第8章存储器和可编程逻辑器件ppt课件.ppt

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1、第8章半导体存储器和可编程逻辑器件本章课时：5学时1第8章半导体存储器和可编程逻辑器件2目录8.1概述8.2半导体存储器8.2.1存储器的主要技术指标8.2.2随机存取存储器8.2.3只读存储器8.2.4存储器扩展8.2.5综合应用第8章半导体存储器和可编程逻辑器件3目录8.3可编程逻辑器件8.3.1低密度PLD8.3.2高密度PLD8.3.3PLD设计流程第8章半导体存储器和可编程逻辑器件4作业8-3,8-8,8-9,8-13,1K8改为2K8第8章半导体存储器和可编程逻辑器件58.1概述随着集成电路设计和制造工艺的不断改进和完善，集成电路产品不仅在提高开关速度、降低功耗等方面有了

2、很大的发展，电路的集成度也得到了迅速的提高，大规模集成电路LSI和超大规模集成电路VLSI已得到了广泛的应用。在分析和设计逻辑系统时，应把LSI和VLSI作为一个功能模块来进行使用。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件6LSI分为通用型和专用型两大类。通用型LSI是指已被定型的标准化、系列化产品。各种型号的存储器、微处理器等均属此类。专用型LSI是指为某种特殊用途而专门设计制作的功能块，只能使用在一些专用场所或设备中。本章仅简要介绍存储器和可编程逻辑器件。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件78.2半导体存储器半导体存储器（简称存储器）是一种能存储大量二值信息或数据的半导体器件。它可以存储用

3、户程序以及实时数据等多种信息。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件8存储器分类按读写功能分为：只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）和随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）。按在计算机系统中的作用分为：主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和高速缓冲存储器。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件9按信息的可保存性分为：易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器在系统关闭时会失去存储的信息，它需要持续的电源供应以维持数据。大部分的RAM都属于此类。非易失存储器在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据信息，如ROM半导体存储器、磁介质或光介质存储器。第8章半导体存储器和

4、可编程逻辑器件10半导体存储器按读写功能分类时的详细情况如下图所示：半导体存储器ROM固定ROM（又称掩膜ROM）可编程ROM可编程ROM（PROM）可擦除PROM（EPROM）电子可擦除EPROM（E2PROM）快闪存储器RAM静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）第8章半导体存储器和可编程逻辑器件11对存储器的操作（也称为访问）通常分为两类：读操作和写操作。读操作是从存储器中取出其存储信息的过程；写操作是把信息存入到存储器的过程。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件128.2.1存储器的主要技术指标存储器的技术指标包括存储容量、存取速度、可靠性、功耗、工作温度范围和体积等。其中存

5、储容量和存取速度为其主要指标。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件131.存储容量1.存储容量是指存储器可以存储的二进制信息量，单位为位或比特（bit）。存储器中的一个基本存储单元能存储1bit的信息，也就是可以存入一个0或一个1，所以存储容量就是该存储器基本存储单元的总数。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件14一个内有8192个基本存储单元的存储器，其存储容量为8Kbit（1K=210=1024）；这个存储器如果每次可以读（写）8位二值码，说明它可以存储1K个字，每字为8位，这时的存储容量也可以用1K8位来表示。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件152.存取速度存储器的存取时间定义为存

6、储器从接收存储单元地址码开始，到取出或存入数据为止所需的时间，其上限值称为最大存取时间。存取时间的大小反映了存储速度的快慢。存取时间越短，则存取速度越快。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件168.2.2随机存取存储器随机存取存储器RAM，又称为读写存储器。在工作过程中，既可从RAM的任意单元读出信息，又可以把外部信息写入任意单元。因此，它具有读、写方便的优点，但由于具有易失性，所以不利于数据的长期保存。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件17根据存储单元工作原理的不同，RAM可分为静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM两大类。SRAM的数据由触发器记忆，只要不断电，数据就能保存，但

7、其集成度受到限制。DRAM一般采用MOS管的栅极电容来存储信息，必须由刷新电路定期刷新，但集成度高。SRAM速度非常快，但其价格较贵。DRAM的速度比SRAM慢，不过它比ROM快。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件181.RAM的结构RAM电路通常由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路3部分组成，其结构框图如图所示。第8章半导体存储器和可编程逻辑器件19存储矩阵由若干个存储单元组成。在译码器和读/写控制电路的控制下，既可以对存储单元