第9章 半導(dǎo)體存儲器和可編程邏輯器件

1、第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 概述概述第第九九章章 半導(dǎo)體存儲器和半導(dǎo)體存儲器和 可編程邏輯器件可編程邏輯器件 隨機存取存儲器隨機存取存儲器( (RAM) ) 只讀存儲器只讀存儲器( (ROM) ) 可編程邏輯器件可編程邏輯器件 第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 9.1概述概述 主要要求：主要要求： 了解半導(dǎo)體存儲器的了解半導(dǎo)體存儲器的作用、類型與特點作用、類型與特點。第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 例如計算機中的自檢程序、初例如計算機中的自檢程序、初始化程序便是固化在始化程序便是固化在 ROM 中的。中的。計算機接通電源后，首先運行它，計算機接通電源后，首先運行它，對計算機硬件系統(tǒng)進行自檢和初始對計算機

2、硬件系統(tǒng)進行自檢和初始化，自檢通過后，裝入操作系統(tǒng)，化，自檢通過后，裝入操作系統(tǒng)，計算機才能正常工作。計算機才能正常工作。二、二、半導(dǎo)體存儲器的類型與特點半導(dǎo)體存儲器的類型與特點 只讀存儲器只讀存儲器( (ROM，即即Read- -Only Memory) )隨機存取存儲器隨機存取存儲器( (RAM，即即Random Access Memory) ) RAM 既能讀出既能讀出信息信息又能又能寫入寫入信息。信息。它用于存放需經(jīng)它用于存放需經(jīng)常改變的信息，常改變的信息，斷電后其數(shù)斷電后其數(shù)據(jù)將丟失據(jù)將丟失。常用于存放臨時。常用于存放臨時性數(shù)據(jù)或中間結(jié)果。性數(shù)據(jù)或中間結(jié)果。例如例如 計算機內(nèi)存就是計

3、算機內(nèi)存就是 RAM ROM 在工作時在工作時只能讀出只能讀出信息而不能寫入信息。信息而不能寫入信息。它用于它用于存放固定不變的信息，存放固定不變的信息，斷電后斷電后其數(shù)據(jù)不會丟失其數(shù)據(jù)不會丟失。常用于存放。常用于存放程序、常數(shù)、表格等。程序、常數(shù)、表格等。 一、一、半導(dǎo)體存儲器的作用半導(dǎo)體存儲器的作用 存放二值數(shù)據(jù)存放二值數(shù)據(jù) 第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 二、二、半導(dǎo)體存儲器的類型與特點半導(dǎo)體存儲器的類型與特點 只讀存儲器只讀存儲器( (ROM，即即Read- -Only Memory) )隨機存取存儲器隨機存取存儲器( (RAM，即即Random Access Memory) ) RAM由

4、譯碼器、由譯碼器、存儲器和讀存儲器和讀/寫控制電寫控制電路等組成，是路等組成，是一種大一種大規(guī)模時序邏輯電路。規(guī)模時序邏輯電路。ROM 由與陣列、由與陣列、或陣列和輸入、輸出或陣列和輸入、輸出緩沖級等電路構(gòu)成，緩沖級等電路構(gòu)成，是一種大規(guī)模組合邏是一種大規(guī)模組合邏輯電路。輯電路。 一、一、半導(dǎo)體存儲器的作用半導(dǎo)體存儲器的作用 存放二值數(shù)據(jù)存放二值數(shù)據(jù)第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 主要要求：主要要求： 了解了解 ROM 的類型和結(jié)構(gòu)，的類型和結(jié)構(gòu)，掌握其工作原理及特點。掌握其工作原理及特點。 掌握用掌握用PROM實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)。實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)。理解理解字、位、存儲容量字、位、存儲容量等概念。等

