《《电子技术》(吕国泰版) 第8章 半导体存储器和可编程逻辑器件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《电子技术》(吕国泰版) 第8章 半导体存储器和可编程逻辑器件（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第四节第四节 可编程逻辑器件（可编程逻辑器件（PLDPLD）第三节第三节 随机存取存储器随机存取存储器（RAMRAM）第二节第二节 只读存储器只读存储器（ROMROM）第一节第一节 存储器概述存储器概述一、概述一、概述二、二、存储器的主要技术指标存储器的主要技术指标4第一节第一节 存储器概述存储器概述2. 2. 半导体存储器半导体存储器大规模集成组合逻辑电路。大规模集成组合逻辑电路。1. 1. 存储器存储器一种能存储二进制代码的器件。一种能存储二进制代码的器件。分类：分类：磁存储器磁存储器半导体存储器半导体存储器按功能按功能只读存储器（只读存储器（ROMROM）随机存取存储器（随机存取存储器
2、（RAMRAM）分类：分类：一、概述一、概述优点：优点：存储容量大、工作速度快、体积小、存储容量大、工作速度快、体积小、 集成度高。集成度高。5第一节第一节 存储器概述存储器概述（1 1）只读存储器（）只读存储器（ROMROM）(2) (2) 随机存取存储器（随机存取存储器（RAMRAM）特特点：点：写入写入的的信息信息能长期保存，不会因断电能长期保存，不会因断电 而丢失；而丢失；用途用途：存放固定的程序和常数。存放固定的程序和常数。特点：特点：能随能随机机写入写入或读出或读出信息信息，读，读/ /写方写方 便；速度快。便；速度快。缺点：缺点：信息容易丢失，一旦断电，所存储器信息容易丢失，一旦
3、断电，所存储器 的信息会随之消失，不利于数据的长期保存。的信息会随之消失，不利于数据的长期保存。缺点：缺点：存储存储的信息是固定不变的。只能读出的信息是固定不变的。只能读出 信息，不能随信息，不能随机机写入信息。写入信息。用途用途：存放现场的输入输出数据和中间运算存放现场的输入输出数据和中间运算 结果。结果。6第一节第一节 存储器概述存储器概述 半导体存储器的分类半导体存储器的分类半导体半导体 存储器 二极管掩模二极管掩模 ROMMOSMOS管掩模管掩模ROM固定ROM可编程 PROMMOS静态 RAMMOS动态 RAM随机存取存储器随机存取存储器 RAMRAM只读存储器只读存储器 ROMRO
4、M光可擦除 EPROM 电可擦除 E2ROM一次可编 程PROM快闪存储存储 器器7第一节第一节 存储器概述存储器概述 二、二、存储器的主要技术指标存储器的主要技术指标1. 1. 存储容量：存储容量：存储器含有存储单元的数量。存储器含有存储单元的数量。存储单元：存储单元：能存储一位二进制数码能存储一位二进制数码“ “1”1”或或 “ “0”0”的电路。的电路。位（位（bitbit） ：构成二进制数码的基本单元。构成二进制数码的基本单元。字节（字节（BbyteBbyte） ：8 8位组成一个字节。位组成一个字节。字字（wordword） ：一个或多个字节一个或多个字节组成一个组成一个字字。按位存
5、储单元数表示按位存储单元数表示按字节单元数表示按字节单元数表示表示方法：表示方法：例例: :3276832768个位存储单元个位存储单元=1K b=1K b（1024 1024 b b ）32=32 K b32=32 K b例例: :3276832768个位存储单元个位存储单元=4 =4 1024102488=4 K B=4 K B8第一节第一节 存储器概述存储器概述2. 2. 存储周期：存储周期：连续两次读（写）操作间隔的最短时间连续两次读（写）操作间隔的最短时间。快的约纳秒极，慢的约几十毫秒。快的约纳秒极，慢的约几十毫秒。一、固定一、固定ROMROM二、可编程二、可编程ROMROM三、三、
6、ROMROM的应用实例的应用实例四、逻辑门电路的简单画法四、逻辑门电路的简单画法10第二节第二节 只读存储器只读存储器 ROMROM的结构框图的结构框图字线（选择线）字线（选择线）位线位线（数据线）（数据线）存储单元存储单元 字单元字单元地址输入地址输入存储输出存储输出地地 址址 译译 码码 器器存储矩阵存储矩阵读出电路读出电路地地 址址 译译 码码 器器读出电路读出电路存储矩阵存储矩阵 N N MM表示存表示存 储容量储容量11第二节第二节 只读存储器只读存储器ROMROM主要结构主要结构存储矩阵存储矩阵地址译码器地址译码器1. 1.存储矩阵：存储矩阵：由存储单元构成，一个存储单元存由存储单
7、元构成，一个存储单元存 储一位二进制数码储一位二进制数码“ “1”1”或或“ “0”0”。存储器以字为单位进行存储。即一组存储器以字为单位进行存储。即一组存储单元存储单元 存储一个字存储一个字。存放一个字长为存放一个字长为MM的字，需要的字，需要MM个存储单元。个存储单元。 MM个存储单元称为个存储单元称为字单元字单元。存储单元的总数为存储单元的总数为N N字字 MM位，位， N N MM为存储容为存储容 量量 。表示信息的二进制数码称为一个表示信息的二进制数码称为一个字字，二进制数，二进制数 码的位数称为一个码的位数称为一个字长字长MM。12第二节第二节 只读存储器只读存储器2. 2.地址译
