)讀出放大器后輸出為“0”。5.2.2存儲單元四管動態(tài)存儲單元動態(tài)存儲單元是利用MOS管的柵極輸入電阻很高，漏電流很小，柵極電容的電荷存儲效應(yīng)存儲信息的。四管動態(tài)存儲單元利用T1和T2管的柵極與襯底間的電容C1、C2上所存電荷的狀態(tài)來存儲二進制信息。當(dāng)C1充電至高電位時，C2上沒有電荷，則T1導(dǎo)通，T2截止，此時，=0，Q=1。即存儲單元處于“1”狀態(tài)，存儲了“1”信息。反之，C2充電到高電位，C1上沒有電荷，則T2導(dǎo)通，T1截止，存儲單元處于“0”狀態(tài)，存儲了“0”信息。

5.2.2存儲單元四管動態(tài)存儲單元寫入時，X線為高電位，T5、T6管導(dǎo)通，這時Q點和點分別與兩條位線連通。若要寫“0”，則在D線上加低電位，線上加高電位。這樣，線上的高電位通過T5對C2充電，使點成為高電平，而C1經(jīng)T6向D線放電，使Q點變?yōu)闉榈碗娢?，于是，實現(xiàn)了寫“0”操作。需要寫“1”時，只要使X線為高電位，同時D線上加高電位，線上加低電位，即可。當(dāng)字線的狀態(tài)恢復(fù)到低電位時，寫入的狀態(tài)被記憶。5.2.2存儲單元四管動態(tài)存儲單元讀出時，首先加預(yù)充脈沖，電源VDD經(jīng)預(yù)充管向位線上的分布電容、充電，使位線