5、概念。 9.2只讀存儲器只讀存儲器第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 按按數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)寫寫入入方方式式不不同同分分固定固定 ROM 可編程可編程 ROM( (Programmable ROM，簡稱，簡稱 PROM) ) 可擦除可擦除 PROM( (Erasable PROM，簡稱，簡稱 EPROM) ) 電可擦除電可擦除 EPROM( (Electrically EPROM，簡稱，簡稱 E2PROM) ) 一、一、ROM 的類型及其特點的類型及其特點 寫入的數(shù)據(jù)可電擦除，用戶可以寫入的數(shù)據(jù)可電擦除，用戶可以多次改寫存儲的數(shù)據(jù)。使用方便。多次改寫存儲的數(shù)據(jù)。使用方便。 其存儲數(shù)據(jù)在制造時確定，用其存儲數(shù)據(jù)在

6、制造時確定，用戶不能改變。用于批量大的產(chǎn)品。戶不能改變。用于批量大的產(chǎn)品。 其存儲數(shù)據(jù)其存儲數(shù)據(jù)由用戶寫入。但由用戶寫入。但只能寫一次。只能寫一次。 寫入的數(shù)據(jù)可用紫外線擦除，寫入的數(shù)據(jù)可用紫外線擦除，用戶可以多次改寫存儲的數(shù)據(jù)。用戶可以多次改寫存儲的數(shù)據(jù)。 第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 二、二、ROM 的電路結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu) ROM 的電路結(jié)構(gòu)圖的電路結(jié)構(gòu)圖 第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 1. 電路組成電路組成 三、固定三、固定ROM 的工作原理的工作原理 二極管二極管 ROMD0D1D2D344 二極管二極管 ROM 結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖 &A1A0字字線線信信號號位線輸位線輸出信號出信號&am

7、p;11W3W2W1W0 地址譯碼器。地址譯碼器。 A1 、 A0 為地址輸入為地址輸入端，端，W3 W0 為譯碼為譯碼器輸出的器輸出的 4 條字線。條字線。 存儲矩陣存儲矩陣由由二極管二極管或或門組成，門組成，D3 D0 為存儲為存儲矩陣輸出的矩陣輸出的 4 條條位線。位線。第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 1. 電路組成電路組成 D0D1D2D344 二極管二極管 ROM 結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖 &A1A0字字線線信信號號位線輸位線輸出信號出信號&11W3W2W1W0 W3 W0 中任中任一個輸出高電平一個輸出高電平時，則在時，則在 D3 D0 4 條線上輸出一條線上輸出一組組 4 位二進

8、制代位二進制代碼，每組代碼表碼，每組代碼表示一個字。示一個字。 二極管二極管 ROM第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 2. 讀數(shù)讀數(shù) D0D1D2D344 二極管二極管 ROM 結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖 &A1A0字字線線信信號號位線輸位線輸出信號出信號&11W3W2W1W0 當(dāng)輸入一組地址碼時，當(dāng)輸入一組地址碼時，則在則在ROM 的輸出端可讀出的輸出端可讀出該地址碼對應(yīng)的存儲內(nèi)容。該地址碼對應(yīng)的存儲內(nèi)容。如如A1 A0 = 0000 時，則字線時，則字線 W0 = A1 A0 =1 1，其他字線都，其他字線都為為 0 0，這時和，這時和W0 相連的兩相連的兩個二極管導(dǎo)通，位線個二極管導(dǎo)通，位線

9、 D2 = 1 1、 D0= 1 1, ,而而 D3 和和D1 都為都為 0 0 , ,在輸出端得到在輸出端得到D3D2D1D0=01010101數(shù)據(jù)輸出。數(shù)據(jù)輸出。 可見：可見：(1) 交叉處接有二極管的相當(dāng)于存儲交叉處接有二極管的相當(dāng)于存儲1 1，沒有接二極管，沒有接二極管的相當(dāng)于存儲的相當(dāng)于存儲 0 0。(2) 當(dāng)某字線被選中時，相應(yīng)存儲單元數(shù)據(jù)從位當(dāng)某字線被選中時，相應(yīng)存儲單元數(shù)據(jù)從位線線D3 D0 輸出。輸出。 二極管二極管 ROM第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 4 4 存儲矩陣示意圖存儲矩陣示意圖 W3W2W1W0D0D1D2D3字字線線位線位線交叉處的圓點交叉處的圓點 “ ”表示存儲

