半导体存储器和可编程逻辑器件概要课件.ppt

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1、1.按照制造工艺分为双极型和MOS存储器第6章半导体存储器和可编程逻辑器件6.1半导体存储器6.1.1半导体存储器的特点双极型存储器以TTL触发器作为基本存储单元，具有速度快、功耗大、价格高的特点，主要用于高速应用场合，如计算机中的高速缓存；MOS存储器以MOS触发器或电荷存储器件作为基本存储单元，具有集成度高、功耗小、价格低的特点，主要用于大容量存储系统，如计算机内存。6.1.2半导体存储器的分类2.按照存取功能分为RAM和ROM3.按数据输入/输出方式分为串行存储器和并行存储器RAM（随机存储器0---可读/写存储器。停电后

2、所存储的数据便会丢失，静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAMROM：只读不写，掉电后数据不丢失。掩模式ROM、一次可编程PROM、紫外线可擦除编程EPROM、电可擦除可编程EEPROM。引脚数目---存储速度11.存储容量6.1.3半导体存储器的主要技术指标2.存取时间位bit,字节byte字word地址管脚数n→2n地址容量：地址数×字长1K=1024=21064K=2161M=22026.2随机存取存储器RAM存储器地址列地址译码行地址译码存储矩阵读写控制电路A0。。AiAi+1。。An-1I/O6.2.1RAM的结

3、构和读写原理36.2.2读写存储器集成电路简介静态读写存储器（SRAM）集成电路6264采用CMOS工艺制成，存储容量为8K×8位，典型存取时间为100ns、电源电压＋5V、工作电流40mA、维持电压为2V，维持电流为2μA。8K=213，有13条地址线A0～A12；每字有８位，有８条数据线I/O0～I/O7。46.3只读存储器ROM6.3.1ROM分类及组成51.掩膜ROM二极管ROM矩阵4×4111EN△1EN△1EN△1EN△A1A0D3D2D1D0与阵或阵EN字线W0W1W2W300011011D3D2D1D0A0010

4、1A11011A20100A31110D3D2D1D0A0A1A2A30101位线6熔丝结构3.EPROM4.EEPROM5.快闪存储器（FlashMemory6.非易失性静态读写存储器NVSRAM叠栅MOS管叠栅MOS管，隧道效应锂电池后备电源2．PROM76.4存储器的扩展和工程应用6.4.1存储器的扩展1.1位扩展全部地址端并联，控制端并联.。数据线=字长82字扩展输出端并连（字长不变）控制端并联利用片选只能使一片工作。片选作为扩展地址。9字扩展例试用256×8扩展成1024×8的RAM存储系统解：需要四片地址数分析：25

5、6→28A0～A71024→210A0～A9加2位地址，利用2位地址选用4片RAM之一，2/4译码10字扩展例图地址分配：器件编号A9A8A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0RAM（1）0011100000000000～0011111111000～0FFRAM（2）0111010100000000～0111111111100～1FFRAM（3）1010111000000000～1011111111200～1FFRAM（4）1101111100000000～1111111111300～3FF0000FF1001FF2002FF

6、3003FF1234113字位扩展将1024×4的RAM扩展为2048×8RAM。126.5可编程逻辑器件6.5.1可编程逻辑器件概述PLD半定制电路：按一定规格预先加工好的半成品芯片，用户可以利用软、硬件开发工具对器件进行设计和编程，使之实现所需要的逻辑功能。PLD器件具有缩短设计周期，设计风险低，产品生产的总费用低，并具有高可靠性和可加密性的优点。131.可编程阵列逻辑2.PAL的结构6.5.2普通可编程逻辑器件14可编程逻辑器件例子Yi=f（I1、I2、I3、I4）组合逻辑电路与（可以编程）或阵列I1I2I3I4Y1Y2Y

7、3Y415PLD实例ABCD161.可编程阵列逻辑6.4.4现场可编程门阵列现场可编程门阵列。FPGA内部由许多独立的可编程逻辑模块组成，用户可以通过编程将这些模块连接成所需要的数字系统。它具有密度高、编程速度快、设计灵活和可再配置等许多优点⑴可编程逻辑模块CLB结构形式：查找表结构、多路开关结构、多级与非门结构。电路组成：逻辑函数发生器、触发器、数据选择器、信号变换。⑵可编程输入／输出模块(IOB)完成芯片内部逻辑与外部封装脚的接口，它们可定义为输入、输出或者双向传输信号端。⑶可编程互连资源(IR)176.4.5可编程逻辑器件

8、的开发⑴设计准备选择系统方案，进行抽象逻辑设计；选择合适器件，满足设计要求。⑵设计输入HDL⑵设计处理EDA软件对编程文件产生的整个编译、适配过程通常称为设计处理功能仿真逻辑功能检证（前仿真）。时序仿真在选择好器件并完成布局、布线之后进行，分析系统中各部分的时序