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1、3 6只读存储器 ROM 分类 掩模ROM 可编程ROM PROM ProgrammableROM 可擦除可编程ROM EPROM ErasablePROM 说明 掩模ROM PROM 生产过程中在掩模板控制下写入 内容固定 不能更改 内容可由用户编好后写入 一经写入不能更改 紫外光擦除 约二十分钟 EPROM 存储数据可以更改 但改写麻烦 工作时只读 EEPROM或E2PROM 电擦除 几十毫秒 1 固定ROM 掩膜ROM 用户专用ROM 用户将程序代码交给IC生产商 生产商在芯片制造过程中将用户程序代码固化在IC的ROM中 用户在使用过程只能读出不能写入 2 可编程ROM PROM PRO
2、M所存的数据 由用户自己根据要求写入 但是只能写一次 不允许第二次改写 适合于小批量试产使用 有保密位 可以加密 价格较高 适合于大批量生产使用 性价比高 3 可擦除 可编程ROM EPROM 程序调试期间使用 EPROM 用紫外光可以擦除ROM中全部信息 擦除时间几分钟 然后用专用编程器进行编程写入 EEPROM 电擦除ROM 直接在编程器上用电压信号进行擦除 重新写入和擦除同步进行 擦除时间为20ms EAPROM 直接在系统中擦除和改写 可以擦除全部内容 也可以只擦除部分字节 正常使用只能读出不能写入 只读存储器ROM中的数据可以存储5 20年而不丢失 ROM结构 译码驱动 MXN矩阵字
3、X位 读出放大 选择电路 A1 A2 An W0 W1 WM 1 B0 B1 BN 1 字线 位线 由三部分组成 地址译码器 存储矩阵 读出放大 选择电路 当地址译码器选中某一个字线后 该字线的若干位同时读出 212 4096字XN位 N 8 16 32 地址码输入 12位地址 读写控制 一 静态随机存储器 SRAM SRAM的静态存储单元 2 DRAM 动态存储单元 的总体结构 一 掩膜只读存储器 采用MOS工艺制作通用大规模集成电路ROM 工艺简单 集成度高 大批量生产 故成本低 售价低 二 可编程只读存储器 PROM 3 6 1ROM的结构和工作原理 1 基本结构 一 ROM的结构示意图
4、 地址输入 数据输出 n位地址 b位数据 最高位 最低位 2 内部结构示意图 存储单元 数据输出 字线 位线 地址译码器 ROM存储容量 字线数 位线数 2n b 位 地址输入 3 逻辑结构示意图 1 中 大规模集成电路中逻辑图简化画法的约定 连上且为硬连接 不能通过编程改变 编程连接 可以通过编程将其断开 断开 与门 或门 缓冲器 同相输出 反相输出 互补输出 2 逻辑结构示意图 2n个与门构成n位二进制译码器 输出2n个最小项 n个输入变量 b个输出函数 或门阵列 与门阵列 二 ROM的基本工作原理 1 电路组成 二极管或门 二极管与门 位线 字线 输出缓冲 2 工作原理 输出信号的逻辑表
5、达式 字线 位线 地址译码器 存储单元 地址译码器 字线 和存储矩阵 位线 之间的关系 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 字线W和位线D的每个交叉点都是一个存储单元 交叉点接二极管时相当于存1 没有接二极管相当于存0 交叉点的数目就是存储单元数 存储容量 字数X位数 4X4 交叉点还可以接三极管 MOS管等 只有W0为1其余为字线为0 0 1 1 0 输出信号的真值表 0101 A1A0 D3D2D1D0 1010 0111 1110 3 功能说明 1 存储器 2 函数发生器 地址 存储数据 输入变量 输出函数 3 译码编码 字线 编码 0101
6、1010 0111 1110 A1A0 00 01 10 11 输入变量 输出函数 3 6 2ROM应用举例及容量扩展 一 ROM应用举例 用ROM实现以下逻辑函数 例3 6 2 Y1 m 2 3 4 5 8 9 14 15 Y2 m 6 7 10 11 14 15 Y3 m 0 3 6 9 12 15 Y4 m 7 11 13 14 15 译码器 编码器 二 ROM容量扩展 1 存储容量 存储器存储数据的能力 为存储器含存储单元的总位数 存储容量 字数 位数 字 word 位 bit 1k 1 1024个字每个字1位存储容量1k 1k 4 1024个字每个字4位存储容量4k 256 8 25
