第7章-只读存储器

1、第一节第一节 只读存储器只读存储器17.1 7.1 概述概述 7.3 7.3 随机存储器（随机存储器（RAMRAM） 7.4 7.4 存储器的扩展存储器的扩展 7.2 7.2 只读存储器（只读存储器（ROMROM）7.5 7.5 存储器实现组合逻辑电路存储器实现组合逻辑电路 第一节第一节 只读存储器只读存储器2第一节第一节 只读存储器只读存储器3一、概述第一节第一节 只读存储器只读存储器4ROMRAM第一节第一节 只读存储器只读存储器5二、掩模只读存储器地地址址译译码码器器存储矩阵存储矩阵输输出出缓缓冲冲器器数数据据输输出出地地址址输输入入三态三态控制控制第一节第一节 只读存储器只读存储器6第

2、一节第一节 只读存储器只读存储器7EN 1A0ACCV2D0D1D3D0A 1A 0W1W2W3W3d2d1d0d二极管二极管ROM的电路结构图的电路结构图字线字线位线位线地址代码地址代码存储矩阵存储矩阵地址译码器地址译码器输出输出缓冲缓冲器器二极管二极管ROM第一节第一节 只读存储器只读存储器80101001101011011010111000A1A3D2D1D0D地地 址址数数 据据 ROM中的数据表中的数据表010WA A 110WA A 210WA A 013AAW 0101DWWA 0311AWWD202310DWWWAA 0313AWWDEN 1A0ACCV2D0D1D3D0A 1

3、A 0W1W2W3W3d2d1d0d二极管二极管ROM的电路结构图的电路结构图第一节第一节 只读存储器只读存储器9三、可编程只读存储器第一节第一节 只读存储器只读存储器10 EPROM（UVEPROM） 紫外线可擦除的可编程紫外线可擦除的可编程ROM（Ultra-Voilet Erasable Programmable Read-Only Memory） 早期存储单元中使用浮栅雪崩注入早期存储单元中使用浮栅雪崩注入MOS管，管， 目前多改用叠栅注入目前多改用叠栅注入MOS管，管， 擦除操作复杂，擦除速度很慢。擦除操作复杂，擦除速度很慢。第一节第一节 只读存储器只读存储器112. E2PROM第

4、一节第一节 只读存储器只读存储器12电信号可擦除的可编程电信号可擦除的可编程ROM即吸收了即吸收了EPROM结构简单、编程可靠的优点，结构简单、编程可靠的优点，又保留了又保留了E2PROM用隧道效应擦除的快捷特性，用隧道效应擦除的快捷特性，因此具有以下优点：因此具有以下优点：第一节第一节 只读存储器只读存储器13第一节第一节 只读存储器只读存储器14一、静态随机存储器（SRAM）1. SRAM行行地地址址译译码码器器存储矩阵存储矩阵读读写写控控制制电电路路A0列地址译码器列地址译码器AiAi+1An-1CS OI /R W 第一节第一节 只读存储器只读存储器15从存储矩阵中选中一行存储单元；从

5、存储矩阵中选中一行存储单元；从字线选中的一行存储单元中再选从字线选中的一行存储单元中再选1位（或几位），位（或几位），使这些被选中的单元经读使这些被选中的单元经读/写控制电路，与输入写控制电路，与输入/输出输出端接通，以便对这些单元进行读端接通，以便对这些单元进行读/写操作。写操作。第一节第一节 只读存储器只读存储器16用于对电路的工作状态进行控制。用于对电路的工作状态进行控制。当读当读/写控制信号为写控制信号为1时，执行读操作，时，执行读操作，将存储单元里的数据送到输入将存储单元里的数据送到输入/输出端上。输出端上。当读当读/写控制信号为写控制信号为0时，执行写操作，时，执行写操作，加到输入

6、加到输入/输出端上的数据被写到存储单元中。输出端上的数据被写到存储单元中。 ：片选输入信号为片选输入信号为 时，时，RAM为正常工作状态。为正常工作状态。片选输入信号为片选输入信号为 时，不能对时，不能对RAM进行读进行读/写操作。写操作。第一节第一节 只读存储器只读存储器172. SRAMVDDYjXiB jB jT1T2T4T3T6T5T8T7A2 A3 六管六管NMOS静态存储单元静态存储单元第一节第一节 只读存储器只读存储器18VDDYjXiB jB jT1T2T4T3T6T5T8T7A2A3 T5T6XiXiT5T6XiT5T6第一节第一节 只读存储器只读存储器19T7T8YjT7T

