电子技术ppt电子课件教案-第22章 存储器与可编程逻辑器件

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1、地 址 译 码 器 W0 = A1 A0 W1 = A1 A0 W2 = A1 A0 W3 = A1 A0 D3 D2 D1 D0 A0A1 m0m1m2m3 0100011 0 1 1 1000000 1 0 1 0010100 1 0 0 0001111 1 1 0 第第2222章章 存储器和可编程逻辑部件存储器和可编程逻辑部件 电子技术电子技术 课堂讨论 22.1 22.1 只读存储器只读存储器 22.2 22.2 随机存储器随机存储器 22.3 22.3 可编程逻辑器件可编程逻辑器件 第第 22 22 章章 存储器与可编程逻辑器件存储器与可编程逻辑器件 下一章 上一章 返回主页制作第

2、22 章 存储器和可编程逻辑部件按存储功能分只读存储器（ROM）随机存储器 ( RAM ) 按构成元件分双极型存储器：速度快，功耗大。MOS 型存储器：速度慢，功耗小，集成度高。 半导体存储器分类 22.1 22.1 只读存储器只读存储器一、ROM 的结构框图 第 22章 存储器和可编程逻辑部件存储阵列NM W0 W1 WN-1.D1 D0DN-1 读出电路 存储输出 字线 位线 容量 电路组成地址译码器 存储阵列地址输入 地 址 译 码器 A0 A1 AN-1 .二、ROM 的工作原理 22.1 只读存储器二极管 ROM 电路 A0 A1 +U A0 A0 A1 A1 地址输入 读出电路 存

3、储输出 存储矩阵 地址译码器 D3 D2 D1 D0 -W0 W1 W2 W3 - 字线 位线 1. 存储矩阵 字线和位线的交叉点，看作是一个存储单元。 交叉点处接有二极管时，相当于存 1。 交叉点处没接有二极管时，相当于存 0 。 输出位线与输入字线之间是“或”逻辑关系。读出电路 存储输出 存储矩阵 D3 D2 D1 D0 -W0 W1 W2 W3 - 字线 位线 0122.1 只读存储器2. 地址译码器 地址逻辑表达式 W3 = A1 A0 W0 = A1 A0 W1 = A1 A0 W2 = A1 A0 22.1 只读存储器地址译码器是一个“与”逻辑阵列。 A0 A1 +U A0 A0

4、A1 A1 地址输入 地址译码器 W0 W1 W2 W3 字线 地址译码器的特点 N 取一译码 即四选一。 最小项译码最小项的数目为 N = 2n = 4 。22.1 只读存储器A0 A1 +U A0 A0 A1 A1 地址输入 地址译码器 W0 W1 W2 W3 字线 3. 简化的逻辑阵列 D0 = W0W1 D1 = W1 +W3 D2 = W0 +W2 +W3 D3 = W1 +W3 当W1 = 1 时，输出的数据 D3D2D1D0 = 1011。 有二极管 无二极管 011 0 1 1 导通 22.1 只读存储器地 址 译 码 器 W0 = A1 A0 W1 = A1 A0 W2 =

5、A1 A0 W3 = A1 A0 D3 D2 D1 D0 A0A1 m0m1m2m3 0100例 22.1 用 ROM 构成全加器。 (1) 全加器逻辑状态及最小项编码 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7W0 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C0 1 2 3 4 5 6 70 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1位线 S C最小项 编号字 线最小相对应十 进制数A B

6、CS = ABC + ABC + ABC + ABC解： 22.1 只读存储器(2) 根据最小项编码表，构成全加器 S = m1 + m2 + m4 + m7 C = m3 + m4 + m6 + m7 22.1 只读存储器S A B C W0 A B C W1A B C W2A B C W3A B C W4A B C W5A B C W6A B C W7地 址 译 码 器 ABC m0m1m2m3m4m5m6m7 C 一、RAM 的结构读/写控制电路 数据线 输入/输出 I/O片选 (CS) 读/写控制 (R/W) 第 22章 存储器和可编程逻辑部件22.2 22.2 随机存储器随机存储器地

7、 址 译 码 器 存取矩阵 A0 A1 AN-1.1. 存储矩阵 由许多存储单元构成。 2. 地址译码 N 取一译码 3. 读/写控制电路 当 R/W = 1 时，执行读操作。 当 R/W = 0 时，执行写操作。 4. 片选控制 当 CS = 0 时，该片ROM 被选中，工作。 当 CS = 1 时，该片ROM 未被选中，不工作。 22.2 随机存储器二、基本存储单元 存储单元 22.2 随机存储器1. 电路 1 EN 1 EN 1 EN 1(R/W) 读/写控制 I/O 数据输入/输出 W1DD VT1 VT2 Q Q 11G2 G1 G4 G3 G5 G6 当 W1 = 0 时，字线未被

