第八章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器教學(xué)目的：1只讀存儲(chǔ)器(rom)電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。2-wenkub
2022-09-16 15:37:48 本頁面
【正文】 換成格雷碼，如表 。 ROM可以用來實(shí)現(xiàn)各種組合邏輯函數(shù)。各管腳功能如下： A0～ A12： 13根地址線； D0～ D7 ： 8根三態(tài)數(shù)據(jù)總線； CE ：片選信號(hào)輸入線，低電平有效； OE ：讀選通信號(hào)輸入線，低電平有效； PGM ：編程 脈沖輸入線； VPP：編程電源輸入線； VCC ：主電源輸入線，一般為 +5V； GND：線路地。 表 EPROM 2716 的操作方式 操作方式 控 制 輸 入 功 能 PGMCS OE PPV CCV 讀 0 0 5v 5v 數(shù)據(jù)輸出 維持 1 5v 5v 高阻態(tài) 編程 1 1 25v 5v 數(shù)據(jù)輸入 編程校驗(yàn) 0 0 25v 5v 數(shù)據(jù)輸出 編程禁止 0 1 25v 5v 高阻態(tài) Wi EC Yi 下面簡(jiǎn)要介紹常用的可編程 EPROM2764集成電路。常用的 EPROM芯片主要技術(shù)特性如表 所示。 可改寫的 ROM（ EPROM、 E2PROM、 Flash Memory）：這類 ROM由用戶寫入數(shù)據(jù)（程序），當(dāng)需要變動(dòng)時(shí)還可以修改，使用起來很方便。存儲(chǔ)矩陣中的所有存儲(chǔ)單元都具有這種結(jié)構(gòu)。 二、 可編程只讀存儲(chǔ)器（ Programmable ReadOnly Memory，簡(jiǎn)稱 PROM）： 可編程只讀存儲(chǔ)器 是可由用戶直接向芯片寫入信息的存儲(chǔ)器， PROM是在固定 ROM的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。交叉點(diǎn)的數(shù)目對(duì)應(yīng)能夠存儲(chǔ)的單元數(shù)，表示 每個(gè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量，記為字線位線＝容量，如 8K 8=64KB。例如，當(dāng)輸入地址碼 A1A0=01 時(shí)，字線 W1=1，其余字選擇線為 0， W1字線上的高電平通過接有二極管的位線使 D D2為 1，其他位線與 W1字線相交處沒有二極管，為低電平，是 0。存儲(chǔ)矩陣由二極管或門組成，有 16 個(gè)存儲(chǔ)單元，輸出為 D3～D0，稱為位線，在 D3～ D0位線上輸出的每組 4位二進(jìn)制代碼稱作一個(gè)字。下面主要以二極管掩膜 ROM為例介紹 ROM的結(jié)構(gòu)和工作原理。 存儲(chǔ)矩陣由大量能固定存放一位二進(jìn)制信息的存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)存儲(chǔ)單元都有固定的地址。 只讀存儲(chǔ)器有掩膜 ROM、可編程 ROM、可改寫 ROM等幾種不同類型。 MOS型存儲(chǔ)器以功耗低及集成度高等優(yōu)勢(shì)在大容量存儲(chǔ)器中應(yīng)用廣泛。 和 RAM 集成芯片的功能。 第八 章 半導(dǎo)體 存儲(chǔ)器 教學(xué)目的 ： (ROM)電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。 教學(xué)重點(diǎn)： 1． 存儲(chǔ)器的種類和各自的特點(diǎn) 2. ROM電路的組成和工作原理 、工作原理和主要控制端的功能 用存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)組合邏輯電路的原理和方法 教學(xué)難點(diǎn) : ROM存儲(chǔ)單元讀寫方法稍顯繁瑣 RAM電路的工作原理 和主要控制端的功能有一些難度 用存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù) 教學(xué)方法： 理論教學(xué) 啟發(fā)式教學(xué) 教學(xué)學(xué)時(shí)： 6 學(xué)時(shí) 第一節(jié) 概述 一、 存儲(chǔ)器的基本概念 存儲(chǔ)器是能夠存儲(chǔ)大量二進(jìn)制信息的半導(dǎo)體器件， 如可以存放各種程序、數(shù)據(jù)和資料等。 第二節(jié) 只讀存儲(chǔ)器 只讀存儲(chǔ)器 ROM是一種存儲(chǔ)固定信息的存儲(chǔ)器。 一、固定 ROM結(jié)構(gòu)及基本原理 1．電路 結(jié)構(gòu) 圖 ROM的原理結(jié)構(gòu)框圖。 輸出電路一般用三態(tài)門作緩沖級(jí)，提高帶負(fù)載能力， EN是輸出電路的使能端，用于實(shí)現(xiàn)輸出的三態(tài)控制，便于和系統(tǒng)總線連接。 