7、6个字每个字8位存储容量2k 64k 16 64k个字每个字16位存储容量1024 1M 2 存储容量与地址位数的关系 存储容量256 4 8位地址 256 28 4位数据输出 存储容量8k 8 8k 8 210 213 13位地址 8位数据输出 3 常用EPROM 2764 27128 A0 A12 8k 8 64k 13位地址输入 8位数据输出 O0 O7 输出使能端 1输出呈高阻 0使能 片选端 ROM工作 任意 ROM不工作输出呈高阻 16k 8 128k 16k 16 210 214 27256 32k 8 256k 32k 32 210 215 2764 0 1 其他常用的EPRO
8、M 4 ROM容量的扩展 地址总线 8位数据总线 16位数据总线 D 7 0 D 15 8 8位 16位 地址线合并 共用 输出使能端 片选端合并 共用 数据输出端分为高8位和低8位 方法 1 字长的扩展 位扩展 2 字线的扩展 地址码的扩展 字扩展 两片4 4 8 4 四片32k 8 4 32k 8 15位地址输入 增加两位地址 经过2线 4线译码控制四个芯片的 增加一位地址A2 电路略 RAM的位 字同时扩展 例 试用ROM产生如下的一组多输出逻辑函数 解 化为最小项之和的形式得到 ROM点阵图 三 PROM应用举例 1 代码转换 例 用ROM实现4位二进制到格雷码的转换 列状态转换真值表
9、 由真值表写出最小项之和表达式 W m 8 15 X m 4 11 Y m 2 5 10 13 Z m 1 2 5 6 9 10 13 14 根据最小项画出与 或点阵图 先画地址译码器 四变量 八输入 十六个最小项 8X16阵列 再画或阵列 只有四输出 每个输出按最小项加表示 共4X16阵列 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 W m 8 15 X m 4 11 Z m 1 2 5 6 9 10 13 14 全部最小项 把需要的最小项相加 与阵列存储容量 16X8 128 或阵列存储容量 16X4 64 总存储容量 128 64 192 点阵图相当于将真
10、值表存入PROM 与阵列 不可编程 所有最小项都必须全部画出 或阵列 可编程 根据要求选用 PROM 选用PROM实现 令 PROM地址码A3 A0 ABCD 则PROMQ3 Q0 WXYZ Y m 2 5 10 13 2 用ROM实现组合逻辑函数 例 用ROM实现一位全加器 全加器真值表 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 最小项之和表达式 S m 1 2 4 7 C0 m 3 5 6 7 画点阵图 0 1 2 3 4 5 6 7 例 用ROM实现多输出函数 解 写出最小项之和表达式 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 分析图示电路 1 741
11、61组成模几计数器 2 写出W X Y Z的函数表达式 3 在CP作用下 分析WXYZ端顺序输出8421BCD码的状态 并说明电路的功能 WXYZ顺序输出3141592653589793的8421BCD码 电路为一个能产生十六位 的函数发生器 模16计数器 3 用ROM实现字符发生器 常用的点阵字符规格有9X7 7X7 7X5三种 例 用7X5点阵说明如何实现显示一个字符R 列真值表 地址码输出 写出最小项之和表达式 D4 m 1 7 D3 m 1 4 D2 m 1 4 5 D1 m 1 4 6 D0 m 1 4 7 R字符占用存储单元 7X5 35 如何实现多字符显示 输出为7条字线 每条字线同时输出5五位 ROM矩阵64X7X5 字符控制 特征地址 输出缓冲 显示屏 A0 A2 A3 A8 8位 64位 5位 A0 A2 3位地址码是字符控制译码器的地址码 每个字符是7行x5列 也可以说每个字符是7个字X5位 A3 A8 6位地址是特征地址译码器的地址码 可寻址范围0 63 用ROM实现64个字符显示设计
