08半导体存储器和可编程逻辑器件

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1、第八章半导体存储器与可编程逻辑电路8.1半导体存储器概述8.2ROM8.3随机存储器RAM8.4存储器容量的扩展8.5用存储器实现组合逻辑函数8.6可编程逻辑器件概述8.7通用阵列逻辑GAL8.8现场可编程门阵列FPGA8.1半导体存储器概述能存储大量二值信息的器件一、一般结构形式输入/出电路I/O输入/出控制！单元数庞大！输入/输出引脚数目有限二、分类1、从存/取功能分：①只读存储器(Read-Only-Memory）②随机读/写（Random-Access-Memory）2、从工艺分：①双极型②MOS型8.

2、2ROM8.2.1掩模ROM一、结构二、举例地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)D0Dm两个概念：存储矩阵的每个交叉点是一个“存储单元”，存储单元中有器件存入“1”，无器件存入“0”存储器的容量：“字数x位数”掩模ROM的特点：出厂时已经固定，不能更改，适合大量生产简单，便宜，非易失性8.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同8.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同写入时

3、，要使用编程器8.2.3可擦除的可编程ROM（EPROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同一、用紫外线擦除的PROM（UVEPROM）二、电可擦除的可编程ROM（E2PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同三、快闪存储器（FlashMemory）为提高集成度，省去T2（选通管）改用叠栅MOS管（类似SIMOS管）8.3随机存储器RAM8.3.1静态随机存储器（SRAM）一、结构与工作原理二、SRAM的存储单元六管N沟道增强型MOS管8.3.2*动态随机存储器（DRAM）动态存储单元是利用MOS

4、管栅极电容可以存储电荷的原理8.4存储器容量的扩展8.4.1位扩展方式适用于每片RAM,ROM字数够用而位数不够时接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联即可例：用八片1024x1位→1024x8位的RAM8.4.2字扩展方式适用于每片RAM,ROM位数够用而字数不够时1024x8RAM例：用四片256x8位→1024x8位RAM0001110110111011011111100001110110111011011111108.5用存储器实现组合逻辑函数一、基本原理从ROM的数据表可见：若以地址线为输入变量，则

5、数据线即为一组关于地址变量的逻辑函数地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)8.5用存储器实现组合逻辑函数一、基本原理从ROM的数据表可见：若以地址线为输入变量，则数据线即为一组关于地址变量的逻辑函数地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110二、举例8.6可编程逻辑器件概述PROM的特点：地址字，一一对应，所需存储容量大

6、信息表完全PLA针对ROM这一特点逻辑压缩W0W1W2W3A0A1++++Y0Y1Y2Y3PROM与阵列固定、或阵列可编程W0W1W2W3A0A1++++Y0Y1Y2Y3PLA与、或阵列均可编程集成化的PLA16路输入8路输出I0I1I15“或”矩阵“与”矩阵VCC48P项可控求反异或门【例】存储信息表输入输出I3I2I1I0F7F6F5F4F3F2F1F0000000000000000100000001001000000100001100001001010000010000010100111001011000

7、000100011100110001100001000000100101010001101001000100101101010001110000010000110100001001111011100100111111100001用16x8ROM存储F0F1F2F3F4F5F6F7I0I1I2I3P0P1P2P3P4P5P6P7P8I0I1I2I3P0P1P2P3P4P5P6P7P8P15……ROM容量：与阵列8x16，或阵列16x8，总容量256。用PLA存储将表达式逻辑压缩(化简)输入输出I3I2I1I0F7

8、F6F5F4F3F2F1F0000000000000000100000001001000000100001100001001010000010000010100111001011000000100011100110001100001000000100101010001101001000100101101010001110000010000110100001001111011100100