10、表示存儲 1 1，交叉處無，交叉處無圓點表示存儲圓點表示存儲 0 0。 交叉點的數(shù)目，即交叉點的數(shù)目，即存儲器中存儲單元的數(shù)存儲器中存儲單元的數(shù)量，稱為存儲容量。量，稱為存儲容量。存儲矩陣可簡化表示為存儲矩陣可簡化表示為存儲容量存儲容量 字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù) 位數(shù)位數(shù)用用“M”表示表示“1024 K”， 1 M = 1024 K = 210 K = 220 。對于大容量的對于大容量的 ROM常用常用“K”表示表示“1024”，即，即 1 K = 1024 = 210 ；例如，一個例如，一個 64 K 8 的的 ROM，表示它有，表示它有 64 K 個字，個字， 字長為字長為 8 位，存儲容量是位，存儲容量

11、是 64 K 8 = 512 K。 例如，一個例如，一個 32 8 的的 ROM，表示它有，表示它有 32 個字，個字， 字長為字長為 8 位，存儲容量是位，存儲容量是 32 8 = 256。 第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 PROM 出廠時，全部熔絲都連通，全部存儲單元相當(dāng)于出廠時，全部熔絲都連通，全部存儲單元相當(dāng)于存儲存儲 1 1。用戶在編程時，可根據(jù)要求，借助編程工具將需要存。用戶在編程時，可根據(jù)要求，借助編程工具將需要存儲儲0單元的熔絲燒斷即可。單元的熔絲燒斷即可。 熔絲燒斷后不可恢復(fù)，故熔絲燒斷后不可恢復(fù)，故 PROM 只能進行一次性編程。只能進行一次性編程。 二極管二極管 ROM TT

12、L - - ROM MOS - - ROM Wi Dj Wi Dj VCC Wi Dj +VDD 1熔絲熔絲熔絲熔絲熔絲熔絲四、可編程只讀存儲器四、可編程只讀存儲器( PROM )第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 用一個特殊的浮柵用一個特殊的浮柵 MOS 管替代熔絲。管替代熔絲。 用紫外線擦除信息的，用紫外線擦除信息的，稱為稱為EPROM。 用電信號擦除信息的，稱用電信號擦除信息的，稱為為EEPROM，即，即E2PROM。 按擦除方式不同分按擦除方式不同分 EPROM 只能整體只能整體擦除，擦除時間較長。擦除，擦除時間較長。 E2PROM 中的存儲單元可逐個中的存儲單元可逐個擦除逐個改寫，它的編程和

13、擦除都用擦除逐個改寫，它的編程和擦除都用電信號完成，速度比電信號完成，速度比 EPROM 快得多?？斓枚?。五、可擦除可編程只讀存儲器五、可擦除可編程只讀存儲器( EPROM ) EPROM集成芯片上有一個石英窗口供紫外線擦集成芯片上有一個石英窗口供紫外線擦除之用。芯片寫入數(shù)據(jù)后，必須用不透光膠紙將石英除之用。芯片寫入數(shù)據(jù)后，必須用不透光膠紙將石英窗口密封，以免破壞芯片內(nèi)信息。窗口密封，以免破壞芯片內(nèi)信息。第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 下面將根據(jù)二極管下面將根據(jù)二極管 ROM 的的 結(jié)構(gòu)圖加以說明結(jié)構(gòu)圖加以說明 ( (已編程二極管已編程二極管 PROM 的的 結(jié)構(gòu)與之同理結(jié)構(gòu)與之同理) ) ： 六

14、、用六、用 PROM 實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)1. 為什么為什么用用 PROM 能實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)？能實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)？ D3D2D1D044 二極管二極管 ROM 結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖 地地址址譯譯碼碼器器A1A0地地址址碼碼輸輸入入3103210211010100WAAmWA AmWAAmWA Am 字字 線線 信信 號號位線輸出信號位線輸出信號D3D2D1D04 4 二極管二極管 ROM 結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖 地地址址譯譯碼碼器器A1A0地地址址碼碼輸輸入入3103210211010100WAAmWA AmWAAmWA Am 字字 線線 信信 號號位線輸出信號位線輸出信號 地址譯碼器地址譯碼器能

