数字电路与逻辑新设计第七章 半导体存储器.ppt

第七章 半导体存储器 1．地址译码器——将寄存器地址对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号，从而选中该存储单元。 2. 存储矩阵 图中，1024个字排列成32×32的矩阵。 为了存取方便，给它们编上号。 32行编号为X0、X1、…、X31， 32列编号为Y0、Y1、…、Y31。 这样每一个存储单元都有了一个固定的编号，称为地址。 3. 片选及输入/输出控制电路 当选片信号CS＝1时，G5、G4输出为0，三态门G1、G2、G3均处于高阻状态，I/O端与存储器内部完全隔离，存储器禁止读/写操作，即不工作。 7.3.3 RAM的容量扩展 1．位扩展: 位数扩展利用芯片的并联方式实现 用8片1024（1K）×1位RAM构成的1024×8位RAM系统。 2．字扩展 7.4 只读存储器(ROM) （2）一次性可编程ROM（PROM）。出厂时，存储内容全为1（或全为0），用户可根据自己的需要编程，但只能编程一次。 二．ROM的结构及工作原理 二极管固定ROM举例 （2）输出信号表达式 【解】 （1）写出各函数的标准与或表达式： 按A、B、C、D顺序排列变量，将Y1、Y2、Y4扩展成为四变量逻辑函数。 （2）选用16×4位ROM，画存储矩阵连线图： 用ROM实现逻辑函数一般按以下步骤进行： ① 根据逻辑函数的输入、输出变量数目，确定ROM的容量，选择合适的ROM。 ② 写出逻辑函数的最小项表达式，画出ROM的阵列图。 ③ 根据阵列图对ROM进行编程。 五．EPROM举例——2764 本章小节 1 2 3 4 5 6 7 8 9 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A2 A1 A0 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 CS GND VCC D3 D2 D1 D0 R / W RAM 2114 SRAM芯片：2114 地址线10根，数据线4根 容量为：1024字×4位（1K ×4） 7.3.2 RAM产品介绍 例：用8片1K×8位RAM构成的8K×8位RAM。 一． ROM的分类 按照数据写入方式特点不同，ROM可分为以下几种： （1）固定ROM。厂家把数据写入存储器中，用户无法进行任何修改。 （3）光可擦除可编程ROM（EPROM）。采用浮栅技术生产的可编程存储器。其内容可通过紫外线照射而被擦除，可多次编程。 （5）快闪存储器（Flash Memory）。也是采用浮栅型MOS管，存储器中数据的擦除和写入是分开进行的，数据写入方式与EPROM相同，一般一只芯片可以擦除/写入100万次以上。 （4）电可擦除可编程ROM（E2PROM）。也是采用浮栅技术生产的可编程ROM，但是构成其存储单元的是隧道MOS管，是用电擦除，并且擦除的速度要快的多（一般为毫秒数量级）。E2PROM的电擦除过程就是改写过程，它具有ROM的非易失性，又具备类似RAM的功能，可以随时改写（可重复擦写1万次以上）。 1. ROM的内部结构 由地址译码器和存储矩阵组成。 2. ROM的基本工作原理： 由地址译码器 和或门存储矩阵组成。 例：存储容量为4×4的ROM 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 D3 D2 D1 D0 存 储 内 容 0 0 0 1 1 0 1 1 A1 A0 地 址 ROM真值表 （1）电路组成： 由二极管与门和 或门构成。 与门阵列组成 译码器，或门 阵列构成存储 阵列。 该存储矩阵由16个存储单元组成,每个十字交叉点代表一个存储单元,交叉处有二极管的单元,代表存储数据1;无二极管的单元,代表存储数据0.其存储容量是4×4位。 与门阵列输出表达式： 或门阵列输出表达式： （3）ROM存储内容的真值表 与门阵列输出表达式： 或门阵列输出表达式： 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 D3