数字逻辑(第7章).ppt

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1、第七章大规模集成电路半导体存储器概述ROM大规模集成电路知识结构图RAM存储器容量扩展定义分类技术指标可编程逻辑器件概述FPLAPALGAL特点分类图形符号第一节半导体存储器概述只读存储器（ROM)随机存储器（RAM)存储器容量的扩展用存储器实现组合逻辑函数存储器的存储媒介有多种，应用范围也非常广泛。软磁盘磁带硬盘内存条光盘优盘数码相机用SM卡存储容量存储器包含基本存储单元的总数。一个基本存储单元能存储１位(Bit)的信息，即一个0或一个1。存储器的读写操作是以字为单位的，每一个字可包含多个位。例如：字数：字长：每次可以读(写)二值码的个数总容量存取速度反映存储器的工

2、作速度，通常用读(或写)周期来描述。半导体存储器的主要技术指标一、掩模只读存储器（又称固定ROM）特点：出厂时已经固定，用户不能不能更改，适合大量生产;结构简单，便宜，非易失性。1.ROM的构成只读存储器ROM字线容量=字线×位线位线二、举例地址数据A1A0D3D2D1D0000101011011100100111110A0~An-1W0W(2n-1)D0Dm存储矩阵的每个交叉点是一个“存储单元”，存储单元中有器件存入“1”，无器件存入“0”存储器的容量：“字数x位数”7.2.2可编程ROM（PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同三、可擦除可编程ROM（EP

3、ROM）（自学）1、紫外线擦除的可编程ROM（UVEPROM）写入：浮栅不带电荷，在D-S间加高压(20-25V)后，漏极PN结雪崩击穿，在Gc加高压脉冲，吸引高速电子穿越SiO2到达Gf，形成注入负电荷。擦除：用紫外线或X射线照射，产生电子－空穴对，提供泄放通道。不能实现字擦除（只擦一个或一些字）功能。保存时间：在不受光线干扰的情况下，可保存10年。SIMOS管（叠栅注入MOS管）利用浮栅是否累积有负电荷来存储二值数据。由大量寄存器构成的矩阵用以决定访问哪个字单元用以决定芯片是否工作用以决定对被选中的单元是读还是写读出及写入数据的通道随机存储器RAM地址译码器方法:单

4、译码结构－n位地址构成2n条地址线当地址码有效时，只对应一条字选择线有效，选择连到该字选择线上的所有存储元，在读/写命令控制下，同时从位线（数据线）上读出数据或写入数据。被选中的存储元一定是当X选择线和Y选择线有效时交叉点的那个存储元，然后对该存储元进行读出和写入操作。地址译码器方法:双译码结构－由行译码器和列译码器共同译码，输出为存储矩阵的行列选择线共同确定欲选择的地址单元。一、静态随机存储器（SRAM）1、结构与工作原理二、SRAM的存储单元六管N沟道增强型MOS管7.4存储器容量的扩展7.4.1位扩展方式适用于每片RAM,ROM字数够用而位数不够时接法：将各片的地

5、址线、读写线、片选线并联即可例：用八片1024x1位→1024x8位的RAM7.4.2字扩展方式适用于每片RAM,ROM位数够用而字数不够时1024x8RAM例：用四片256x8位→1024x8位RAM000111011011101101111110输入／输出（I/O）线并联要增加的地址线A8～A9与译码器的输入相连，译码器的输出分别接至4片RAM的片选控制端例1:有256×4位芯片，问地址线多少位，数据线多少位？例2:使用256×4位芯片组成1024×4位存储器，问需要多少芯片?例3:使用256×4位芯片组成256×16位存储器，问需要多少芯片?例4:使用256×4位

6、芯片组成2048×32位存储器，问需要多少芯片?用存储器实现组合逻辑函数依据：ROM是由与阵列和或阵列组成的组合逻辑电路。１．将与阵列地址端A0～An当作逻辑函数的输入变量，则可在地址译码器输出端（即字线）上产生全部最小项；２．或阵列的输出（位线）是将与之相连字线上的信息相或以后作为输出的，因此在数据输出端可获得有关最小项相或的表达式。结论：ROM有几个数据输出端，即可获得几个逻辑函数的输出。方法：列出函数的真值表，直接画出存储矩阵的阵列图。？回顾与思考：译码器实现组合逻辑函数的方法及步骤？举例第七章习题一、判断1.RAM由若干位存储单元组成，每个存储单元可存放一位二进

7、制信息。（√）2.动态随机存取存储器需要不断地刷新，以防止电容上存储的信息丢失。（√）3.用2片容量为16K×8的RAM构成容量为32K×8的RAM是位扩展。（×）4.所有的半导体存储器在运行时都具有读和写的功能。（×）5.ROM和RAM中存入的信息在电源断掉后都不会丢失。（×）6.存储器字数的扩展可以利用外加译码器控制数个芯片的片选输入端来实现。（√）7.PROM的或阵列（存储矩阵）是可编程阵列。（√）8.ROM的每个与项（地址译码器的输出）都一定是最小项。（√）二、选择1.一个容量为1K×8的存储器有BD个存储单元。A.8B.8KC.