[配套]第12章 存储器和可编程逻辑器件ppt课件.ppt

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1、第12章存储器和可编程逻辑器件数字逻辑器件分类：1）标准产品：包括门、触发器、计数器、译码器、数据选择器等等中小规模数字电路。标准产品的特点是：批量大，成本低，价格便宜，速度快。是数字系统传统设计中使用的主要逻辑器件。缺点是：器件密度低，所构成的数字系统规模大，印刷线路板走线复杂，焊点多，使电路的可靠性差，功耗大。2）由软件配置的大规模集成电路：如微处理机、单片微型计算机等。12.1概述这类电路的特点：器件密度高，逻辑功能可由软件配置，用它所构成的数字系统硬件规模小，系统灵活性高。缺点：工作速度不够高，另外，这类芯片一般要用多片标准集成电路构成外围电路才能工作。3）专用集成电路（ASIC)Ap

2、plicationSpecificIntegratedCircuitASIC是为满足一种或几种特定功能而设计制造的集成电路芯片，密度高，ASIC芯片能取代由若干个中小规模电路组成的电路板，甚至一个完整的数字系统ASIC分类：ASIC属用户定制电路。（CustomDesignIC).包括全定制和半定制两种。全定制（FullcustomdesignIC):半导体生产厂家根据用户的特定要求专门设计并制造。特点：生产周期长，费用高，风险大。在大批量定型产品中使用。半定制（Semi-customdesignIC):半导体生产厂家设计并制造出的标准的半成品芯片。半定制电路分类：㈠门阵列（GateArray

3、)在硅片上预先做好大量相同的基本单元电路，并把它整齐地排成阵列，这种半成品芯片称为母片。母片可由厂家大批量生产。当用户需制作满足特定要求的ASIC芯片时，可根据设计要求选择母片，由用户或厂家设计出连线版图，再由器件生产厂家经过金属连线等简单工艺，制成成品电路。缺点：用户主动性差，使用不方便。特点：周期较短，成本较低，风险小。㈡可编程逻辑器件(PLD)(ProgrammableLogicDevice)芯片上的电路和金属引线由半导体厂家做好，其逻辑功能由用户开发实现。特点：集成度高，速度快，灵活性好，可重复编程。电路设计方便，风险低。1.PLD器件的连接表示方法固定连接可编程连接不连接2.门电路表

4、示法1AA1AAAA反向缓冲器ABC&FABC&F与门ABC≥1FABC≥1F或门3.阵列图1A1B1C&&&&D=BCE=AABBCC=0F=AABBCC=0G=112.2存储器存储器是一种通用大规模集成电路,用来存放程序和数据.存储器分类:1)只读存储器(ROM)2)随机存取存储器(RAM)12.2.1ROM(Read-OnlyMemory)ROM存放固定信息,只能读出信息,不能写入信息.当电源切断时,信息依然保留.1.ROM的结构......A0A1An-1地址译码器存储阵列2n×mW0W1W2n-1F0F1Fm-1字线位线地址线地址译码器为二进制译码器,即全译码结构.(地址线为n根,译

5、码器输出为2n根字线,说明存储阵列中有2n个存储单元)2)存储阵列输出有m根位线,说明每个存储单元有m位,即一个字有m位二进制信息组成.每一位称为一个基本存储单元.3)存储器的容量定义为:字数×位数(2n×m).一个二极管ROM的例子A1A0F0F1F2F3000100011001001101100101A11A0&&&&W0W1W2W3F0F1F2F3位线字线①W0~W3为地址译码器的输出Wi=mi(mi为地址码组成的最小项）②当A1A0=00时，W0=1,F0F1F2F3=0100(一个字）；当A1A0=01时，W1=1,F0F1F2F3=1001(一个字）；当A1A0=10时，W2=1,

6、F0F1F2F3=0110(一个字）；当A1A0=11时，W3=1,F0F1F2F3=0010(一个字）。③将地址输入和Fi之间的关系填入真值表得：地址数据A1A0F0F1F2F300010001100100110110010F0=A1A0F1=A1A0+A1A0F2=A1A0+A1A0F3=A1A0ROM实际是一种组合电路结构。④阵列图与阵列：表示译码器。或阵列：表示存储阵列。存储容量为：4×4地址数据A1A0F0F1F2F3000100011001001101100101A11A0&&&&≥1≥1≥1≥1F0F1F2F3m0m1m2m32.可编程只读存储器用户可根据需要自行进行编程的存储器

7、.1)PROM(ProgrammableRead-OnlyMemory)PROM为能进行一次编程的ROM，PROM的结构和ROM基本相同,只是在每个存储管上加一根易熔的金属丝接到相应的位线.位线字线当在该位上需要存0时,通过编程,烧断熔丝;当需存1时,保留熔丝.编程为一次性的,烧断的熔丝不能再接上.2)EPROM(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory)EPROM为