第7章 存储器和可编程逻辑器件

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1、第七章存储器和可编程逻辑器件7.1存储器7.2可编程逻辑器件PLD存储器的存储媒介有多种，应用范围也非常广泛。软磁盘磁带硬盘内存条光盘优盘数码相机用SM卡7.1存储器半导体存储器的分类如图所示。半导体存储器的主要技术指标１．存储容量存储器包含基本存储单元的总数。一个基本存储单元能存储１位(Bit)的信息，即一个0或一个1。存储器的读写操作是以字为单位的，每一个字可包含多个位。例如：字数：字长：每次可以读(写)二值码的个数总容量２．存取时间反映存储器的工作速度，通常用读(或写)周期来描述。7.1.1ROM一.ROM的结构和工作原理

2、二极管ROMW0A0A1地址译码器位线W1D3W3字线W2D2D1D0W0A0A1地址译码器位线W1D3W3字线W2D2D1D0W0W1W3W2D3D2D1D01001D110111111100100100100D0D2D3地址4×4位ROM数据表二.可编程ROM（PROM）7.1.2RAM一.RAM的结构和工作原理………………行地址译码器存储矩阵读写控制电路(I/O)行地址码输入列地址译码器列地址译码输入１．MOS静态存储单元存储单元六管CMOS静态存储单元VDD••DDTjTj'YjT1T3QQT5T2T4T6Xi位线位线当地

3、址码使得Xi和Yj均为高电平时，表示选中该单元，即可以对它进行读写操作。由于数据由触发器记忆，只要不断电，信息就可以永久保存。采用CMOS管，所以静态功耗极小。二.RAM的存储单元单管NMOS动态存储单元字线TCSC0位线由一个门控管T和一个存储信息的电容CS组成。由于分布电容C0＞＞CS，所以位线上的读出电压信号很小，需用高灵敏度读出放大器进行放大；且每次读出后必须立即对该单元进行刷新，以保留原存信息。动态存储单元的结构比静态存储单元简单，可达到更高的集成度；但DRAM不如SRAM使用方便，且存取时间较长。2．MOS静态存储单元

4、三.集成RAM2114RAM1024×4位存储器结构图行地址译码器64×64存储矩阵I/O电路列地址译码器………………读写控制A6A7A8A9A0A1A2A3A4A5CSR/W2114外引线排列图⌒GNDR/W109118127136145154163172181A6A5A4A3A2A1A0VDDA7A9A8CSI/O1I/O2I/O4I/O321141K×4四.RAM的扩展1.RAM的位扩展2.RAM的字扩展3.RAM的字位同时扩展1.RAM的位扩展用2片2114RAM扩展成1K×8位的A0A1…A9CS2114(1)A0A1…

5、A9CS2114(2)…CSWR/A9WR/WR/I/00I/01I/02I/03I/00I/01I/02I/03D0D1D2D3D4D5D6D72.RAM的字扩展R/WY0Y1Y2Y3••••••••••••••••••••••••D0D3A0A9A11A10A1A0ENCSI/O3I/O0···R/WA9A0CS1···2114（1）R/WA9A0CS1···R/WA9A0CS1···R/WA9A0CS1···2114（2）2114（3）2114（4）I/O3I/O0···I/O3I/O0···I/O3I/O0···用4片21

6、14RAM扩展成4K×4位的3.RAM的字位同时扩展试用1024×4位RAM实现4096×8位存储器。7.2可编程逻辑器件PLD可编程逻辑器件的特点减少系统的硬件规模。(2)增强逻辑设计的灵活性。(3)缩短系统设计周期。(4)简化系统设计，提高系统速度。(5)降低系统成本。7.2.1PLD逻辑表示方法一.阵列交叉点的逻辑表示硬线连接可编程连接断开连接二.基本逻辑门的表示1AAA&ADB≥1ADB三.与门的省缺情况AB00011011001001001001DEFDEFAB11&&四.PLD的三种形式111I2I1I0&≥1&&&&

7、&&&Q2≥1Q1≥1Q07.2.2可编程逻辑阵列PLA例1:试用PLA实现四位二进制码转换为格雷码的转换电路二进制代码B3B2B1B0格雷码G3G2G1G000000000000100010010001100110010010001100101011101100101011101001000110010011101101011111011111011001010110110111110100111111000000111100001111011111111B1B0B3B2二进制代码B3B2B1B0格雷码G3G2G1G000000

8、000000100010010001100110010010001100101011101100101011101001000110010011101101011111011111011001010110110111110100111111000G