电子技术第2版福州大学李少纲电子课件第10章节存储器与可编程逻辑器件.ppt

尚辅网 / 第十章 存储器和可编程逻辑器件 第一节 只读存储器 第二节 随机存储器 第三节 可编程逻辑器件 半导体存储器按功能分 只读存储器（ROM） 随机存取存储（RAM） 按元件 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。 存储器是计算机和数字电路系统的重要组成部分 ROM用于存放固定不变的信息，工作时只能读出，不能写入。RAM即可以读出，又可以写入，但断电时，原写入的信息会丢失 。 可编程逻辑器件可根据需要设定它的逻辑功能 第一节 只读存储器 一、 固定只读存储器 ROM的结构框图 存储输出 读出电路 存储矩阵 地 址 译 码 器 N×M 位线 （数据线） 字线（选择线） 地址输入 AN-1 A1 A0 ... ... W0 W1 WN-1 DM-1 D0 D1 ... ... 表示存 储容量 1、结构 （1）存储矩阵：由存储单元构成，一个存储单元存储一位二进制数码“1”或“0”。存储器是以字为单位进行存储的。图中有N×M个存储单元。 （2）地址译码器：图中W0~WN-1称为字单元的地址选择线，简称字线；地址译码器根据输入的代码从W0~WN-1条字线中选择一条字线，确定与地址代码相对应的一组存储单元位置。被选中的一组存储单元中的各位数码经位线D0~DM-1传送到数据输出端。 ROM主要结构 存储矩阵 地址译码器 输出电路 2、 ROM的工作原理 二极管 ROM电路 1 1 A0 A1 字线 位线 读出电路 地址译码器 存储矩阵 存储输出 地址输入 W0 W1 W2 W3 D0 D1 D2 D3 A1 A0 +U A0 A1 存“1” 存“0” (1) 存储矩阵 图中的存储矩阵有四条字线和四条位线。共有十六个交叉点，每个交叉点都可看作一个存储单元。 交叉点处接有二极管时，相当于存“1”； 交叉点处没有接二极管时，相当于存“0”； 如：字线W0与位线有四个交叉点，其中与位线D0和D2交叉处接有二极管。当选中W0（为高电平）字线时，两个二极管导通，使位线D0和D2为“1”，这相当于接有二极管的交叉点存“1”。 交叉点处没有接二极管处，相当于存“0”；位线D1和D3为“0”，这相当于没接有二极管的交叉点存“0”。 ROM的特点：存储单元存“0”还是存“1”是在设计和制造时已确定，不能改变；而且存入信息后，即使断开电源，所存信息也不会消失，所以ROM也称固定存储器。 (2) 地址译码器 图中是一个二极管译码器，两位地址代码A1A0可指定四个不同的地址。 四个地址的逻辑式分别为： 地址译码器特点： （1）N取一译码：即N条字线中，每次只能选中一条字线。图示电路为四选一译码。 （2）最小项译码：n个地址输入变量A0~An最小项的数目为N=2n。图示电路最小项为四个。 地址译码器是一个“与”逻辑阵列 上图存储器的内容 地址码 A0 A1 0 0 0 1 1 0 1 1 最小项及编号 N取一译码 存储内容 W0 W1 W2 W3 D0 D1 D2 D3 m0 m1 m2 m3 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 从表中可看出： 地址译码器是一个“与”逻辑阵列 1 1 A0 A1 字线 位线 读出电路 地址译码器 存储矩阵 地址输入 W0 W1 W2 W3 D0 D1 D2 D3 A1 A0 +U A0 A1 “0” “0” 0 0 0 1 导通 0 1 0 1 导通 二极管ROM存储器 存储器与可编程逻辑阵列中常用的逻辑符号 在图(a)中, 多个输入端“与”门只用一根输入线表示，称乘积线。输入变量A、B、C的输入线和乘积线的交点有三种情况：(1)黑点“?” 为固定连接点，用户不能改变。(2)叉点“?” 为用户定义编程点，出厂时此点是接通的, 用户可根据需要断开或保持接通。(3)既无 “?”也无 “?”时，表示该点是断开的或编程时擦除的，其对应的变量B不是“与”门的输入量。 A B C F F=AC (a) A C B ≥1 F (b) F=A+C 1 (c) F1=A F2=A A F1 F2 存储矩阵是一个“或”逻辑阵列 W3=A1A0 m3 m2 W2=A1A0 m1 W1=A1A0 m0 W0=A1A0 A0 A1 地 址 译