15、譯出地址碼的全部最小項能譯出地址碼的全部最小項圖中圖中 當(dāng)當(dāng) A1 A0 = 11 時，只有時，只有 W3 =1 ，而，而 W0、W1、W2 = 0， 即譯出最小項即譯出最小項 m3 ； 當(dāng)當(dāng) A1 A0 = 10 時，只有時，只有 W2 =1 ，而，而 W0、W1、W3 = 0， 即譯出最小項即譯出最小項 m2 ； 其余類推。其余類推。存儲矩陣構(gòu)成或門陣列存儲矩陣構(gòu)成或門陣列圖中圖中 D3 = m3 + m2 +m0 D2 = m2 + m1 D1 = m3 + m0 D0 = m3 + m2 由于由于 PROM 的地址譯碼器能譯出地址碼的的地址譯碼器能譯出地址碼的全部最小項，全部最小項，

16、而而PROM 的存儲矩陣構(gòu)成了可編的存儲矩陣構(gòu)成了可編程或門陣列，因此，通過編程可從程或門陣列，因此，通過編程可從 PROM 的的位位線線輸出端得到任意標(biāo)準(zhǔn)與輸出端得到任意標(biāo)準(zhǔn)與 - - 或式或式。由于所有組。由于所有組合邏輯函數(shù)均可用標(biāo)準(zhǔn)與合邏輯函數(shù)均可用標(biāo)準(zhǔn)與 - - 或式表示，故理論或式表示，故理論上可用上可用 PROM 實現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)。實現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)。 1. 為什么用為什么用 PROM 能實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)？能實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)？ 六、用六、用 PROM 實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 為了便于用為了便于用 PROM 實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)，實現(xiàn)組合邏輯函

17、數(shù)，首先需要理解首先需要理解 PROM 結(jié)構(gòu)的習(xí)慣畫法。結(jié)構(gòu)的習(xí)慣畫法。2. PROM 結(jié)構(gòu)的習(xí)慣畫法結(jié)構(gòu)的習(xí)慣畫法AB與與門門和和或或門門的的習(xí)習(xí)慣慣畫畫法法CY&ABCY1ABCY&ABCY1第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 A1A0地址譯碼器地址譯碼器( (為與陣列為與陣列) )D3D2D1D0W3W2W1W0&A1 A0 = m3A1 A0 = m2A1 A0 = m1A1 A0 = m01存儲矩陣存儲矩陣( (為或陣列為或陣列) )1&A1地址譯碼器地址譯碼器( (為與陣列為與陣列) )W3W2W1W0D3 = m3 + m2 + m0D2 = m2 + m

18、1D1 = m3 + m0D0 = m3 + m2 &1&1A0 m3 m2 m1 m01111存儲矩陣存儲矩陣( (為或陣列為或陣列) )PROM 結(jié)構(gòu)的習(xí)慣畫法結(jié)構(gòu)的習(xí)慣畫法第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 3. 怎樣用怎樣用 PROM 實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)？實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)？例例1 1 試用試用 PROM 實現(xiàn)下列邏輯函數(shù)實現(xiàn)下列邏輯函數(shù) BCACABYCBCAY21解：解：( (1) ) 將函數(shù)化為標(biāo)準(zhǔn)與將函數(shù)化為標(biāo)準(zhǔn)與 - - 或式或式 )7 , 6 , 5 , 3()6 , 5 , 4 , 1(21mYmY( (2) ) 確定存儲單元內(nèi)容確定存儲單元內(nèi)容由函數(shù)由函數(shù) Y1、Y

19、2 的標(biāo)準(zhǔn)與的標(biāo)準(zhǔn)與 - - 或式知：或式知： 與與 Y1 相應(yīng)的存儲單元中，字線相應(yīng)的存儲單元中，字線 W1、W4、W5、W6 對應(yīng)的存儲單元應(yīng)為對應(yīng)的存儲單元應(yīng)為 1；對應(yīng)對應(yīng) m1、m4、m5、m6與與 Y2 相應(yīng)的存儲單元中，字線相應(yīng)的存儲單元中，字線 W3、W5、W6、W7 對應(yīng)的存儲單元應(yīng)為對應(yīng)的存儲單元應(yīng)為 1。第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 ( (3) ) 畫出用畫出用 PROM 實現(xiàn)的邏輯圖實現(xiàn)的邏輯圖A11B1C1&1m0m1m2m3m4m5m6m7地地址址譯譯碼碼器器Y1Y2第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 主要要求：主要要求： 了解了解RAM 的類型、結(jié)構(gòu)，的類型、結(jié)構(gòu)，

