主編主編 李中發李中發 制作制作 李中發李中發 20052005年年1 1月月 電子技術電子技術 第第1010章章 半導體存儲器半導體存儲器 學習要點 理解只讀存儲器的基本工作原理 掌握用只讀存儲器進行邏輯設計的方法 了解隨機存取存儲器的基本工作原理 了解擴展存儲器容量的方法 l l 10.1 10.1 只讀存儲器只讀存儲器 l l 10.2 10.2 隨機存取存儲器隨機存取存儲器 第第1010章章 半導體存儲器半導體存儲器 10.1 只讀存儲器只讀存儲器 ROM的分類 掩膜ROM：不能改寫。 PROM：只能改寫一次。 EPROM：可以改寫多次。 存儲器的分類 RAM：在工作時既能從中讀出（取出）信息，又能 隨時寫入（存入）信息，但斷電后所存信息消失。 ROM：在工作時只能從中讀出信息，不能寫入信息 ，且斷電后其所存信息在仍能保持。 10.1.1 ROM的結構的結構 存儲容量字線數位線數NM（位） 存儲單元 地址 10.1.2 ROM的工作原理的工作原理 二極管與門陣列 二極管或門陣列 結合電路圖及上表可以看出，接有二極管的交叉點存1，末 接二極管的交叉點存0。存儲單元是存1還是存0，完全取決 于只讀存儲器的存儲需要，設計和制造時已完全確定，不能 改變；而且信息存入后，即使斷開電源，所存信息也不會消 失。所以，只讀存儲器又稱為固定存儲器。 存儲內容 ROM的陣列圖 接有三極管的交叉點存1，末接三極管的交叉點存0 。 接有場效應管的交叉點存1，末接場效應管的交叉點存0 。 EPROMEPROM的存儲單元的存儲單元 10.1.3 ROM的應用的應用 1、用ROM實現組合邏輯函數 例 用ROM實現下列一組邏輯函數。 解 （1）列真值表 （2）選擇合適的ROM，對照真值表畫出邏 輯函數的陣列圖。 2、用ROM作函數運算表 用ROM構成能實現函數 yx2的運算表電路。 例 設x的取值范圍為015的正整數，則對應的 是4位二進制正整數，用BB3B2B1B0表示。 根據yx2可算出y的最大值是152225，可以 用8位二進制數YY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。由 此可列出YB2即yx2的真值表。 真 值 表 陣列圖 3、用ROM作字符發生器電路 用ROM存儲字符Z 10.2 隨機存取存儲器隨機存取存儲器 RAM是由許許多多的基本寄存器組合起來構成的大 規模集成電路。RAM中的每個寄存器稱為一個字， 寄存器中的每一位稱為一個存儲單元。寄存器的個數寄存器的個數 （字數）與寄存器中存儲單元個數（位數）的乘積，（字數）與寄存器中存儲單元個數（位數）的乘積， 叫做叫做RAMRAM的容量的容量。按照RAM中寄存器位數的不同， RAM有多字1位和多字多位兩種結構形式。在多字1 位結構中，每個寄存器都只有1位，例如一個容量為 10241位的RAM，就是一個有1024個1位寄存器的 RAM。多字多位結構中，每個寄存器都有多位，例 如一個容量為2564位的RAM，就是一個有256個4位 寄存器的RAM。 10.2.1 RAM的結構 由大量寄存器 構成的矩陣 用以決定訪問 哪個字單元 用以決定芯 片是否工作 用以決定對 被選中的單元 是讀還是寫 讀出及寫入 數據的通道 容量為2564 RAM的存儲矩陣 存儲單元 1024個存儲單元排成 32行32列的矩陣 每根行選擇線選擇一行 每根列選擇線選擇一個字列 Y11，X21，位于X2和Y1交叉處 的字單元可以進行讀出或寫入操作 ，而其余任何字單元都不會被選中 。 地址的選擇通過地址譯碼器來實現。地址譯碼器由行譯碼器 和列譯碼器組成。行、列譯碼器的輸出即為行、列選擇線， 由它們共同確定欲選擇的地址單元。 2564 RAM存儲矩陣中，256個字需要8位地址碼A7A0。其中 高3位A7A5用于列譯碼輸入，低5位A4A0用于行譯碼輸入。 A7A0=00100010時，Y1=1、X2=1，選中X2和Y1交叉的字單元 。 0 0 0 1 0 0 0 1 集成2kB8位RAM6116 寫入控制端 片選端 輸出使能端 10.2.2 RAM容量的擴展容量的擴展 位位 擴擴 展展 將地址線、讀寫線和 片選線對應地并聯在一起