存儲(chǔ)器、復(fù)雜可編程邏輯器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列

《存儲(chǔ)器、復(fù)雜可編程邏輯器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、存儲(chǔ)器、復(fù)雜可編程邏輯器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列7.1只讀存儲(chǔ)器7.2隨機(jī)存取存儲(chǔ)器7.3復(fù)雜可編程邏輯器件*7.4現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列*7.5用EDA技術(shù)和可編程器件的設(shè)計(jì)例題教學(xué)基本要求：掌握半導(dǎo)體存儲(chǔ)器字、位、存儲(chǔ)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(chǔ)器的存儲(chǔ)單元的組成及工作原理。概述半導(dǎo)體存貯器能存放大量二值信息的半導(dǎo)體器件?？删幊踢壿嬈骷且环N通用器件，其邏輯功能是由用戶通過對(duì)器件的編程來(lái)設(shè)定的。它具有集成度高、結(jié)構(gòu)靈活、處理速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)讀取速度快——存儲(chǔ)時(shí)間短存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大—

2、—存儲(chǔ)容量大7.1只讀存儲(chǔ)器7.1.1ROM的定義與基本結(jié)構(gòu)7.1.2兩維譯碼7.1.3可編程ROM7.1.4集成電路ROM7.1.5ROM的讀操作與時(shí)序圖7.1.6ROM的應(yīng)用舉例存儲(chǔ)器RAM(Random-AccessMemory)ROM(Read-OnlyMemory)RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器):在運(yùn)行狀態(tài)可以隨時(shí)進(jìn)行讀或?qū)懖僮?。存?chǔ)的數(shù)據(jù)必須有電源供應(yīng)才能保存,一旦掉電,數(shù)據(jù)全部丟失。ROM(只讀存儲(chǔ)器)：在正常工作狀態(tài)只能讀出信息。斷電后信息不會(huì)丟失，常用于存放固定信息（如程序、常數(shù)等）。固定ROM可編程ROMPROMEPROME

3、2PROMSRAM(StaticRAM)：靜態(tài)RAMDRAM(DynamicRAM)：動(dòng)態(tài)RAM7.1只讀存儲(chǔ)器幾個(gè)基本概念：存儲(chǔ)容量（M)：存儲(chǔ)二值信息的總量。字?jǐn)?shù)：字的總量。字長(zhǎng)（位數(shù)）：表示一個(gè)信息多位二進(jìn)制碼稱為一個(gè)字，字的位數(shù)稱為字長(zhǎng)。存儲(chǔ)容量（M)＝字?jǐn)?shù)×位數(shù)地址：每個(gè)字的編號(hào)。字?jǐn)?shù)=2n（n為存儲(chǔ)器外部地址線的線數(shù)）M=256x4只讀存儲(chǔ)器，工作時(shí)內(nèi)容只能讀出，不能隨時(shí)寫入，所以稱為只讀存儲(chǔ)器。(Read-OnlyMemory)ROM的分類按寫入情況劃分固定ROM可編程ROMPROMEPROME2PROM按存貯單元中器件劃分

4、二極管ROM三極管ROMMOS管ROM7.1.1ROM的定義與基本結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)矩陣7.1.1ROM的定義與基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸出控制信號(hào)輸入輸出控制電路地址譯碼器地址輸入地址譯碼器存儲(chǔ)矩陣輸出控制電路1）ROM（二極管PROM）結(jié)構(gòu)示意圖存儲(chǔ)矩陣位線字線輸出控制電路M=4?4地址譯碼器字線與位線的交點(diǎn)都是一個(gè)存儲(chǔ)單元。交點(diǎn)處有二極管相當(dāng)存1，無(wú)二極管相當(dāng)存0當(dāng)OE=1時(shí)輸出為高阻狀態(tài)000101111101111010001101地址A1A0D3D2D1D0內(nèi)容當(dāng)OE=0時(shí)字線存儲(chǔ)矩陣位線字線與位線的交點(diǎn)都是一個(gè)存儲(chǔ)單元。交點(diǎn)處有MOS管相當(dāng)存0，

5、無(wú)MOS管相當(dāng)存1。7.1.2兩維譯碼該存儲(chǔ)器的容量=?有一種可編程序的ROM，在出廠時(shí)全部存儲(chǔ)“1”，用戶可根據(jù)需要將某些單元改寫為“0”,但是，只能改寫一次，稱為PROM。字線位線熔斷絲若將熔絲燒斷，該單元?jiǎng)t變成“0”。顯然，一旦燒斷后不能再恢復(fù)。二、可編程ROM（PROM）三、可擦除可編程ROM（EPROM）當(dāng)浮柵上帶有負(fù)電荷時(shí)，則襯底表面感應(yīng)的是正電荷，這使得MOS管的開啟電壓變高，如果給控制柵加上同樣的控制電壓，MOS管仍處于截止?fàn)顟B(tài)。SIMOS管利用浮柵是否累積有負(fù)電荷來(lái)存儲(chǔ)二值數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元采用N溝道疊柵管(SIMOS)。其

6、結(jié)構(gòu)如下：寫入數(shù)據(jù)前，浮柵不帶電荷，要想使其帶負(fù)電荷，需在漏、柵級(jí)上加足夠高的電壓25V即可。若想擦除，可用紫外線或X射線，距管子2厘米處照射15-20分鐘。當(dāng)浮柵上沒有電荷時(shí)，給控制柵加上控制電壓，MOS管導(dǎo)通.7.1.3可編程ROM（256X1位EPROM）256個(gè)存儲(chǔ)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?gòu)倪x中的一行存儲(chǔ)單元中選出要讀的一列的一個(gè)存儲(chǔ)單元。如選中的存儲(chǔ)單元的MOS管的浮柵注入了電荷，該管截止，讀得1；相反讀得0與EPROM的區(qū)別是：浮柵延長(zhǎng)區(qū)與漏區(qū)N+之間的交疊處有一個(gè)厚度約為80A(埃)

7、的薄絕緣層。四、隧道MOS管E2PROM可用電擦除信息，以字為單位，速度高，可重復(fù)擦寫1萬(wàn)次。與EPROM的區(qū)別是:1.閃速存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元MOS管的源極N+區(qū)大于漏極N+區(qū)，而SIMOS(N溝道疊柵管)管的源極N+區(qū)和漏極N+區(qū)是對(duì)稱的；2.浮柵到P型襯底間的氧化絕緣層比SIMOS管的更薄。五、快閃存儲(chǔ)器FlashMemory7.1.4集成電路ROMAT27C010，128K′8位ROM工作模式A16~A0VPPD7~D0讀00XAiX數(shù)據(jù)輸出輸出無(wú)效X1XXX高阻等待1XXAiX高阻快速編程010AiVPP數(shù)據(jù)輸入編程校驗(yàn)001AiVP

8、P數(shù)據(jù)輸出7.1.5ROM的讀操作與時(shí)序圖（2）加入有效的片選信號(hào)（3）使輸出使能信號(hào)有效，經(jīng)過一定延時(shí)后，有效數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上；（4）讓片選信號(hào)或輸出使能信號(hào)無(wú)效，經(jīng)過一定延時(shí)后數(shù)據(jù)線呈高