第7章-只讀存儲器

1、第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器17.1 7.1 概述概述 7.3 7.3 隨機存儲器（隨機存儲器（RAMRAM） 7.4 7.4 存儲器的擴展存儲器的擴展 7.2 7.2 只讀存儲器（只讀存儲器（ROMROM）7.5 7.5 存儲器實現(xiàn)組合邏輯電路存儲器實現(xiàn)組合邏輯電路 第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器2第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器3一、概述第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器4ROMRAM第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器5二、掩模只讀存儲器地地址址譯譯碼碼器器存儲矩陣存儲矩陣輸輸出出緩緩沖沖器器數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸出出地地址址輸輸入入三態(tài)三態(tài)控制控制第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器6第

2、一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器7EN 1A0ACCV2D0D1D3D0A 1A 0W1W2W3W3d2d1d0d二極管二極管ROM的電路結構圖的電路結構圖字線字線位線位線地址代碼地址代碼存儲矩陣存儲矩陣地址譯碼器地址譯碼器輸出輸出緩沖緩沖器器二極管二極管ROM第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器80101001101011011010111000A1A3D2D1D0D地地 址址數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) ROM中的數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)表010WA A 110WA A 210WA A 013AAW 0101DWWA 0311AWWD202310DWWWAA 0313AWWDEN 1A0ACCV2D0D1D3D0A 1

3、A 0W1W2W3W3d2d1d0d二極管二極管ROM的電路結構圖的電路結構圖第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器9三、可編程只讀存儲器第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器10 EPROM（UVEPROM） 紫外線可擦除的可編程紫外線可擦除的可編程ROM（Ultra-Voilet Erasable Programmable Read-Only Memory） 早期存儲單元中使用浮柵雪崩注入早期存儲單元中使用浮柵雪崩注入MOS管，管， 目前多改用疊柵注入目前多改用疊柵注入MOS管，管， 擦除操作復雜，擦除速度很慢。擦除操作復雜，擦除速度很慢。第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器112. E2PROM第

4、一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器12電信號可擦除的可編程電信號可擦除的可編程ROM即吸收了即吸收了EPROM結構簡單、編程可靠的優(yōu)點，結構簡單、編程可靠的優(yōu)點，又保留了又保留了E2PROM用隧道效應擦除的快捷特性，用隧道效應擦除的快捷特性，因此具有以下優(yōu)點：因此具有以下優(yōu)點：第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器13第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器14一、靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）1. SRAM行行地地址址譯譯碼碼器器存儲矩陣存儲矩陣讀讀寫寫控控制制電電路路A0列地址譯碼器列地址譯碼器AiAi+1An-1CS OI /R W 第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器15從存儲矩陣中選中一行存儲單元；從

5、存儲矩陣中選中一行存儲單元；從字線選中的一行存儲單元中再選從字線選中的一行存儲單元中再選1位（或幾位），位（或幾位），使這些被選中的單元經(jīng)讀使這些被選中的單元經(jīng)讀/寫控制電路，與輸入寫控制電路，與輸入/輸出輸出端接通，以便對這些單元進行讀端接通，以便對這些單元進行讀/寫操作。寫操作。第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器16用于對電路的工作狀態(tài)進行控制。用于對電路的工作狀態(tài)進行控制。當讀當讀/寫控制信號為寫控制信號為1時，執(zhí)行讀操作，時，執(zhí)行讀操作，將存儲單元里的數(shù)據(jù)送到輸入將存儲單元里的數(shù)據(jù)送到輸入/輸出端上。輸出端上。當讀當讀/寫控制信號為寫控制信號為0時，執(zhí)行寫操作，時，執(zhí)行寫操作，加到輸入

6、加到輸入/輸出端上的數(shù)據(jù)被寫到存儲單元中。輸出端上的數(shù)據(jù)被寫到存儲單元中。 ：片選輸入信號為片選輸入信號為 時，時，RAM為正常工作狀態(tài)。為正常工作狀態(tài)。片選輸入信號為片選輸入信號為 時，不能對時，不能對RAM進行讀進行讀/寫操作。寫操作。第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器172. SRAMVDDYjXiB jB jT1T2T4T3T6T5T8T7A2 A3 六管六管NMOS靜態(tài)存儲單元靜態(tài)存儲單元第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器18VDDYjXiB jB jT1T2T4T3T6T5T8T7A2A3 T5T6XiXiT5T6XiT5T6第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器19T7T8YjT7T

