【正文】 絲組成，所有字線和位線的交叉點(diǎn)都接有一個(gè)這樣的熔絲開(kāi)關(guān)電路。但 PROM的缺點(diǎn)是只能寫(xiě)入一次數(shù)據(jù)，且一經(jīng)寫(xiě)入就不能再更改 了。實(shí)際上，圖 (a)的存儲(chǔ)矩陣和電阻 R組成了 4個(gè)二極管或門(mén)，以 D0為例，二極管或門(mén)電路如圖 (c)所示，D0=W0+W2+W3 。 圖 字線和位線均為 4，故其容量為 4 4＝ 16。字線和位線交叉處有二極管的畫(huà)實(shí)心點(diǎn)，表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“ 1”，無(wú)二極管的交叉點(diǎn)不畫(huà)點(diǎn)，表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“ 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 。 輸出電路 存儲(chǔ)矩陣 地址 譯碼 器 An1 ┇ A0 X0 ┇ Xm1 Dk1 ┅ D0 Dk1 ┅ D0 EN ROM 的讀數(shù)過(guò)程是據(jù)地址碼讀出指定單元中的數(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(wú)二極管的單元表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為“ 0”。地址譯碼器采用單譯碼方式，其輸出為 4條字選擇線 W0～ W3，當(dāng)輸入一組地址，相應(yīng)的一條字線輸出高電平。 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)。掩膜只讀存儲(chǔ)器可分為二極管 ROM、雙極型三極管 ROM和 MOS管 ROM三種類型。 輸出電路一般用三態(tài)門(mén)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。 圖 ROM 原理結(jié)構(gòu)框圖 地址譯碼器將輸入的地址代碼譯成相應(yīng)的單元地址控制信號(hào)，利用這個(gè)信號(hào)從存儲(chǔ)矩陣中 選出指定的存儲(chǔ)單元，把此單元的數(shù)據(jù)送給輸出電路。 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。只讀存儲(chǔ)器電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且存放的數(shù)據(jù)在斷電后不會(huì)丟失，特別適用于存儲(chǔ)永久性的、不變的程序碼數(shù)據(jù)，如常數(shù)表、函數(shù)、表格和字符等，計(jì)算機(jī)中的自檢程序就是固化在 ROM中的。 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。 二、 存儲(chǔ)器的分類 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的種類很多，按照存取功能的不同，存儲(chǔ)器分為只讀存儲(chǔ)器（ ReadOnly Memory，簡(jiǎn)稱 ROM）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ Read Access Memory，簡(jiǎn)稱 RAM）和可編程邏輯陣列（ PLD）三大類；按照制造工藝分類，存儲(chǔ)器可以分為雙極型和 MOS型兩種；按照應(yīng)用類型分為通用型和專用型兩種。 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(xiě)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。 1．了解存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展方法 2．掌握用存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法 RAM 的字和位同時(shí)擴(kuò)展。 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)。 2. 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM)的 電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。 和 RAM 集成芯片的功能。存儲(chǔ)器是數(shù)字系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)中不可缺少的組成部分， 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器因具有容量大、體積小、功耗低、存取速度快、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，在數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛。 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。其特點(diǎn)是在正常工作狀態(tài)下只能讀 取數(shù)據(jù)，不能即時(shí)修改或重新寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 只讀存儲(chǔ)器有掩膜 ROM、可編程 ROM、可改寫(xiě) ROM等幾種不同類型。它主要由地址譯碼器、存儲(chǔ)矩陣和輸出電路等幾部分組成。 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。 掩膜只讀存儲(chǔ)器，又稱固定 ROM，這種 ROM在制造時(shí)，生產(chǎn)廠家利用掩膜技術(shù)把信息寫(xiě)入存儲(chǔ)器中，使用時(shí)用戶無(wú)法更改。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。下圖 (a)是 4 4的二極管掩膜 ROM的結(jié)構(gòu)圖，它由 2線－ 4線地址譯碼器、 4 4的二極管存儲(chǔ)矩陣和輸出電路三部分組成。存儲(chǔ)矩陣由二極管或門(mén)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。輸出電路由 4個(gè)驅(qū)動(dòng)器組成，四條位線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器由 D3～ D0輸出。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(guò)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(méi)有二極管，為低電平，是 0。 表 二極管存儲(chǔ)器矩陣的真值表 地 址 數(shù) 據(jù) A1 A0 D3 D2 D1 D0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 上述這種 ROM的存儲(chǔ)矩陣可采用如圖 (b)所示的簡(jiǎn)化陣列圖表示。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。顯然， ROM并不能記憶前一時(shí)刻的輸入信息，因此只是用門(mén)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯關(guān)系。 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(xiě)入信息的存儲(chǔ)器， PROM是在固定 ROM的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。 可編程 PROM封裝出廠前，存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容全為“ 1”，用戶可根據(jù)需要進(jìn)行一次性編W0 W1 W2 W3 D 0 1 1 1 1 W0 W1 W2 W3 D3 D2 D1 D0 A0 A1 1 1 1 1 驅(qū)動(dòng)器 R W0 W1 W2 W3 存儲(chǔ)矩陣 輸出電路 （ a）二極管 ROM 結(jié)構(gòu) （ b）存儲(chǔ)矩陣簡(jiǎn)化陣列圖 （ c）二 極管或門(mén)電路 圖 4 4 二極管掩膜 ROM 程處理，將某些單元的內(nèi)容改為“ 0”。存儲(chǔ)矩陣中的所有存儲(chǔ)單元都具有這種結(jié)構(gòu)。 編程時(shí)若想使某單元的存儲(chǔ)內(nèi)容為“ 0”， 只需選中該單元后，再在 EC端加上電脈沖，使熔絲通過(guò)足夠大的電流，把熔絲燒斷即可。 可改寫(xiě)的 ROM（ EPROM、 E2PROM、 Flash Memory）：這類 ROM由用戶寫(xiě)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(lái)很方便。 三、只讀存儲(chǔ)器的應(yīng)用 1． 集成 EPROM 集成電路中有多種類型的 ROM。常用的 EPROM芯片主要技術(shù)特性如表 所示。 CMOS EPROM的讀出時(shí)間快、耗電少，例如， 27C256的讀出時(shí)間僅為 120ns、最大工作電流 30mA、最大維持電流為 100μ A。 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。 2764共有 213個(gè)字，存儲(chǔ)容量為 8K 8位。各管腳功