数字电子技术课件作者卢庆林第八章节.ppt

第八章 半导体存储器 第一节 只读存储器（ ROM ） 第二节 随机存储器（ RAM ） 第三节 可编程器件PLD简介 本章小结 1)半导体存储器是由许多存储单元组成的，每个存储单元可存储一位二进制数0或1。根据存取功能的不同，半导体存储器分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，两者的存储单元结构不同。ROM属于大规模组合逻辑电路，RAM属于大规模时序逻辑电路 2)只读存储器ROM用于存放固定不变的数据，存储内容不能随意改写。工作时，只能根据地址码读出数据。ROM工作可靠，断电后，数据不会丢失。只读存储器有固定ROM(又称掩膜ROM)和可编程ROM之分，固定ROM由制造商在制造芯片时，用掩膜技术向芯片写入数据，而可编程ROM则由用户向芯片写入数据。可编程ROM中又分为一次可编程的PROM和可重复改写、重复编程的EPROM和E2PROM，EPROM为电写入紫外擦除型， E2PROM为电写入电擦除型，后者比前者快捷方便。可编程ROM都要用专用的编程器对芯片进行编程。 3)随机存取存储器RAM由存储矩阵、译码器和读/写控制电路三部分组成。它可以随时读出数据或改写存储的数据，并且读、写数据的速度很快，因此，RAM多用于需要经常更换数据的场合，最典型的应用就是计算机中的内存。但RAM在断电后，数据将全部丢失。 4)单片RAM芯片的容量往往较小，实际使用时，都要进行RAM的扩展，RAM的扩展分位扩展和字扩展，也可位、字同时扩展。用扩展的方法，可以将多片小容量的RAM组成一个大容量的存储器。 5)随机存取存储器RAM分静态RAM和动态RAM。静态RAM的存储单元为触发器，工作时不需刷新，但存储容量较小。动态RAM的存储单元是利用MOS管具有极高的输入电阻、在栅极电容上可暂存电荷的特点来存储信息的，由于栅极电容存在漏电，因此，工作时需要周期性地对存储数据进行刷新。MOS动态存储单元有单管、3管和4管等结构形式。单管存储单元结构简单、占用硅片面积小，功耗低，集成度高，常用于大容量存储器。 三、PLD的分类 用PLA实现逻辑函数的基本原理是基于函数的最简与或表达式 例 用PLA实现下列函数 各函数已是最简 四、PLA的应用 阵列图 本节小结 PLD的主体是由与门和或门构成的与阵列和或阵列，因此，可利用PLD来实现任何组合逻辑函数，GAL还可用于实现时序逻辑电路。 用PLA实现逻辑函数的基本原理是基于函数的最简与或表达式。用PLA实现逻辑函数时，首先需将函数化为最简与或式，然后画出PLA的阵列图。 本章小结 返回本章目录 尚辅网 / 第八章 半导体存储器 学习要点： ROM的结构、工作原理及应用 RAM的结构、工作原理及应用 可编程器件PLD简介 返回主目录 ROM的分类 掩膜ROM：不能改写。 PROM：只能改写一次。 EPROM：可以改写多次。 存储器的分类 RAM：在工作时既能从中读出（取出）信息，又能随时写入（存入）信息，但断电后所存信息消失。 ROM：在工作时只能从中读出信息，不能写入信息，且断电后其所存信息在仍能保持。 第一节 只读存储器（ ROM ） 一、ROM的结构 存储容量＝字线数×位线数＝2n×b（位） 存储单元地址 二、ROM的工作原理 4×4位ROM 地址译码器 存储体 观看讲解动画 存储内容 A1=0A0=0 W0=1 W1=0 W2=0 W3=0 D3=1 D1=1 D0=1 D2=0 A1=0A0=1 W0=0 W1=1 W2=0 W3=0 D3=0 D1=0 D0=1 D2=1 A1=1A0=0 W0=0 W1=0 W2=1 W3=0 D3=1 D1=0 D0=0 D2=1 A1=1A0=1 W0=0 W1=0 W2=0 W3=1 D3=0 D1=1 D0=1 D2=1 ROM的简化画法 地址译码器产生了输入变量的全部最小项 存储体实现了有关最小项的或运算 与阵列固定 或阵列可编程 连接 断开 三、ROM的应用 1. 用ROM实现组合逻辑函数 逻辑表达式 真值表或最小项表达式 1 1 按A、B、C、D排列变量，并将Y1、Y2扩展成为4变量的逻辑函数。 2 2 选择ROM，画阵列图 2. 用ROM作函数运算表 用ROM构成能实现函数y＝x2的运算表电路。 例 设x的取值范围为0～15的正整数，则对应的是4位二进制正整数，用B＝B3B2B1B0表示。根据y＝x2可算出y的最大值是152＝225，可以用8位二进制数Y＝Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。由此可列出Y＝B2即y＝x2的真值表。 真值表 逻辑表达式 阵列图 3. 用RO