存储器、复杂可编程逻辑器和现场可编程门阵列

《存储器、复杂可编程逻辑器和现场可编程门阵列》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、存储器、复杂可编程逻辑器和现场可编程门阵列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*7.5用EDA技术和可编程器件的设计例题教学基本要求：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。概述半导体存贮器能存放大量二值信息的半导体器件。可编程逻辑器件是一种通用器件，其逻辑功能是由用户通过对器件的编程来设定的。它具有集成度高、结构灵活、处理速度快、可靠性高等优点。存储器的主要性能指标读取速度快——存储时间短存储数据量大—

2、—存储容量大7.1只读存储器7.1.1ROM的定义与基本结构7.1.2两维译码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的应用举例存储器RAM(Random-AccessMemory)ROM(Read-OnlyMemory)RAM(随机存取存储器):在运行状态可以随时进行读或写操作。存储的数据必须有电源供应才能保存,一旦掉电,数据全部丢失。ROM(只读存储器)：在正常工作状态只能读出信息。断电后信息不会丢失，常用于存放固定信息（如程序、常数等）。固定ROM可编程ROMPROMEPROME

3、2PROMSRAM(StaticRAM)：静态RAMDRAM(DynamicRAM)：动态RAM7.1只读存储器几个基本概念：存储容量（M)：存储二值信息的总量。字数：字的总量。字长（位数）：表示一个信息多位二进制码称为一个字，字的位数称为字长。存储容量（M)＝字数×位数地址：每个字的编号。字数=2n（n为存储器外部地址线的线数）M=256x4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)ROM的分类按写入情况划分固定ROM可编程ROMPROMEPROME2PROM按存贮单元中器件划分

4、二极管ROM三极管ROMMOS管ROM7.1.1ROM的定义与基本结构存储矩阵7.1.1ROM的定义与基本结构数据输出控制信号输入输出控制电路地址译码器地址输入地址译码器存储矩阵输出控制电路1）ROM（二极管PROM）结构示意图存储矩阵位线字线输出控制电路M=44地址译码器字线与位线的交点都是一个存储单元。交点处有二极管相当存1，无二极管相当存0当OE=1时输出为高阻状态000101111101111010001101地址A1A0D3D2D1D0内容当OE=0时字线存储矩阵位线字线与位线的交点都是一个存储单元。交点处有MOS管相当存0，

5、无MOS管相当存1。7.1.2两维译码该存储器的容量=?有一种可编程序的ROM，在出厂时全部存储“1”，用户可根据需要将某些单元改写为“0”,但是，只能改写一次，称为PROM。字线位线熔断丝若将熔丝烧断，该单元则变成“0”。显然，一旦烧断后不能再恢复。二、可编程ROM（PROM）三、可擦除可编程ROM（EPROM）当浮栅上带有负电荷时，则衬底表面感应的是正电荷，这使得MOS管的开启电压变高，如果给控制栅加上同样的控制电压，MOS管仍处于截止状态。SIMOS管利用浮栅是否累积有负电荷来存储二值数据。存储单元采用N沟道叠栅管(SIMOS)。其

6、结构如下：写入数据前，浮栅不带电荷，要想使其带负电荷，需在漏、栅级上加足够高的电压25V即可。若想擦除，可用紫外线或X射线，距管子2厘米处照射15-20分钟。当浮栅上没有电荷时，给控制栅加上控制电压，MOS管导通.7.1.3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管的浮栅注入了电荷，该管截止，读得1；相反读得0与EPROM的区别是：浮栅延长区与漏区N+之间的交叠处有一个厚度约为80A(埃)

7、的薄绝缘层。四、隧道MOS管E2PROM可用电擦除信息，以字为单位，速度高，可重复擦写1万次。与EPROM的区别是:1.闪速存储器存储单元MOS管的源极N+区大于漏极N+区，而SIMOS(N沟道叠栅管)管的源极N+区和漏极N+区是对称的；2.浮栅到P型衬底间的氧化绝缘层比SIMOS管的更薄。五、快闪存储器FlashMemory7.1.4集成电路ROMAT27C010，128K´8位ROM工作模式A16~A0VPPD7~D0读00XAiX数据输出输出无效X1XXX高阻等待1XXAiX高阻快速编程010AiVPP数据输入编程校验001AiVP

8、P数据输出7.1.5ROM的读操作与时序图（2）加入有效的片选信号（3）使输出使能信号有效，经过一定延时后，有效数据出现在数据线上；（4）让片选信号或输出使能信号无效，经过一定延时后数据线呈高