20、掌握其工作原理。掌握其工作原理。 了解集成了解集成 RAM 的使用。的使用。 了解了解 RAM 和和 ROM 的異同。的異同。 9.3 隨機存取存儲器隨機存取存儲器 理解理解 RAM 的擴展方法。的擴展方法。 第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 一、一、RAM 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)RAM主要由存儲矩陣、地址譯碼器和讀主要由存儲矩陣、地址譯碼器和讀/寫控制電路組成。寫控制電路組成。當(dāng)當(dāng)CS=0，R/W=1時，進行時，進行讀出讀出數(shù)數(shù)據(jù)操作；據(jù)操作；當(dāng)當(dāng)CS=0，R/W=0時，進行時，進行寫入寫入數(shù)數(shù)據(jù)操作。據(jù)操作。第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 RAM 分類分類靜態(tài)靜態(tài) RAM( (即即 Static RAM，簡稱

21、，簡稱 SRAM) )動態(tài)動態(tài) RAM( (即即 Dynamic RAM，簡稱，簡稱 DRAM) )DRAM 存儲單元結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，存儲單元結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，價格便宜，廣泛地用于計算機中，但速度較價格便宜，廣泛地用于計算機中，但速度較慢，且需要慢，且需要刷新刷新及讀出放大器等外圍電路。及讀出放大器等外圍電路。 DRAM 的存儲單元是利用的存儲單元是利用 MOS 管具有極高的輸入電阻，管具有極高的輸入電阻，在柵極電容上可暫存電荷的特點來存儲信息的。由于柵極電容在柵極電容上可暫存電荷的特點來存儲信息的。由于柵極電容存在漏電，因此工作時需要周期性地對存儲數(shù)據(jù)進行刷新。存在漏電，因此工作時需要

22、周期性地對存儲數(shù)據(jù)進行刷新。SRAM 存儲單元結(jié)構(gòu)較復(fù)存儲單元結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，集成度較低，但速度快。雜，集成度較低，但速度快。 二、二、RAM 的類型的類型第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 RAM 與與 ROM 的比較的比較 相相同同處處 都含有都含有地址譯碼器地址譯碼器和和存儲矩陣存儲矩陣 尋址原理相同尋址原理相同 相相異異處處 ROM 的存儲矩陣是或陣列，的存儲矩陣是或陣列，是是組合組合邏輯電路邏輯電路。 ROM 工作時工作時只能讀出不能寫入。掉電后數(shù)據(jù)只能讀出不能寫入。掉電后數(shù)據(jù) 不會丟失不會丟失。 RAM 的存儲矩陣由觸發(fā)器或動態(tài)存儲單元構(gòu)的存儲矩陣由觸發(fā)器或動態(tài)存儲單元構(gòu) 成，成，是是時序時序

23、邏輯電路邏輯電路。RAM 工作時工作時能讀出，能讀出， 也能寫入也能寫入。讀或?qū)懹勺x。讀或?qū)懹勺x / 寫控制電路進行控制。寫控制電路進行控制。 RAM 掉電后數(shù)據(jù)將丟失掉電后數(shù)據(jù)將丟失。第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 三、三、RAM 的擴展的擴展 (一一) RAM的的位擴展位擴展如一片如一片 RAM 的字?jǐn)?shù)已夠用，而每個字的位數(shù)不夠用，的字?jǐn)?shù)已夠用，而每個字的位數(shù)不夠用，則采用位擴展的方法來擴展每個字的位數(shù)。其方法是則采用位擴展的方法來擴展每個字的位數(shù)。其方法是將各片將各片 RAM 的地址輸入端、讀的地址輸入端、讀/寫控制端寫控制端 R/W 和片選端和片選端 CS 對應(yīng)地對應(yīng)地并接在一起。并接在一