2． 只讀 存儲(chǔ)器的工作原理 ROM是一種編碼器，有 N個(gè)輸入端（字線）， M個(gè)輸出端（位線），其輸入地址碼和輸出數(shù)據(jù)間的關(guān)系是固定不變的，給一個(gè)地址碼就輸出一個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)。每個(gè)十 字交叉點(diǎn)代表一個(gè)存儲(chǔ)單元，交叉處有二極管的單元，表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為“ 1”，無二極管的單元表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為“ 0”。所以輸出 D3D2D1D0=0110，根據(jù)圖 的二極管存儲(chǔ)矩陣，可列出全部地址所對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元內(nèi)容的真值表，如表 。 圖 字線和位線均為 4，故其容量為 4 4＝ 16。但 PROM的缺點(diǎn)是只能寫入一次數(shù)據(jù)，且一經(jīng)寫入就不能再更改 了。出廠時(shí)，所有存儲(chǔ)單元的熔絲都是連通的，相當(dāng)于所有的存儲(chǔ)內(nèi)容全為“ 1”。可改寫 ROM有紫外線可擦除 EPROM、電擦除 E2PROM和快閃存儲(chǔ)器三種類型。 表 常用的 EPROM 芯片主要技術(shù)特性 型號(hào) 2716 2732 2764 27128 27256 27512 容量（ KB） 2 4 8 16 32 64 引腳數(shù) 24 24 28 28 28 28 讀出時(shí)間（ ns） 350～ 450 200＊ 200＊ 200＊ 200＊ 170＊ 最大工作電流（ mA） 100 75 100 100 125 最大維持電流（ mA） 35 35 40 40 40 ＊： EPROM的讀出時(shí)間視型號(hào)而定，一般在 100～ 300ns，表中列出的為典型值。 2764是一個(gè) 28腳雙列直插封裝的紫外線可擦除可編程 ROM集成電路。 圖 2764 引腳圖 2764有 5種操作方式，如表 。因?yàn)?ROM的地址譯碼器是一個(gè)與陣列，存 儲(chǔ)矩陣是可編程或陣列，所以很方便用來實(shí)現(xiàn)與 — 或形式的邏輯函數(shù)。 解：把表中的 B B B B0定義為地址輸入量，格雷碼 G G G G0定義為輸出量，存儲(chǔ)矩陣的內(nèi)容由具體的格雷碼決定，則該 PROM的容量為 4 4。 表 8421BCD 碼轉(zhuǎn)換成格雷碼 8421 BCD 碼 輸 入 格 雷 碼 輸 出 存儲(chǔ)器 B3 B2 B1 B0 G3 G2 G1 G0 W 0 0 0 0 0 0 0 0 W0 0 0 0 1 0 0 0 1 W1 0 0 1 0 0 0 1 1 W2 0 0 1 1 0 0 1 0 W3 Y3 Y2 Y1 A B C 2 amp。 amp。 W4 W3 W2 W1 W0 W5 W6 W7 ≥ 1 ≥ 1 ≥ 1 圖 例題 的邏輯圖 0 1 0 0 0 1 1 0 W4 0 1 0 1 0 1 1 1 W5 0 1 1 0 0 1 0 1 W6 0 1 1 1 0 1 0 0 W7 1 0 0 0 1 1 0 0 W8 1 0 0 1 1 1 0 1 W9 圖 ROM 實(shí)現(xiàn)碼制轉(zhuǎn)換 從上述例子看出，用 PROM能夠?qū)崿F(xiàn)任何與或標(biāo)準(zhǔn)式的組合邏輯函數(shù)。 一、 RAM 的結(jié)構(gòu) 和工作原理 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)框圖如圖 ，一般由存儲(chǔ)矩陣、地址譯碼器、片選控制和讀 /寫控制電路等組成。 amp。 W 5 amp。 W 9 W15 amp。 該存儲(chǔ)矩陣共需要 32根行選擇線和 8根列選擇線。在存儲(chǔ)器中，通常將輸入地址譯碼器分為行地址譯碼器和列地址譯碼器兩部分，給定地址碼后，行地址譯碼器輸出線（即字線）中有一條有效，選中該行的存儲(chǔ)單元，同時(shí)，列地址譯碼器輸出線（即位線）中也有一條有效，選中一列或 n列的存儲(chǔ)單元，字線和位線的交叉點(diǎn)處的單元即被選中。例如，若輸入地址 A7～A0為 11111111時(shí)，位于 X0和 Y0交叉處的單元被選中，然后才可以對(duì)該單元進(jìn)行讀或?qū)懙牟僮鳌? 四、 RAM 的存儲(chǔ)單元 RAM的核心元件是存儲(chǔ)矩陣中的存儲(chǔ)單元。圖 CMOS靜態(tài)存儲(chǔ)單元。 Xi＝ 0時(shí)，V5， V6管均截止，存儲(chǔ)的狀態(tài)保持不變； Xi＝ 1時(shí)， V5， V6管均導(dǎo)通，存儲(chǔ)的狀態(tài) , 就輸出到位線 AA
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