7、8YjT7T8VDDYjXiB jB jT1T2T4T3T6T5T8T7A3 A2 第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器20T2T4VDDYjXiB jT1T2T4T3T6T5T8T7D D 六管六管CMOS靜態(tài)存儲單元靜態(tài)存儲單元jB第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器21第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器22一、位擴展方式I/O0A1A9AR/WCS11024 RAM0/OII/O0A1A9AR/WCS11024 RAM1/OII/O0A1A9AR/WCS11024 RAM7/OICS /R W 0A1A9ARAM的位擴展接法的位擴展接法如果每一片如果每一片ROM或或RAM中的字數(shù)已夠用，中的

8、字數(shù)已夠用，而每個字的位數(shù)不夠用時，應采用位擴展的連接方式。而每個字的位數(shù)不夠用時，應采用位擴展的連接方式。第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器238A9A0Y1Y2Y3Y2線線4線譯碼器線譯碼器二、字擴展方式如果每一片如果每一片ROM或或RAM中的位數(shù)夠用，中的位數(shù)夠用，而字數(shù)不夠用時，應采用字擴展的連接方式。而字數(shù)不夠用時，應采用字擴展的連接方式。0A1A7A/R W 7I/O0A1A 7AR/WCS8256 RAM0I/O) 1 (7I/O0A1A 7AR/WCS8256 RAM0I/O(2)7I/O0A1A7AR/WCS8256 RAM0I/O(3)7I/O0A1A7AR/WCS8256

9、 RAM0I/O(4)0/OI7/OI第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器24字擴展中各片字擴展中各片RAM電路的地址分配電路的地址分配器件器件編號編號地址范圍地址范圍 （等效十進制數(shù)）（等效十進制數(shù)）RAM(1)0 00 1 1 100 00000000 00 11111111(0) (255)RAM(2)0 11 0 1 101 00000000 01 11111111(256) (511)RAM(3)1 01 1 0 110 00000000 10 11111111(512) (767)RAM(4)1 11 1 1 011 00000000 11 11111111(768) (1023)8

10、A9A8A9A6A7A4A5A1Y0Y3Y2Y2A3A0A1A第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器25三、用存儲器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)0 00 10 1 0 11 0 1 11 01 10 1 1 01 1 0 01D0D3D2D0A1A1D0D3D2D0A1A一個一個ROM的數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)表如果將輸入地址如果將輸入地址A1和和A0視為兩個輸入邏輯變量，同時將視為兩個輸入邏輯變量，同時將輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù) D0 、 D1 、 D2和和D3視為一組輸出邏輯變量，視為一組輸出邏輯變量，則則D0 、 D1 、 D2和和D3 就是一組就是一組A1、A0 的組合邏輯函數(shù)，的組合邏輯函數(shù)，上表也就是這一組多輸出組合

11、邏輯函數(shù)的真值表。上表也就是這一組多輸出組合邏輯函數(shù)的真值表。第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器260 00 10 1 0 11 0 1 11 01 10 1 1 01 1 0 01D0D3D2D0A1A1D0D3D2D0A1A一個一個ROM的數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)表任何形式的組合邏輯函數(shù)均能通過向任何形式的組合邏輯函數(shù)均能通過向ROM中寫入相中寫入相應的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。應的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。用具有用具有n位輸入地址、位輸入地址、m位數(shù)據(jù)輸出的位數(shù)據(jù)輸出的ROM可以獲得可以獲得一組（最多為一組（最多為m個）任何形式的個）任何形式的n變量組合邏輯函數(shù)，變量組合邏輯函數(shù)，只要根據(jù)函數(shù)的形式向只要根據(jù)函數(shù)的形式向ROM中寫入相應的數(shù)據(jù)即可。中寫入相應的數(shù)據(jù)即可。這個原理也適用于這個原理也適用于RAM 。第一節(jié)第一節(jié) 只讀存儲器只讀存儲器27例例7.5.1 試用試用ROM產(chǎn)生如下的一組多輸出邏輯函數(shù)。產(chǎn)生如下的一組多輸出邏輯函數(shù)。1234YA BCA B CYAB CDBCDA BCDYABCDA BC DYA B CDABCD 1234YA BCDA BCDA B CDA B CDYAB CDA BCDABCDA BCDYABCDA BC DYA B CDABCD 15241443141076276321mmYmmYmmmmYmmmmY解：將輸出函數(shù)展開成標準與解