数电课件ch存储器复杂可编程逻辑器和现场可编程门阵列

1、存储器、复杂可编程逻辑器 和现场可编程门阵列7.1 只读存储器7.2 随机存取存储器*7.3 复杂可编程逻辑器件*7.4 现场可编程门阵列*7.5 用EDA技术和可编程器件的设计例题1教学基本要求：掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念。掌握RAM、ROM的工作原理及典型应用。了解存储器的存储单元的组成及工作原理。2概 述半导体存贮器能存放大量二值信息的半导体器件。存储器的主要性能特性存取快速度存储时间短存储数据量大存储容量大3存储器 RAM (Random-Access Memory) ROM(Read-Only Memory)RAM(随机存取存储器): 在运行状态可以随时进行读

2、或写操作。 存储的数据必须有电源供应才能保存, 一旦掉电, 数据全部丢失。ROM(只读存储器)：在正常工作状态只能读出信息。 断电后信息不会丢失，常用于存放固定信息（如程序、常数等）。固定ROM可编程ROMPROMEPROME2PROMSRAM(Static RAM)：静态RAMDRAM(Dynamic RAM)：动态RAMFlash Memory47.1 只读存储器7.1 .1 ROM的 定义与基本结构7.1.2 两维译码7.1.3 可编程ROM7.1.4 集成电路ROM7.1.5 ROM的读操作与时序图7.1.6 ROM的应用举例5 只读存储器，工作时内容只能读出，不能随时写入，所以称为只

3、读存储器。(Read-Only Memory)7.1 .1 ROM的 定义与基本结构6存储矩阵 地址译码器地址输入7.1.1 ROM的定义与基本结构数据输出控制信号输入输出控制电路地址译码器存储矩阵输出控制电路7几个基本概念：存储容量（M)：存储二值信息的总量。字数：字的总量。字长（位数）：一组存储单元(多位二进制码)称为一个字， 字的位数称为字长。存储容量（M)字数位数地址：每个字的编号。字数=2n （n为存储器外部地址线的线数）8ROM的分类1按存贮单元中器件划分 二极管ROM三极管ROMMOS管ROM91）ROM（二极管ROM）结构示意图存储矩阵位线字线输出控制电路M=44地址译码器10

4、字线与位线的交点都是一个存储单元。交点处有二极管相当存1，无二极管相当存0当OE=1时输出为高阻状态000101111101111010001101地 址A1A0D3D2D1D0内 容当OE=0时11字线存储矩阵位线字线与位线的交点都是一个存储单元。交点处有MOS管相当存0，无MOS管相当存1。7.1.2 两维译码该存储器的容量=?12按写入情况划分 固定ROM可编程ROMPROM:带金属熔丝二极管构成EPROM:叠栅SIMOS构成E2PROM:浮栅Flotox MOS构成(改写就是电擦除)ROM的分类2Flash Memory:快闪叠栅MOS管构成,擦出和写入分开.137.1.3 可编程RO

5、M（256X1位EPROM）256个存储单元排成1616的矩阵行译码器从16行中选出要读的一行列译码器再从选中的一行存储单元中选出要读的一列的一个存储单元。如选中的存储单元的MOS管的浮栅注入了电荷，该管截止，读得1；相反读得0147.1.4 集成电路ROMAT27C010， 128K8位ROM 1516复习1、ROM的定义，功能，结构，种类。2、基本概念：字、字长、容量、地址位数3、典型芯片OTP AT27C010 128K*8位177.1.5 ROM的读操作与时序图（2）加入有效的片选信号（3）使输出使能信号 有效，经过一定延时后，有效数据出现在数据线上；（4）让片选信号 或输出使能信号

6、无效，经过一定延时后数据线呈高阻态，本次读出结束。（1）欲读取单元的地址加到存储器的地址输入端；18（1） 用于存储固定的专用程序（2） 实现组合逻辑函数 把要实现的逻辑函数真值表列出，输入看成地址，输出作为存储内容，将内容按地址写入ROM即可。 码制变换 把欲变换的编码作为地址，把最终的目的编码作为相应存储单元中的内容即可。7.1.6 ROM的应用举例19CI3 I2 I1 I0二进制码O3O2O1O0格雷码CI3 I2 I1 I0格雷码O3O2O1O0二进制码00 0 0 00 0 0 010 0 0 00 0 0 000 0 0 10 0 0 110 0 0 10 0 0 100 0 1

7、 00 0 1 110 0 1 00 0 1 100 0 1 10 0 1 010 0 1 10 0 1 000 1 0 00 1 1 010 1 0 00 1 1 100 1 0 10 1 1 110 1 0 10 1 1 000 1 1 00 1 0 110 1 1 00 1 0 000 1 1 10 1 0 010 1 1 10 1 0 101 0 0 01 1 0 011 0 0 01 1 1 101 0 0 11 1 0 111 0 0 11 1 1 001 0 1 01 1 1 111 0 1 01 1 0 001 0 1 11 1 1 011 0 1 11 1 0 101 1 0

8、 01 0 1 011 1 0 01 0 0 001 1 0 11 0 1 111 1 0 11 0 0 101 1 1 01 0 0 111 1 1 01 0 1 101 1 1 11 0 0 011 1 1 11 0 1 0用ROM实现二进制码与格雷码相互转换的电路 20C(A4)I3 I2 I1 I0(A3A2A1A0)二进制码O3O2O1O0(D3D2D1D0)格雷码C(A4)I3 I2 I1 I0(A3A2A1A0) 格雷码O3O2O1O0(D3D2D1D0)二进制码00 0 0 00 0 0 010 0 0 00 0 0 000 0 0 10 0 0 110 0 0 10 0 0

9、100 0 1 00 0 1 110 0 1 00 0 1 100 0 1 10 0 1 010 0 1 10 0 1 000 1 0 00 1 1 010 1 0 00 1 1 100 1 0 10 1 1 110 1 0 10 1 1 000 1 1 00 1 0 110 1 1 00 1 0 000 1 1 10 1 0 010 1 1 10 1 0 101 0 0 01 1 0 011 0 0 01 1 1 101 0 0 11 1 0 111 0 0 11 1 1 001 0 1 01 1 1 111 0 1 01 1 0 001 0 1 11 1 1 011 0 1 11 1 0 101 1 0 01 0 1 011 1 0 01 0 0 001 1 0 11 0 1 111 1 0 11 0 0 101 1 1 01