可编程逻辑电路

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1、第六章可编程逻辑电路“软件固化”,“以存代算”思想的体现用软件设计硬件：硬件描述语言(HDL)硬件设计的进步:方便、灵活、可修改设计用户可编程设计方便易于实现主要内容:可编程逻辑器件及应用目录6-2只读存储器(ROM)6-3随即存储器(RAM)6-4可编程逻辑器件该述(PAD)6-5通用阵列逻辑GAL6-1导论6-6现场可编程门阵列FPGA最常用的可编程逻辑器件可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)是一大类器件的总称,包括:ROM(Read-OnlyMemory)只读存储器PLA(ProgrammableLogicArray

2、)可编程逻辑阵列PAL(ProgrammableArrayLogic)可编程阵列逻辑GAL(GeneralArrayLogic)通用阵列逻辑还有FPGA,CPLD等6-1导论6-2只读存储器(ROM)两大类存储器（Memory）ROM(Read-OnlyMemory)一旦信息写入，在机器上只读RAM(Random-AccessMemory)随机存储器，在运行状态可读可写ROM功能存放固定信息程序，常数，指令，......ROM的优点信息非“易失”(Nonvolatile)简单，容量大ROM分类ROMPROMMaskPROMEPROMUVEPROME2PRO

3、MFlashE2PROMStandardE2PROMOTPPROM多次编程一次编程工厂编程用户编程只读存储器ROM分类ROM掩膜ROM内容只能读出，不能改变.半导体厂家用掩膜技术写入程序成本低，适用于批量生产不适用研究工作PROM可编程ROM内容只能读出，不能改变.用户使用特殊方法进行编程，只能写一次，一次编程不能修改。适用于批量生产不适用研究工作EPROM光可擦除PROM固化程序用紫外线光照5～15分钟擦除，擦除后可以重新固化新的程序和数据。用户可以对芯片进行多次编程和擦除。适用于研究工作不适用于批量生产。E2PROM电可擦除PROM实现全片和字节擦写改

4、写，作为非易失性RAM使用。集成度和速度不及EPROM，价格高，擦写在原系统中在线进行。FlashMemory快速电擦写存储器可以整体电擦除（时间1S）和按字节重新高速编程。CMOS低功耗；编程快（每个字节编程100μs整个芯片0.5s）；擦写次数多（通常可达到10万）与E2PROM比较：容量大、价格低、可靠性高等优势。用于PC机内装操作系统和系统不能丢失初始功能的专门领域。需要周期性地修改被存储的数据表的场合。内存细分信息存取方式特点用途ROM结构字线位线4字×4位存储体输出缓冲器W0W1W2W3A0A1B3B2B1B0F3F2F1F0地址译码器地址RO

5、M的工作原理001100011100导通导通存储矩阵是一个“或”逻辑阵列W3=A1A0m3m2W2=A1A0m1W1=A1A0m0W0=A1A0A0A1地址译码器D3D2D1D0简化的ROM存储矩阵阵列图有二极管无二极管存储体或阵列可以画为：W0W1W2W3B0B1B2B3W0W1W2W3B0+W0W2B0++地址译码：与阵列A0A1W0W1W2W3A0_A0A1_A1A0A1W0A0A0A1A1W0ROM字数很大时，译码系统很复杂。字数较大，采用多级译码字数很少，一级译码PROM——与阵列固定、或阵列可编程W0W1W2W3A0A1++++Y0Y1Y2Y3

6、固定连接可编程连接不连接8x4ROMA0A1A2F0F1F2F3与阵列不可编程或阵列可编程8个存储单元，每个单元存储4位二进制数码。512x8PROM芯片结构存储阵列8-1Mux64x64译码64A8A3...缓冲3A2A1A06位3位......F7F6...F0888CE0CE1CE2缓冲ROM的应用1、位扩展用4片328ROM扩展成3232ROM。【例】2、字扩展用256片(512x8)ROM芯片扩展成128Kx8ROM512x8ROM512x8ROM512x8ROM512x8ROM............16片16片4-164-16译码列选择行

7、选择__CE0__CE1【例1】用2片(32x8)ROM芯片扩展成128x4ROM【例2】3、用存储器实现组合逻辑函数【例1】试用ROM设计一个八段字符显示的译码器。100011101111110111101110011110101101000110101100001111101011111110101010111101111001111111111000111000010111101111110110101101110101011001110100111100110011110110110010011000010001111111010000abcdef

8、ghDCBA显示输出输入电路图EN【例2】试用ROM产生如下的一组