8、选中 VT1 、VT2 截止，触发器保持原态， 该字不进行读/写操作。 当 W1 = 1 时，字线被选中 ， VT1 、VT2 导通，此时可进行读/写操作。2. 工作原理 当 R/W = 0 时， G3、G5 接通 , I/O 端的输入信号送入数据总线 D、D 上， 经 VT1、VT2 存入触发器。 22.2 随机存储器当 R/W = 1 时， G4 接通 ,存入触发器的信息，经 VT1、数据总线 D、G4 送入 I/O 端。22.2 随机存储器可编程逻辑器件简称 PLD，其核心部分是 由“与”阵列和“或”阵列组成。是一种由用户配 置的可完成某种逻辑功能的电路。 输入电路输出电路“或”阵列“与

9、”阵列.输 入 数 据输 出 数 据PLD 基本结构框图 第 22章 存储器和可编程逻辑部件22.3 22.3 可编程逻辑器件可编程逻辑器件一、PLD 阵列中的逻辑符号 1 A B C F“与”门阵列 & A B C F“或”门阵列 1 AB C 输入缓冲门 “ ” 表示固定连接点，用户不能改变.“” 表示为用户定义编程点。编程时可断 开也可接通。 无 “ ” 或 “” 表示该点是断开的，或者是 编程时已被擦除。22.3 可编逻辑器件二、可编程只读存储器（PROM） 1. 一次编程只读存储器 只能编成一次，一旦编好 就不能再修改。 字线 位线 熔丝 PROM 存储单元 出厂时，熔丝接通，为 1

10、。 需要改写时，通入大电流，将熔丝烧断，改写为 0。 地址译码部分不能编程。22.3 可编逻辑器件例22.2 试用 PROM 实现下面逻辑函数: F = ABC+ ABC+ ABC + ABC 解： 三个输入变量，一个输出变量，所以选 用三条地址线和一条数据输出线的 PROM。22.3 可编逻辑器件m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7W0 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1最小相A B C字线

11、最小项编号F = m2 +m4 +m5 +m7PROM 阵列图 22.3 可编逻辑器件W7 W6 W5 W4 W3 W2 W1 W0&ABC 1111 F2. 可改写型只读存储器 (EPROM ) 可多次擦写并重新写入内容。 用紫外线照射，完成擦除操作。 3. 电可改写型只读存储器 (EEPROM ) 22.3 可编逻辑器件三、可编程阵列逻辑（PLA） 电路组成可编程与阵列 可编程或阵列 特点译码器部分可有用户自己编程。可以方便地的构成组合逻辑电路和时序逻 辑电路。 22.3 可编逻辑器件例22.3 试用 PLA 实现下面逻辑函数: F = ABC + ABC + ABC + ABC 解：PA

12、L 阵列图 可编程 “与”阵列可编程 “或”阵列 22.3 可编逻辑器件F = ABC + ABC + ABC + ABC 根据 1FABC 111四、通用阵列逻辑（GAL） 是一种可多次编程、可电擦除的通用逻辑器。 可构成组合逻辑电路和时序逻辑电路。可以设置加密位。22.3 可编逻辑器件22.1 一个 10248 位的静态 RAM，其数据线和 地址线各为（ ）根？a. 8 和10 b. 10 和 8 c. 4 和 8 a 22.2 写出图中不同地址输入时 ROM 中的信息内 容。答 ：当地址 A1A0 为 00、 01、10 、11 时，D1 D0 分 别为10、11、10、01。第 22章

13、 存储器和可编程逻辑部件课堂讨论课堂讨论W0 W1 W2 W3 D1 D0 A1A0地 址 译 码 器 地 址 输 入 22.3 已知在不同地址输入情况下，ROM 的信息 内容见下表，试在图中划出二极管阵列。地址信息内容 A1 A0D3 D2 D1 D0 0 00 11 01 10 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1解： 由表内信息可知， 当 A1A0 = 00 时， D2 = D1 =1 。 所以，在 W0 线与 D2 、 D1 线交叉点处接入二极管。 其他同理。课 堂 讨 论 W0 W1 W2 W3 D3 D2 D1 D0 A1A0地 址 译 码 器 地 址 输 入 R4 22.4 下图为编程不完整的 PLA 阵列图，其中或 阵列尚未编程。试根据下列输出的逻辑函数式将或阵 列予以编程。 Y1 = ABCD + BD，Y2= ABD + ABC + BC课 堂 讨 论 &ABCD 1111 可编程 “与”阵列可编程 “或”阵列1Y2