数字电子技术第7章(新).ppt

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1、概　述第7章大规模集成电路本章小结随机存取存储器(RAM)只读存储器(ROM)可编程逻辑器件(PLD)7.1概　述主要要求：了解半导体存储器的作用、类型与特点。一、用SSI和MSI构成数字系统存在的问题从前几章所学的知识我们知道，用中规模器件实现电路比用小规模实现电路简单，但要构成一个较复杂的数字系统时，仍需多片SSI和MSI器件，因而存在着设备体积大、重量大、功耗高、成本高、可靠性差等缺点。若能把系统的全部或部分模块集成在一个芯片内，就可以有效地改善电子线路的性能。随着集成电路制造工艺的不断改进和完善，大规模集成电路也就应运而生了。二、LSI的现状和前景目前，在单块硅片上

2、集成十万个元件、器件的大规模集成电路已广泛应用到各种电子仪器和设备中。集成电路一进入超大规模和甚大规模阶段，如实验室用到的lattics公司的Flex10K10系列，等效门数为10000门，另外还有Flex10K100系列，等效门数为100000门。近年来，随着电子设计自动化技术的发展，以及可编程逻辑器件的广泛应用，使电子电路设计方法和手段都得到了不断的改进和创新，也为大规模集成电路的应用开辟了新的途径。可以预见，大规模集成电路必将越来越广泛地应用于通信技术、计算机技术、自动控制技术等领域中，PLD的原理和应用是每个电子工程师必备的一门技术。大规模集成电路的制造技术和应用技

3、术都得到了飞速发展，主要表现在以下几个方面。（1）密度越来越高单片密度已达十万、几十万、甚至几百万门，已进入超大规模和甚大规模阶段。（2）用户可编程且拥有多种编程技术如isp、icr。（3）设计工具不断完善现有的设计自动化软件即支持功能完善硬件描述语言如VHDL、Verilog等作为文本输入，又支持逻辑电路图、工作波形图等作为图形输入。从制造工艺分专用型：如手机芯片、电视机芯片从逻辑功能分PLDCPU单片机三、LSI的分类通用型：如存储器、微处理器、单片机存储器双极型单极型从应用的角度分四、本章主要内容1、存储器：掌握静态RAM的存储原理、使用方法。掌握各种ROM的工作原理

4、、使用方法。2、了解简单PLD的结构和编程原理，为以后学习复杂可编程逻辑器件打下基础。存储器的分类RAM双极型单极型静态动态ROMROMPROMEPROME2PROM闪速存储器例如计算机中的自检程序、初始化程序便是固化在ROM中的。计算机接通电源后，首先运行它，对计算机硬件系统进行自检和初始化，自检通过后，装入操作系统，计算机才能正常工作。二、半导体存储器的类型与特点只读存储器(ROM，即Read-OnlyMemory)随机存取存储器(RAM，即RandomAccessMemory)RAM既能读出信息又能写入信息。它用于存放需经常改变的信息，断电后其数据将丢失。常用于存放临

5、时性数据或中间结果。例如计算机内存就是RAMROM在工作时只能读出信息而不能写入信息。它用于存放固定不变的信息，断电后其数据不会丢失。常用于存放程序、常数、表格等。一、半导体存储器的作用存放二值数据主要要求：了解ROM的类型和结构，理解其工作原理。了解集成EPROM的使用。理解字、位、存储容量等概念。6.2只读存储器按数据写入方式不同分掩模ROM可编程ROM(ProgrammableROM，简称PROM)可擦除PROM(ErasablePROM，简称EPROM)电可擦除EPROM(ElectricallyEPROM，简称E2PROM)一、ROM的类型及其特点写入的数据可电擦

6、除，用户可以多次改写存储的数据。使用方便。其存储数据在制造时确定，用户不能改变。用于批量大的产品。其存储数据由用户写入。但只能写一次。写入的数据可用紫外线擦除，用户可以多次改写存储的数据。ROM的用途：1、存储各种程序代码；2、实现多输入、多输出逻辑函数真值表；3、代码的变换、符号和数字显示等有关数字电路及存储各种函数等。二、ROM的结构和工作原理(一)存储矩阵由存储单元按字(Word)和位(Bit)构成的距阵由存储距阵、地址译码器(和读出电路)组成图7.2.1ROM的电路结构框图44存储矩阵结构示意图W3W2W1W0D3D2D1D0字线位线字线与位线的交叉点即为存储单元

7、。每个存储单元可以存储1位二进制数。交叉处的圆点“”表示存储“1”；交叉处无圆点表示存储“0”。当某字线被选中时，相应存储单元数据从位线D3~D0输出。请看演示1　01　11　01　1从位线输出的每组二进制代码称为一个字。一个字中含有的存储单元数称为字长，即字长=位数。W31.存储矩阵的结构与工作原理2.存储容量及其表示用“M”表示“1024K”，即1M=1024K=210K=220。2.存储容量及其表示指存储器中存储单元的数量例如，一个328的ROM，表示它有32个字，字长为8位，存储容量是328=256。