存儲器、復(fù)雜可編程器

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1、§7存儲器、復(fù)雜可編程器件和現(xiàn)場可編程門陣列半導(dǎo)體存儲器教學(xué)基本要求了解CPLD、FPGA的結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)邏輯功能的編程原理。掌握半導(dǎo)體存儲器字、位、存儲容量、地址、等基本概念。掌握RAM、ROM的工作原理及典型應(yīng)用。了解存儲器的存儲單元的組成及工作原理。7.1只讀存儲器7.2隨機(jī)存取存儲器7.3復(fù)雜可編程邏輯器件*7.4現(xiàn)場可編程門陣列教學(xué)內(nèi)容17.1只讀存儲器7.1.2二維譯碼7.1.3可編程ROM7.1.4集成電路ROM7.1.5ROM的讀操作與時序圖7.1.6ROM的應(yīng)用舉例7.1.1ROM的定

2、義與基本結(jié)構(gòu)27.1只讀存儲器(2)ROM特點：ROM一般由專用的裝置寫入數(shù)據(jù),一旦寫入不能隨意改，在切斷電源后，數(shù)據(jù)也不會消失，即具有非易失性。(1)定義(ROM)：只讀存儲器，工作時內(nèi)容只能讀出，不能隨時寫入，所以稱為只讀存儲器(Read-OnlyMemory).(3)ROM的分類：二極管ROM；三極管ROM；MOS管ROM按寫入情況劃分可編程ROM按存貯單元中器件劃分：固定ROM:存儲內(nèi)容在制造時用掩模技術(shù)確定，出廠時已完全固定，使用時無法更改，所以固定ROM也稱為掩模編程ROM。PROM：EP

3、ROM：E2PROM：內(nèi)容由用戶根據(jù)需要寫入，但只能寫入一次，一經(jīng)寫入就不能再修改。具有較大的使用靈活性，它的存儲內(nèi)容不僅可以按照用戶的需要寫入，而且還能擦去重寫。由快閃疊柵MOS管組成，可在線擦寫1萬次以上，但單元電路EPROM復(fù)雜的多，所以集成度比EPROM低?；靖拍?1：37.1只讀存儲器字?jǐn)?shù)：字的總量。地址：每個字的編號。字?jǐn)?shù)=2n（n為存儲器外部地址線的線數(shù)）基本概念-2：（4）存儲器的核心：是存儲體本身，它由若干個存儲單元構(gòu)成的存儲矩陣。（5）存儲器的存儲容量(M)：常用：字?jǐn)?shù)×字長（位

4、數(shù)）來表示。（例如：4K×4位，64K×8位等）字長(位數(shù)):一個信息需要多少位的二進(jìn)制數(shù)表示，字的位數(shù)稱為字長。4②地址譯碼器：將輸入的地址代碼譯成字線輸出信號，使連接在這條字線上的存儲單元與相應(yīng)的讀控制電路接通，然后對這些單元進(jìn)行讀操作。（1）R0M的基本結(jié)構(gòu)：由存儲矩陣、地址譯碼器、輸入/輸出控制電路三部分組成。存儲矩陣：由許多存儲單元排列而成，每個存儲單元能存儲l位二進(jìn)制數(shù)據(jù)（1或0），在譯碼器和讀控制電路的控制下，可將所存儲的數(shù)據(jù)1或0讀出。7.1.1ROM的定義與基本結(jié)構(gòu)③讀控制電路：用于

5、對電路的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。讀信號為1時：執(zhí)行讀操作；此外在讀控制電路中另加有片選輸入端，以利于存儲器容量的擴(kuò)展。數(shù)據(jù)輸出：通常由三態(tài)門組成，實現(xiàn)輸出（讀出）功能。57.1.1ROM的定義與基本結(jié)構(gòu)ROM結(jié)構(gòu)示意圖容量=字線×位線M=4?467.1.2二維譯碼R=16×16=25677.1.3可編程ROM（256X1位EPROM）256個存儲單元排成16?16的矩陣行譯碼器從16行中選出要讀的一行列譯碼器再從選中的一行存儲單元中,選出要讀的一列的一個存儲單元。如選中的存儲單元的MOS管的浮柵

6、注入了電荷，該管截止，讀得1；相反讀得087.1.4集成電路ROM編程選通信號編程寫入電壓Atmel:128K×897.1.5ROM的讀操作與定時圖讀出過程操作如下：①欲讀取單元的地址加到存儲器的地址輸入端。②加入有效的片選信號③使輸出使能信號OE有效，經(jīng)過一定延時后，有效數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上。④讓片選信號CE或輸出使能信號OE無效．經(jīng)過一定延時后，數(shù)據(jù)線呈高阻。地址存取延遲時間片選存取時間輸出使能延遲時間輸出保持時間輸出失效時間10（1）用于存儲固定的專用程序（2）利用ROM可實現(xiàn)查表或碼制變換等功

7、能查表功能－查某個角度的三角函數(shù)把變量值（角度）作為地址碼，其對應(yīng)的函數(shù)值作為存放在該地址內(nèi)的數(shù)據(jù)，這稱為“造表”。使用時，根據(jù)輸入的地址(角度)，就可在輸出端得到所需的函數(shù)值，這就稱為“查表”。碼制變換－把欲變換的編碼作為地址，把最終目的編碼作為相應(yīng)存儲單元中的內(nèi)容即可。7.1.6ROM的應(yīng)用舉例11CI3I2I1I0二進(jìn)制碼O3O2O1O0格雷碼CI3I2I1I0格雷碼O3O2O1O0二進(jìn)制碼00000000010000000000001000110001000100010001110010001

8、1000110010100110010001000110101000111001010111101010110001100101101100100001110100101110101010001100110001111010011101110011110010101111110101100010111110110111101011001010111001000011011011111011001011101001111101011011111000111