数字电子技术 教学课件 作者 王仁道 主编 李峰泉 王英楠 副主编 杨永生 主审第9章.ppt

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1、第9章存储器与可编程逻辑器件本章的重点、难点、了解9.1随机存取存储器9.2只读存储器（ROM）9.3可编程逻辑器件9.4组合逻辑电路设计方法总结数字电子技术第9章存储器与可编程逻辑器件重点：存储容量、输入地址变量及位线数之间的关系用ROM、PROM及可编程逻辑器件PLA实现组合电路与阵列、或阵列图的画法难点：存储容量的扩展用各种ROM实现组合电路可编程逻辑器件的应用了解：RAM、ROM内部结构原理PAL、GAL等可编程逻辑器件动态RAM的刷新与再生数字电子技术第9章存储器与可编程逻辑器件9.1随机存取存储器存储器是数字系统中用以存储大量信息的设备或部件，是计算机和

2、数字设备中的重要组成部分，存储器可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类9.1.1RAM的结构及存储容量数字电子技术图9.1为RAM的一般结构形式，图中有三大类总线，即地址总线ABUS、数据总线DBUS和控制总线CBUS。对于有位地址和位字长的存储器来说，其存储容量可以表示为存储容量=N个字×M位=2n×M（9-1）即，存储容量为2n×M位二进制数位。第9章存储器与可编程逻辑器件数字电子技术第9章存储器与可编程逻辑器件数字电子技术在计算内存容量时，常把=1024简称为1K，对于一个内存为64K的计算机来说，若字长=16位，由（9-1）式可得64K=

3、64×210=2n×16由此可求出n=12，即该机有12条地址输入线，这时由地址译码器译出的字线数N=212=4096条，这对地址译码器要求就太高了，为此，计算机常采用的地址译码器是由行线译码器和列线译码器组成，如图9.2所示，只有被行和列同时选中的存储单元才能被进行读/写操作。同样是12个地址输入变量，采用行、列分别译码，则总的字线条数仅有26+26=64+64=128条，这个数字比上面提到的4096要小的多，因此，计算机大都采用图9.2的RAM结构。无论是图9.1还是图9.2，内存容量的计算仍然使用（9-1）式第9章存储器与可编程逻辑器件数字电子技术【例9-3】

4、试将容量为1K×4的RAM扩展成容量为1K×8的RAM。解：1K指得是字线数，由2n=1K=210知道，地址输入线n=10条，即。1K×4说明它的位线M=4位，现要将M扩展成8位，可将两片1K×4的RAM地址线对应相连，如图9.3所示，将片选线CS对应相连、读/写线对应相连即可，请注意图9.3地址总线的画法，其含意是片(1)的与片(2)的接在一起、片(1)的与片(2)的接在一起、……、片(1)的与片(2)的接在一起。第9章存储器与可编程逻辑器件9.1.2六管静态MOS基本存储电路（SMOS）数字电子技术采用对地址分别进行列译码和行译码大大减少了字线数，我们把行译码器

5、的输出线称为行选线，把列译码器的输出线称为列选线，把数据输出线称为位线，与之配合的静态六管MOS存储器的基本电路如图9.5所示。第9章存储器与可编程逻辑器件数字电子技术9.1.3动态RAM（DRAM）动态RAM的基本存储电路是利用MOS管栅－源间的电容对电荷的暂存效应来实现信息存储的，该电容中存储的电荷，在栅源间处于高阻抗的情况下，能保持数毫秒至数百毫秒的短暂时间，为了避免所存信息的丢失，必须定时给电容补充漏掉的电荷，这一操作称为“刷新”。常见的MOS动态存储电路有单管、三管和四管电路，为了提高存储器的集成度，目前大容量的动态RAM大多采用单管MOS动态存储电路，其

6、结构如图9.6所示。第9章存储器与可编程逻辑器件数字电子技术9.2只读存储器（ROM）ROM的一般结构与图9.1所示的RAM结构相似，主要由地址译码器和存储矩阵组成，只是读写控制器省去了，这是因为只读存储器中的信息一旦写入，在正常工作时就只能读出而不能写入了，断电后信息也能保持，因而将图9.1中的读写控制器改用缓冲器即为ROM的典型结构，如图9.7所示。由图看出，ROM容量的计算完全同（9-1）式，即容量=2n×M第9章存储器与可编程逻辑器件数字电子技术9.2.1ROM电路原理图9.8为用二极管制作的ROM结构图，为了把问题阐述明了，图中地址线仅用了、两条。第9章存

7、储器与可编程逻辑器件数字电子技术地址输出数据输出数据A1A0D3D2D1D0存储单元0001111011010210101131101004表9.1图9.8的功能表第9章存储器与可编程逻辑器件数字电子技术为清晰起见，图9.8中的ROM电路可省去不画所有的电阻及电源+vcc，将跨接有二极管的字线与地址线的交叉处以及字线和位线的交叉处（即功能表9.1中出“1”的点），用小黑点代替二极管，无二极管的交叉处不加小黑点，在此规定下，图9.8可用图9.9的简化图（即符号矩阵）画出，该图也称为ROM的与或阵列图。第9章存储器与可编程逻辑器件数字电子技术9.2.2ROM在组合电