数字电路与逻辑设计(周洪敏)第9章ppt课件.ppt

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1、第九章半导体存储器1基本概念特点：速度快，体积小，集成度高，可靠性高。半导体存储器是由半导体器件构成的大规模集成电路,专门用来存放二进制信息的,是任何数字电路特别是计算中不可缺少的一部分。29.1只读存储器(ROM)只读存储器在工作时其存储内容是固定不变的，因此，只能读出，不能随时写入，所以称为只读存储器。9.1.1ROM的结构及工作原理1）ROM的结构：3存储矩阵M×N输出电路b0b1…bN-1D0D1…DN-1地址译码器W0…A0图9.1.1ROM的结构框图W1WM-1…A1AK-1输出电路：1、提高存储器带负载的能力。2、实现输出状态三态控制，与系统数据总线连接。每当给定一组输入地

2、址时，译码器选中某一条输出字线Wi，该字线对应存储矩阵中的某个“字”，并将该字中的n位信息通过位线送至输出电路进行输出。4存储矩阵M×N输出电路b0b1…bN-1D0D1…DN-1地址译码器W0…A0图9.1.1ROM的结构框图W1WM-1…A1AK-1字线位线按“字”存放、读取数据，每个“字”由若干个存储单元组成，即包含若干“位”。字的位数称为“字长”。存储容量是ROM的主要技术指标之一，它一般用[字数M×位数N]来表示。例如：128(字)×8(位)、1024(字)×8(位)等等。5ROM的存储容量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—wo

3、rd位—bit1k1:1k4:1024个字每个字4位存储容量4k2568:256个字每个字8位存储容量2k64k16:64k个字每个字16位存储容量1024k（1M）2.存储容量与地址位数的关系存储容量25648位地址256=284位数据输出存储容量8k88k=8210=21313位地址8位数据输出1024个字每个字1位存储容量1k6图9.1.2二极管ROM11D3D2D11D0缓冲器输出电路存储矩阵地址译码器b3b2b1b0字线W0W1W2W3111位线VCCA1A02）ROM的工作原理711D3D2D11D0缓冲器输出电路存储矩阵地址译码器b3b2b1b0字线W0W1W2

4、W3111位线VCCA1A0地址输入选中字线ROM输出A1A0D3D2D1D000011011表9.1.1图9.1.2的地址输入与输出状态对应关系该存储器的容量＝字数×位数＝4×4位W01010W11110W20101W311018结论字线W和位线b间接二极管，存储信息1，字线W和位线b间不接二极管，存储信息0。11D3D2D11D0驱动器输出电路存储矩阵地址译码器b3b2b1b0字线W0W1W2W3111位线VCCA1A0图9.1.24×4位二极管ROM93)ROM的逻辑关系1、地址译码器实现地址码的与运算，每条字线对应一个最小项。2、存储矩阵31032113212320WWWDWWDW

5、WWDWWD++=+=++=+=D3D2D1D0存储矩阵W0W1W2W3位线字线实现相对应字线的或运算。10所以ROM属于组合逻辑，且为最小项表达式或标准与或式，即：D0=W2+W3=A1A0+A1A0D1=W0+W1=A1A0+A1A0D2=W1+W2+W3=A1A0+A1A0+A1A0D3=W0+W1+W3=A1A0+A1A0+A1A011阵列图表示ROM的结构D0D1A1A0A1A0W0W3W2W1D2D3与阵列或阵列11D3D2D11D0缓冲器输出电路存储矩阵地址译码器b3b2b1b0字线W0W1W2W3111位线VCCA1A012阵列图特点3、“黑点”代表输入、

6、输出间应具有的逻辑关系（“与”或者“或”），在存储矩阵中，表示交叉处有二极管。D0D1A1A0A1A0W0W3W2W1D2D3与阵列或阵列1、与阵列：固定阵列，对应输入变量的最小项。2、或阵列：可编程，存储任意二进制信息，可以实现任意组合逻辑。139.1.7ROM的应用实现组合逻辑函数代码转换生成函数表字符发生器波形产生。14例9.1.1：试用ROM实现如下组合逻辑函数：F1=AB+ACF2=AB+BC解：先将上述两个逻辑函数转化成最小项表达式：F1=ABC+ABC+ABC+ABC=m(1,3,6,7)F2=ABC+ABC+ABC+ABC=m(1,5,6,7)15R

7、OM阵列如图9.1.9所示111(D1)(D0)F2F1ABC图9.1.9例9.1.1ROM阵列16例9.1.2试用ROM设计一个8421BCD码7段显示译码器电路，其真值表如表9.1.2所示。解：由真值表可见，应取用输入地址为4位，输出数据为7位的16字节×7位ROM。可根据真值表直接画出ROM的阵列图，而不需要列出逻辑式。17Q3Q2Q1Q0abcdefg显示00000000001000011001111100100