2022年存儲器與可編程邏輯器件-頁

主編李中發(fā)制作李中發(fā)2004年1月電子技術(shù)基礎(chǔ)第9章存儲器與可編程邏輯器件學(xué)習(xí)要點(diǎn)只讀存儲器的工作原理用只讀存儲器和可編程邏輯器件進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)的方法可編程邏輯器件的工作原理9.1只讀存儲器9.2隨機(jī)存取存儲器9.3可編程邏輯器件第9章存儲器與可編程邏輯器件9.1只讀存儲器ROM的分類掩膜ROM：不能改寫。PROM：只能改寫一次。EPROM：可以改寫多次。存儲器的分類RAM：在工作時(shí)既能從中讀出（取出）信息，又能隨時(shí)寫入（存入）信息，但斷電后所存信息消失。ROM：在工作時(shí)只能從中讀出信息，不能寫入信息，且斷電后其所存信息在仍能保持。9.1.1ROM的結(jié)構(gòu)存儲容量＝字線數(shù)×位線數(shù)＝N×M（位）存儲單元地址9.1.2ROM的工作原理二極管與門陣列二極管或門陣列結(jié)合電路圖及上表可以看出，接有二極管的交叉點(diǎn)存1，末接二極管的交叉點(diǎn)存0。存儲單元是存1還是存0，完全取決于只讀存儲器的存儲需要，設(shè)計(jì)和制造時(shí)已完全確定，不能改變；而且信息存入后，即使斷開電源，所存信息也不會(huì)消失。所以，只讀存儲器又稱為固定存儲器。存儲內(nèi)容ROM的陣列圖接有三極管的交叉點(diǎn)存1，末接三極管的交叉點(diǎn)存0。接有場效應(yīng)管的交叉點(diǎn)存1，末接場效應(yīng)管的交叉點(diǎn)存0。9.1.3ROM的應(yīng)用1、用ROM實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)例用ROM實(shí)現(xiàn)下列一組邏輯函數(shù)。解（1）列真值表（2）選擇合適的ROM，對照真值表畫出邏輯函數(shù)的陣列圖。2、用ROM作函數(shù)運(yùn)算表用ROM構(gòu)成能實(shí)現(xiàn)函數(shù)y＝x2的運(yùn)算表電路。例設(shè)x的取值范圍為0～15的正整數(shù)，則對應(yīng)的是4位二進(jìn)制正整數(shù)，用B＝B3B2B1B0表示。根據(jù)y＝x2可算出y的最大值是152＝225，可以用8位二進(jìn)制數(shù)Y＝Y(jié)7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。由此可列出Y＝B2即y＝x2的真值表。接有場效應(yīng)管的交叉點(diǎn)存1，末接場效應(yīng)管的交叉點(diǎn)存0。每根列選擇線選擇一個(gè)字列集成2kB×8位RAM61161、用ROM實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)設(shè)x的取值范圍為0～15的正整數(shù)，則對應(yīng)的是4位二進(jìn)制正整數(shù)，用B＝B3B2B1B0表示。2、用ROM作函數(shù)運(yùn)算表由此可列出Y＝B2即y＝x2的真值表。1024個(gè)存儲單元排成接有三極管的交叉點(diǎn)存1，末接三極管的交叉點(diǎn)存0。ROM：在工作時(shí)只能從中讀出信息，不能寫入信息，且斷電后其所存信息在仍能保持。256×4RAM存儲矩陣中，256個(gè)字需要8位地址碼A7～A0。001地址的選擇通過地址譯碼器來實(shí)現(xiàn)。RAM：在工作時(shí)既能從中讀出（取出）信息，又能隨時(shí)寫入（存入）信息，但斷電后所存信息消失。設(shè)x的取值范圍為0～15的正整數(shù)，則對應(yīng)的是4位二進(jìn)制正整數(shù)，用B＝B3B2B1B0表示。真值表3、用ROM作字符發(fā)生器電路用ROM存儲字符Z9.2隨機(jī)存取存儲器RAM是由許許多多的基本寄存器組合起來構(gòu)成的大規(guī)模集成電路。RAM中的每個(gè)寄存器稱為一個(gè)字，寄存器中的每一位稱為一個(gè)存儲單元。寄存器的個(gè)數(shù)（字?jǐn)?shù)）與寄存器中存儲單元個(gè)數(shù)（位數(shù)）的乘積，叫做RAM的容量。按照RAM中寄存器位數(shù)的不同，RAM有多字1位和多字多位兩種結(jié)構(gòu)形式。在多字1位結(jié)構(gòu)中，每個(gè)寄存器都只有1位，例如一個(gè)容量為1024×1位的RAM，就是一個(gè)有1024個(gè)1位寄存器的RAM。多字多位結(jié)構(gòu)中，每個(gè)寄存器都有多位，例如一個(gè)容量為256×4位的RAM，就是一個(gè)有256個(gè)4位寄存器的RAM。9.2.1RAM的結(jié)構(gòu)由大量寄存器構(gòu)成的矩陣用以決定訪問哪個(gè)字單元用以決定芯片是否工作用以決定對被選中的單元是讀還是寫讀出及寫入數(shù)據(jù)的通道容量為256×4RAM的存儲矩陣存儲單元1024個(gè)存儲單元排成32行×32列的矩陣每根行選擇線選擇一行每根列選擇線選擇一個(gè)字列Y1＝1，X2＝1，位于X2和Y1交叉處的字單元可以進(jìn)行讀出或?qū)懭氩僮鳎溆嗳魏巫謫卧疾粫?huì)被選中。地址的選擇通過地址譯碼器來實(shí)現(xiàn)。地址譯碼器由行譯碼器和列譯碼器組成。行、列譯碼器的輸出即為行、列選擇線，由它們共同確定欲選擇的地址單元。256×4RAM存儲矩陣中，256個(gè)字需要8位地址碼A7～A0。其中高3位A7～A5用于列譯碼輸入，低5位A4～A0用于行譯碼輸入。A7～A0=00100010時(shí)，Y1=1、X2=1，選中X2和Y1交叉的字單元。00010001集成2kB×8位RAM6116寫入控制端片選端輸出使能端9.2.2RAM容量的擴(kuò)展位擴(kuò)展將地址線、讀／寫線和片選線對應(yīng)地并聯(lián)在一起輸入／輸出（I/O）分開使用作為字的各個(gè)位線字?jǐn)U展輸入／輸出（I/O）線并聯(lián)要增加的地址線A10～A12與譯碼器的輸入相連，譯碼器的輸出分別接至8片RAM的片選控制端9.3.2PLD分類1、