8、码器：地址译码器：地址地址为了存取的方便，给每个字单元确定为了存取的方便，给每个字单元确定 的标号。的标号。 A A0 0 A An-1n-1分别分别为为N N个个字单元的地址字单元的地址。 字线字线WW0 0 WWN-1N-1称为字单元的地址选择线；称为字单元的地址选择线； 地址译码器根据输入的代码从地址译码器根据输入的代码从WW0 0 WWN-1N-1条字线条字线 中选择一条字线。中选择一条字线。 位线位线D D0 0 D DM-1M-1确定与地址代码相对应的一确定与地址代码相对应的一 组存储单元位置。选中的一组存储单元中的各组存储单元位置。选中的一组存储单元中的各 位数码经位数码经位线位
9、线传送到数据输出端。传送到数据输出端。13第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器ROMROM分类：按使用器件不同按使用器件不同: :二极管二极管ROMROM双极型双极型ROMROMMOSMOS管管ROMROM固定固定ROMROM可编程可编程PROMPROM按存入方式不同按存入方式不同: :光可擦可编程光可擦可编程EPROMEPROM电可擦可编程电可擦可编程E E2 2PROMPROM一次可编程一次可编程PROMPROM快闪存储器快闪存储器14第二节第二节 只读存储器只读存储器4 44 4二极管二极管掩模掩模ROMROM1. 1.二极管掩模二极管掩模ROMROM没接二没接二 极管
10、处极管处 表示存表示存0 0接二极管处接二极管处 表示存表示存1 1一、固定一、固定ROMROM片选信号片选信号154 4个地址的逻辑式分别为：个地址的逻辑式分别为：地址译码器特点：地址译码器特点： （1 1）N N取一译码：取一译码：N N条字线中，每次只能选中条字线中，每次只能选中 一条字线。图为一条字线。图为4 4选选1 1译码。译码。（2 2）最小项译码：）最小项译码：n n个地址输入变量个地址输入变量A A0 0 A An n最最 小项的数目为小项的数目为N=2N=2n n。图中最小项为。图中最小项为4 4个。个。地址译码器是一个地址译码器是一个“ “与与” ”逻辑阵列逻辑阵列两位地
11、址代码两位地址代码A A1 1A A0 0可指定可指定4 4个不同的地址。个不同的地址。第二节第二节 只读存储器只读存储器 1. 1. 地址译码器地址译码器16第二节第二节 只读存储器只读存储器译译 码码 器器4 4个个 高低电平信号高低电平信号2 2位位 二进制代码二进制代码000 0 0 011 11101 10 110111011101111110SA0A1Y3Y2Y1Y0输 入 输 出2-4 2-4 线译码器线译码器逻辑状态表逻辑状态表使能端使能端 输出低电输出低电 平有效平有效复习17第二节第二节 只读存储器只读存储器2. 2. 存储矩阵存储矩阵存储矩阵有存储矩阵有4 4条字线和条字
12、线和4 4条位线条位线。共有。共有1616个交个交 叉点，每个点都是一个存储单元。叉点，每个点都是一个存储单元。 字线字线WW0 0与位与位 线有线有4 4个交叉点，其中与位线个交叉点，其中与位线D D3 3和和D D0 0交叉处接交叉处接 有二极管。当选中字线有二极管。当选中字线WW0 0为高电平时，两个为高电平时，两个 二极管导通。二极管导通。18第二节第二节 只读存储器只读存储器存储矩阵是一个存储矩阵是一个“ “或或” ”逻辑阵列逻辑阵列W3=A1A0m3m2W2=A1A0m1W1=A1A0m0W0=A1A0 A0A1地 址 译 码 器D3D2D1D0简化的简化的 ROMROM存储矩阵阵
13、列图存储矩阵阵列图有二极管有二极管无二极管无二极管19第二节第二节 只读存储器只读存储器例：地址码例：地址码A A1 1A A0 0 =00=00时，时，WW0 0 =1=1，两个二极管，两个二极管 导通，使位线导通，使位线D D3 3和和D D0 0为为“ “1”1”，这相当于接有二极，这相当于接有二极 管的交叉点存管的交叉点存“ “1”1”。交叉点处没有接二极管处，相当于存交叉点处没有接二极管处，相当于存“ “0”0”；位；位 线线D D1 1和和D D2 2为为“ “0”0”，这相当于没接有二极管的交叉，这相当于没接有二极管的交叉 点存点存“ “0”0”。20第二节第二节 只读存储器只读
14、存储器4 44 4二极管二极管掩模掩模ROMROM没接二极管没接二极管 处表示存处表示存0 0接二极管处接二极管处 表示存表示存1 1片选信号片选信号, , 低电平有效低电平有效001000110021第二节第二节 只读存储器只读存储器 44二极管掩模掩模ROM存储内容A1 A0 Wi D3 D2 D1 D00 0 W0=1 1 0 0 10 1 W1=1 1 0 1 1地地 址输入址输入字字 线线1 0 W2=1 0 1 0 01 1 W3=1 1 1 1 0位位 输输 出出ROMROM的特点：的特点：存储单元存存储单元存“ “0”0”还是存还是存“ “1”1”在设在设 计制造时已确定，不能
15、改变；且存入信息后，即计制造时已确定，不能改变；且存入信息后，即 使断开电源，所存信息也不会消失。使断开电源，所存信息也不会消失。22N N取一译码及取一译码及ROMROM存储内容存储内容地址码地址码A A0 0A A1 10 0 0 00 10 11 01 01 11 1最小项及编号最小项及编号N N取一译码取一译码存储内容存储内容WW0 0WW1 1WW2 2WW3 3D D0 0D D1 1D D2 2D D3 3mm0 0mm1 1mm2 2mm3 30 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 10 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 10 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0
