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单元8 半导体存储器

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单元8 半导体存储器nullnullnullRAM:在工作时既能从中读出(取出)信息,又能随时写入(存入)信息,但断电后所存信息消失。ROM:在工作时只能从中读出信息,不能写入信息,且断电后其所存信息在仍能保持。nullnullnull 用户可直接写入信息的只读存储器,称为可编程只读存储器,简称PROM。PROM中所存储的内容是由用户根据需要自己写入的,但只能写入一次,一经写入,存储内容即被固定且不能修改。 nullnull(2)选择合适的ROM,对照真值表画出逻辑函数的阵列图。null2.用ROM作函数运算表用ROM构成能实现...

单元8 半导体存储器
nullnullnullRAM:在工作时既能从中读出(取出)信息,又能随时写入(存入)信息,但断电后所存信息消失。ROM:在工作时只能从中读出信息,不能写入信息,且断电后其所存信息在仍能保持。nullnullnull 用户可直接写入信息的只读存储器,称为可编程只读存储器,简称PROM。PROM中所存储的内容是由用户根据需要自己写入的,但只能写入一次,一经写入,存储内容即被固定且不能修改。 nullnull(2)选择合适的ROM,对照真值表画出逻辑函数的阵列图。null2.用ROM作函数运算表用ROM构成能实现函数y=x2的运算表电路。例设x的取值范围为0~15的正整数,则对应的是4位二进制正整数,用B=B3B2B1B0表示。根据y=x2可算出y的最大值是152=225,可以用8位二进制数Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。由此可列出Y=B2即y=x2的真值表。nullnullnull由于PROM只能进行一次编程,而EPROM的内容可以多次修改,也能长期保存。修改时,用紫外线灯照射芯片上方的石英窗口一段时间(10~30min),芯片中的信息全部丢失,然后再用专用编程器写入新的内容。为使写好的信息不丢失,通常在窗口上都贴有避光纸,以防止外界紫外线照射。芯片写好后,数据可保持10年左右。另一种是电擦除可编程方式,称为EEPROM(也写作E2PROM)。它是从EPROM发展而来的,它是针对EPROM不能按单元修改以及不能电擦除的缺点而改进的。E2PROM的擦除和写入实际是同一过程,擦除实为改写。改写时需要加高压电源,有外接的,使用时要由用户提供。nullINTEL2716 EPROM芯片的引脚图如图所示。它由存储矩阵、译码器、数据输出电路和控制电路等组成。它的A0~A10为11位地址码,其中A3~A10是8位行地址码,可译出28= 256条行地址线(字线),A2~A0是3位列地址码,它通过8个八选一数据选择器从64条位线中选出8条位线组成一个字输出,因此它的容量为28×23 = 256×8 = 2k字。 8.1.4 集成EPROM2764内容测试 2764内容测试 按照电路图连接电路,接好电源,然后进行测试: nullnullnull 地址译码器分为行地址译码器和列地址译码器。在给定地址码后,行地址译码器输出线(又称字线)中有一条为有效电平,它选中一行存储单元,同时列地址译码器的输出线(又称位线)中也有一条为有效电平。8×2双译码结构存储器null 存储位电路分为静态和动态两种。静态存储位电路,它由触发器、控制电路和开关管等构成。 所谓动态存储是相对静态而言,静态存储只要不断电,信息就可永久保存,而动态存储则不然。 静态RAM的优点是存取速度快,不需刷新,缺点是基本存储电路包含器件数目较多,功耗较大,成本较高。动态RAM所用器件少,功耗低,集成度高,价格便宜,缺点是存取速度较慢,并要有刷新电路,主要用作内存。null以典型的SRAM芯片2114为例介绍。它是双列直插18脚封装器件,存储容量1024×4,最大存取时间200~450ns,采用+5V电源供电,与TTL电平完全兼容。 null 当单元RAM不能满足存储容量的要求时,这时可把多个单片RAM进行组合,扩展成大容量的存储器。 一、RAM的位扩展 当利用单片RAM的位数不够时,就要进行位扩展。位扩展就是把n片相同RAM的地址并接在一起,让它们共用地址码,各片的片选线 二、RAM的字扩展 当利用单片的RAM的字数不够时,就要进行字扩展。字扩展就是把n片相同RAM的数据线并接在一起作为共用输入/输出端(即位不变),读/写控制线也接在一起,把地址线加以扩展,用扩展的地址线去控制各片RAM的片选线。 三、RAM的位线和字线同时扩展 当RAM的位线和字线都需要扩展时,一般是先进行位扩展,然后再进行字扩展。null8.3 其他存储设备nullnullnull 可编程阵列逻辑通常用来实现某些特殊的组合逻辑函数。PAL是由可编程的“与阵列”、固定的“或阵列”和固定输出的可编程器件组成。 例 如图所示为用PAL实现的一组组合逻辑函数,试写出该组逻辑函数的表达式。 8.5 可编程阵列逻辑PALnullnull GAL与PAL都属于可编程逻辑器件,它们的基本门阵列结构一样,都由可编程与阵列和固定或阵列组成。它们的不同在于: ① PAL是PROM的熔丝工艺,一旦编程后便不能改写,通用性差,使设计者在选择最佳型号时遇到困难。GAL弥补了上述不足,GAL是E2PROM工艺,可重复编程; ② PAL的输出是固定的,而GAL用一个可编程的输出宏单元(OLMC)作为输出电路。在这个OLMC中,包括或阵列和输出寄存器,还有一些编程控制电路。由于可编程,使它能够方便地组成多种不同的输出组态,因此比PAL更灵活,功能更强,应用更方便。8.6 通用阵列逻辑GALnull 16V8引脚排列如图所示,引脚2~9为八个输入缓冲器的输入端;引脚12~19为八个输出端;引脚1为时钟CP端,引脚11为输出三态控制端OE,这两个引脚有时可作输入端;引脚20为+5V电源端,引脚10为“地”端。 null GAL器件给逻辑设计领域带来了新的自由。设计者可以使用GAL 开发工具(软件开发工具以及编程器)代替现存的传统逻辑设计,以求新产品设计的优化。 GAL器件可以被编程为基本逻辑门、基本触发器、移位寄存器、4位可逆计数器、7位计数器、存储器、地址译码器、四选一数据选择器、3~8线译码器、4 位串联加法器等。 null例8.4 应用16×16的点阵,使用逐列循环扫描的方式,不间断地显示英文字母或汉字。 解: 16×16的点阵显示是很多复杂显示系统的应用基础,例如火车站、机场等公共场所的信息都可以用点阵显示信息,随着硬件水平的提高,点阵显示的效果会更加清晰、美观。 16×16点阵的列是由16个行信号组成的。每一行是由一个单独的位来控制,高电平有效。而列是由一个4位矢量来控制的,列选信号为SEL0、SEL1、SEL2、SEL3,经4线– 16线译码器输出16列。 过程如下: 过程如下: (1) 列循环扫描:通过对每一列的扫描来完成对字母的显示,只要扫描的频率足够快,就能在视觉上给人以连续的感觉,因而扫描的频率不能太低。 (2) 字符样式设计:建立16×16点阵,电路在扫描的同时可以从中读取所需要的字符、信息,从而完成字符的显示。例如,字母H的数据信息如图所示。 (3) 字母循环扫描及其延时环节:为使字母不断地循环显示,并且使每个字母之间有停顿,就需要在中间加一定的延时和循环环节。通过修改其数据来控制每个字母的显示时间。
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