存储器和可编程逻辑器件(康华光).pptVIP

* 第七章 存储器和可编程逻辑器件 重点： 1. 了解ROM, RAM等存储器的结构、工作原理、功能以及区别。 2.了解常用可编程逻辑器件在实际中的应用。 3.了解如何用可编程逻辑器件实现简单的逻辑函数。 按功能分 只读存储器(ROM): 存储的信息是固定不变的。工作时，只能读出信息，不能随时写入信息。 随机存取存储器(RAM):既能方便地读出所存数据, 又能随时写入新的数据。 按元件分 双极型存储器: 速度快，功耗大。 MOS型存储器: 速度较慢，功耗小， 集成度高。 存储器的基本概念 一、什么是存储器 ——用以存储二进制信息的器件。 二、半导体存储器分类 三、存储器的容量 存储器的容量＝字长(n)×字数(m) §7.1 只读存储器 只读存储器(ROM)其内容只能读出不能写入。 存储的数据不会因断电而消失, 即具有非易失性。 一、 ROM的分类 1、固定ROM(掩模ROM) ——厂家把数据写入存储器中，用户无法进行任何修改。 2、可编程ROM(PROM) ——允许用户可根据自己的需要编程，但只能编程数次。可编程ROM(PROM)又可分为： (1)一次性可编程ROM(PROM) (2)光可擦除可编程ROM(EPROM) (3)电可擦除可编程ROM(E2PROM) (4)快闪存储器(Flash Memory) 二、 ROM的基本结构 ——主要由存储矩阵、地址译码器等组成。 ROM的结构框图如下： 存储容量： 字线数目×数据线数目=2n ×b位 注意：n为(输入端)地址线数目, b为(输出端)数据线数目 1K=210位 1M=210K 1G=210M 输入端: n条地址线 2n条字线(选择线) 输出端： b条数据线(位线) 三、ROM的基本工作原理 1、二极管固定ROM的工作原理 例如： 0 1 1 1 1 0 1 1 导通 — OE D0 D1 D2 D3 A0 A1 存储的内容 地址 输出控制 ROM存储的内容 1 × × 高 阻 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 存储容量： ＝22 ×4位 +5V R R R R A1 A0 D3 D2 D1 D0 Y0 Y1 Y2 Y3 2-4 线 译 码 器 A1 A0 OE 0 0 2、二极管固定ROM的逻辑阵列 2-4线 译码器 D3 D2 D1 D0 × × × × × × × × × × OE A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 有二极管 无二极管 四、ROM的逻辑符号与功能表 1、逻辑符号 A11 …… A0 OE CE 4K×4位 D0 D1 D2 D3 数 据 输 出 端 地址 输入 读数 控制 片选 控制 2、功能表 高阻 高阻 数据输出 D3~ D0 × 1 0 — OE Ai 1 等待 × × 输出无效 Ai 0 读 A11 …… A0 — CE 工作模式 §7.2 随机存储器 随机存取存储器(RAM)也叫做读/写存储器。既能方便地读出所存数据, 又能随时写入新的数据。 RAM的缺点是数据易失, 即一旦掉电, 所存的数据全部丢失。 RAM的分为：静态SRAM、动态DRAM 一、RAM的基本结构 由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。 RAM的结构框图如下： 地址输入 An-1 A0 A1 地 址 译 码 器 存储矩阵 数据线 读写/控制电路 读/写控制(R/W) 片选(CS) 输入/输出 I/O . . . . . . 存储容量： 字线数目×数据线数目=2n ×b位 ——n为地址线数目， b为数据线数目 n 条 地 址 线 2n条字线(选择线) b条数据线(位线) 二、RAM的基本工作原理 1、静态RAM工作原理——六管MOS静态存储单元 T5T6为本存储单元控制门，由行选择线(字线)Xi控制。 Xi=1时: T5、T6导通，存储单元与位线接通。 Xi=0时: T5、T6截止，存储单元与位线隔离。 T1~T4为MOS门, 它们之间交叉连接组成基本触发器，这即是存储单元。 T3T4处