7、8YjT7T8VDDYjXiB jB jT1T2T4T3T6T5T8T7A3 A2 第一节第一节 只读存储器只读存储器20T2T4VDDYjXiB jT1T2T4T3T6T5T8T7D D 六管六管CMOS静态存储单元静态存储单元jB第一节第一节 只读存储器只读存储器21第一节第一节 只读存储器只读存储器22一、位扩展方式I/O0A1A9AR/WCS11024 RAM0/OII/O0A1A9AR/WCS11024 RAM1/OII/O0A1A9AR/WCS11024 RAM7/OICS /R W 0A1A9ARAM的位扩展接法的位扩展接法如果每一片如果每一片ROM或或RAM中的字数已够用，中的

8、字数已够用，而每个字的位数不够用时，应采用位扩展的连接方式。而每个字的位数不够用时，应采用位扩展的连接方式。第一节第一节 只读存储器只读存储器238A9A0Y1Y2Y3Y2线线4线译码器线译码器二、字扩展方式如果每一片如果每一片ROM或或RAM中的位数够用，中的位数够用，而字数不够用时，应采用字扩展的连接方式。而字数不够用时，应采用字扩展的连接方式。0A1A7A/R W 7I/O0A1A 7AR/WCS8256 RAM0I/O) 1 (7I/O0A1A 7AR/WCS8256 RAM0I/O(2)7I/O0A1A7AR/WCS8256 RAM0I/O(3)7I/O0A1A7AR/WCS8256

9、 RAM0I/O(4)0/OI7/OI第一节第一节 只读存储器只读存储器24字扩展中各片字扩展中各片RAM电路的地址分配电路的地址分配器件器件编号编号地址范围地址范围 （等效十进制数）（等效十进制数）RAM(1)0 00 1 1 100 00000000 00 11111111(0) (255)RAM(2)0 11 0 1 101 00000000 01 11111111(256) (511)RAM(3)1 01 1 0 110 00000000 10 11111111(512) (767)RAM(4)1 11 1 1 011 00000000 11 11111111(768) (1023)8

10、A9A8A9A6A7A4A5A1Y0Y3Y2Y2A3A0A1A第一节第一节 只读存储器只读存储器25三、用存储器实现组合逻辑函数0 00 10 1 0 11 0 1 11 01 10 1 1 01 1 0 01D0D3D2D0A1A1D0D3D2D0A1A一个一个ROM的数据表的数据表如果将输入地址如果将输入地址A1和和A0视为两个输入逻辑变量，同时将视为两个输入逻辑变量，同时将输出数据输出数据 D0 、 D1 、 D2和和D3视为一组输出逻辑变量，视为一组输出逻辑变量，则则D0 、 D1 、 D2和和D3 就是一组就是一组A1、A0 的组合逻辑函数，的组合逻辑函数，上表也就是这一组多输出组合

11、逻辑函数的真值表。上表也就是这一组多输出组合逻辑函数的真值表。第一节第一节 只读存储器只读存储器260 00 10 1 0 11 0 1 11 01 10 1 1 01 1 0 01D0D3D2D0A1A1D0D3D2D0A1A一个一个ROM的数据表的数据表任何形式的组合逻辑函数均能通过向任何形式的组合逻辑函数均能通过向ROM中写入相中写入相应的数据来实现。应的数据来实现。用具有用具有n位输入地址、位输入地址、m位数据输出的位数据输出的ROM可以获得可以获得一组（最多为一组（最多为m个）任何形式的个）任何形式的n变量组合逻辑函数，变量组合逻辑函数，只要根据函数的形式向只要根据函数的形式向ROM中写入相应的数据即可。中写入相应的数据即可。这个原理也适用于这个原理也适用于RAM 。第一节第一节 只读存储器只读存储器27例例7.5.1 试用试用ROM产生如下的一组多输出逻辑函数。产生如下的一组多输出逻辑函数。1234YA BCA B CYAB CDBCDA BCDYABCDA BC DYA B CDABCD 1234YA BCDA BCDA B CDA B CDYAB CDA BCDABCDA BCDYABCDA BC DYA B CDABCD 15241443141076276321mmYmmYmmmmYmmmmY解：将输出函数展开成标准与解