在系统可编程技术与应用(第二章)PROM2

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1、第二章可编程逻辑器件原理与应用2.1可编程逻辑器件的表示法、基本结构2.2可编程只读存储器2.3可编程阵列逻辑器件PAL2.4通用阵列逻辑器件GAL12.2可编程只读存储器2.2.1固定ROM2.2.2一次性可编程PROM2.2.3光可擦可编程只读存储器EPROM2.2.4电可擦可编程只读存储器EEPROM2.2.5快闪存储器2.2.6用PROM实现组合逻辑函数22.2.1固定ROM固定ROM（ReadOnlyMemory）存储的信息一般由厂商在制造时写入。信息一旦写入，只能读出信息而不能修改。所存信息在断电后仍能保持，常用于存放固定的信息。如主板上用以存储基

2、本输入输出系统——BIOS的ROM。开机时，CPU首先执行ROMBIOS中的指令来搜索磁盘上的操作系统文件。3图2–11固定ROM组成框图固定ROM组成框图4图2–12二极管固定ROM电路图5ROM由地址译码器、存储矩阵和读出电路三部分组成。n位地址（A0～An－1）经译码器译出后使2n字线（W0～W2n-1）中的一条有效，从而在存储矩阵2n个存储单元中选中其中之一。通过被选通单元的m个基本存储电路的位线（D0～Dm－1），即可读出存储单元的内容。对于有n位地址和m位字长的ROM来说，它的存储容量为2n×m位。存储器的容量＝字数×位数固定ROM62.2.2一次

3、性可编程只读存储器PROMPROM（ProgrammableReadOnlyMemory）封装出厂前，存储单元中的内容全为“1”（或全为“0”），用户可根据需要，进行一次性编程处理，将某些单元的内容改为“0”（或“1”），写好后就不可更改。所以它只能写入一次。PROM电路的特点是在与或阵列的各个交叉点上均有熔丝和存储元件串接的电路。PROM与门阵列是固定的，或门阵列可编程。7熔丝型PROM的存储单元图2–13熔丝型PROM的存储单元8图2–13是PROM的一种存储单元，它由三极管和熔丝组成。存储矩阵中的所有存储单元都具有这种结构。出厂前，所有存储单元的熔丝都是

4、通的，存储内容全为“1”。用户在使用前进行一次性编程。若想使某单元的存储内容为“0”，只需选中该单元后，在输出端加上电脉冲，使熔丝通过足够大的电流，把熔丝烧断即可。熔丝一旦烧断将无法接上，也就是一旦写成“0”后就无法再重写成“1”。因此PROM只能编程一次，使用起来很不方便。EPROM则克服了这一缺点。9图2–14PN结击穿法PROM的存储单元PN结击穿法PROM的存储单元10图2–1516×8位PROM的电路图11PROM的阵列结构图2–16PROM的阵列结构图12PROM13PROM存储单元的输出是一个或阵列，可表示为下列逻辑函数：14PROMPROM表达

5、的PLD图阵列用PROM完成半加器逻辑阵列图2–17用PROM设计半加器15光可擦除可编程EPROM（ErasableReadOnlyMemory）的存储内容不仅可以根据用户要求写入信息，而且当需要更新存储内容时，可以将原存储内容抹去，再写入新的内容。若要擦去所写入的内容，可用EPROM擦除器产生的强紫外线，对EPROM照射20分钟左右，使全部存储单元恢复“1”，以便用户重新编写。这一特性，取决于EPROM的内部结构。即它的存储元件是叠层柵存储单元（叠层柵注入MOS管，简称SIMOS管），其栅极是浮空的多晶硅。2.2.3光可擦除可编程EPROM16图2–18S

6、IMOS管的结构和符号EPROM的存储单元采用叠层柵注入MOS管浮柵（多晶硅）控制柵（多晶硅）17电擦除可编程E2PROM是近年来被广泛使用的一种只读存储器，有时也写作EEPROM。特别是最近的+5V电擦除E2PROM，通常不需单独的擦除操作，可在写入过程中自动擦除，使用非常方便。2.2.4电擦除可编程E2PROM18E2PROM的存储单元图2–19E2PROM的存储单元V1浮柵隧道氧化层MOS管V2门控管G19闪速存储器FlashMemory又称快速擦写存储器或快闪存储器，是由Intel公司首先发明，近年来较为流行的一种新型半导体存储器件。它在断电的情况下信

7、息可以保留。可以在线进行擦除和改写。具有集成度高、容量大、成本低和使用方便等优点。2.2.5闪速存储器FlashMemory20步骤为如下：确定输入变量数和输出端个数；将函数化为最小项之和的形式；确定PROM的容量；确定各存储单元的内容；画出相应的点阵图。2.2.6用PROM实现组合逻辑函数21［设计题］已知函数F1、F2、F3、F4：试用PROM实现上述函数，画出相应的点阵图。【解】（1）由本题给定的条件，可知输入变量数为A、B、C、D，（4个）输出为F1、F2、F3、F4（4个）。22F1＝∑（0，1，2，3，7，8，9，10，13，15）F2＝∑（0，2

8、，4，6，9，14）F3＝∑（3，4，