存储器、复杂可编程器

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1、§7存储器、复杂可编程器件和现场可编程门阵列半导体存储器教学基本要求了解CPLD、FPGA的结构及实现逻辑功能的编程原理。掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念。掌握RAM、ROM的工作原理及典型应用。了解存储器的存储单元的组成及工作原理。7.1只读存储器7.2随机存取存储器7.3复杂可编程逻辑器件*7.4现场可编程门阵列教学内容17.1只读存储器7.1.2二维译码7.1.3可编程ROM7.1.4集成电路ROM7.1.5ROM的读操作与时序图7.1.6ROM的应用举例7.1.1ROM的定

2、义与基本结构27.1只读存储器(2)ROM特点：ROM一般由专用的装置写入数据,一旦写入不能随意改，在切断电源后，数据也不会消失，即具有非易失性。(1)定义(ROM)：只读存储器，工作时内容只能读出，不能随时写入，所以称为只读存储器(Read-OnlyMemory).(3)ROM的分类：二极管ROM；三极管ROM；MOS管ROM按写入情况划分可编程ROM按存贮单元中器件划分：固定ROM:存储内容在制造时用掩模技术确定，出厂时已完全固定，使用时无法更改，所以固定ROM也称为掩模编程ROM。PROM：EP

3、ROM：E2PROM：内容由用户根据需要写入，但只能写入一次，一经写入就不能再修改。具有较大的使用灵活性，它的存储内容不仅可以按照用户的需要写入，而且还能擦去重写。由快闪叠栅MOS管组成，可在线擦写1万次以上，但单元电路EPROM复杂的多，所以集成度比EPROM低。基本概念-1：37.1只读存储器字数：字的总量。地址：每个字的编号。字数=2n（n为存储器外部地址线的线数）基本概念-2：（4）存储器的核心：是存储体本身，它由若干个存储单元构成的存储矩阵。（5）存储器的存储容量(M)：常用：字数×字长（位

4、数）来表示。（例如：4K×4位，64K×8位等）字长(位数):一个信息需要多少位的二进制数表示，字的位数称为字长。4②地址译码器：将输入的地址代码译成字线输出信号，使连接在这条字线上的存储单元与相应的读控制电路接通，然后对这些单元进行读操作。（1）R0M的基本结构：由存储矩阵、地址译码器、输入/输出控制电路三部分组成。存储矩阵：由许多存储单元排列而成，每个存储单元能存储l位二进制数据（1或0），在译码器和读控制电路的控制下，可将所存储的数据1或0读出。7.1.1ROM的定义与基本结构③读控制电路：用于

5、对电路的工作状态进行控制。读信号为1时：执行读操作；此外在读控制电路中另加有片选输入端，以利于存储器容量的扩展。数据输出：通常由三态门组成，实现输出（读出）功能。57.1.1ROM的定义与基本结构ROM结构示意图容量=字线×位线M=4467.1.2二维译码R=16×16=25677.1.3可编程ROM（256X1位EPROM）256个存储单元排成1616的矩阵行译码器从16行中选出要读的一行列译码器再从选中的一行存储单元中,选出要读的一列的一个存储单元。如选中的存储单元的MOS管的浮栅

6、注入了电荷，该管截止，读得1；相反读得087.1.4集成电路ROM编程选通信号编程写入电压Atmel:128K×897.1.5ROM的读操作与定时图读出过程操作如下：①欲读取单元的地址加到存储器的地址输入端。②加入有效的片选信号③使输出使能信号OE有效，经过一定延时后，有效数据出现在数据线上。④让片选信号CE或输出使能信号OE无效．经过一定延时后，数据线呈高阻。地址存取延迟时间片选存取时间输出使能延迟时间输出保持时间输出失效时间10（1）用于存储固定的专用程序（2）利用ROM可实现查表或码制变换等功

7、能查表功能－查某个角度的三角函数把变量值（角度）作为地址码，其对应的函数值作为存放在该地址内的数据，这称为“造表”。使用时，根据输入的地址(角度)，就可在输出端得到所需的函数值，这就称为“查表”。码制变换－把欲变换的编码作为地址，把最终目的编码作为相应存储单元中的内容即可。7.1.6ROM的应用举例11CI3I2I1I0二进制码O3O2O1O0格雷码CI3I2I1I0格雷码O3O2O1O0二进制码00000000010000000000001000110001000100010001110010001

8、1000110010100110010001000110101000111001010111101010110001100101101100100001110100101110101010001100110001111010011101110011110010101111110101100010111110110111101011001010111001000011011011111011001011101001111101011011111000111