24、起。RAM 的的 位位 擴擴 展展 接接 法法 第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 RAM的字?jǐn)U展接法的字?jǐn)U展接法 ( (二二) ) RAM的的字?jǐn)U展字?jǐn)U展如一片如一片RAM的的位數(shù)已夠用，而字?jǐn)?shù)位數(shù)已夠用，而字?jǐn)?shù)不夠用，則采用字?jǐn)U不夠用，則采用字?jǐn)U展的方法來擴展存儲展的方法來擴展存儲器的字?jǐn)?shù)。字?jǐn)U展通器的字?jǐn)?shù)。字?jǐn)U展通常需用外加譯碼器來常需用外加譯碼器來控制芯片的片選輸入控制芯片的片選輸入信號信號 CS 實現(xiàn)。實現(xiàn)。如字?jǐn)?shù)和位數(shù)都如字?jǐn)?shù)和位數(shù)都不夠用，則可將字?jǐn)?shù)不夠用，則可將字?jǐn)?shù)和位數(shù)同時進行擴展，和位數(shù)同時進行擴展，便組成了大容量的存便組成了大容量的存儲器。儲器。第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 1.

25、EPROM存儲器存儲器2716是是2K8位的存儲器，它位的存儲器，它的地址線和數(shù)據(jù)線分別為的地址線和數(shù)據(jù)線分別為 條和條和 條。條。 2. 某存儲器有某存儲器有12條地址線和條地址線和4條數(shù)據(jù)線，則該存條數(shù)據(jù)線，則該存儲器的容量為儲器的容量為 條。條。 第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 9.4 可編程邏輯器件可編程邏輯器件PLD第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 一、可編程邏輯器件的概念與特點一、可編程邏輯器件的概念與特點 是由編程來確定其邏輯功能的器件。是由編程來確定其邏輯功能的器件。Programmable Logical Device，簡稱，簡稱 PLD 邏輯電路的設(shè)計和測試均可在計算機上實現(xiàn)，設(shè)邏輯

26、電路的設(shè)計和測試均可在計算機上實現(xiàn)，設(shè)計成功的電路可方便地下載到計成功的電路可方便地下載到 PLD，因而研制周期短、，因而研制周期短、 成本低、效率高，使產(chǎn)品能在極短時間內(nèi)推出。成本低、效率高，使產(chǎn)品能在極短時間內(nèi)推出。 特特點點 用用 PLD 實現(xiàn)的電路容易被修改。這種修改通過對實現(xiàn)的電路容易被修改。這種修改通過對 PLD 重新編程實現(xiàn)，可以不影響其外圍電路。因此，其重新編程實現(xiàn)，可以不影響其外圍電路。因此，其產(chǎn)品的維護、更新都很方便。產(chǎn)品的維護、更新都很方便。 PLD 使硬件也能象軟件一使硬件也能象軟件一樣實現(xiàn)升級，因而被認(rèn)為是硬件革命。樣實現(xiàn)升級，因而被認(rèn)為是硬件革命。 較復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)

27、能用較復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)能用1 1片或數(shù)片片或數(shù)片 PLD 實現(xiàn)，因而，實現(xiàn)，因而，應(yīng)用應(yīng)用 PLD 生產(chǎn)的產(chǎn)品輕小可靠。此外，生產(chǎn)的產(chǎn)品輕小可靠。此外，PLD 還具有硬還具有硬件加密功能。件加密功能。 應(yīng)用應(yīng)用 PLD 設(shè)計電路時，需選擇合適的軟件工具。設(shè)計電路時，需選擇合適的軟件工具。 第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 PLD 的的 基基 本本 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 圖圖輸輸入入電電路路與與陣陣列列輸輸出出電電路路或或陣陣列列輸輸入入項項乘乘積積項項或或項項輸輸入入輸輸出出二、可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)二、可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)輸入緩沖電路用輸入緩沖電路用以產(chǎn)生輸入變量的原以產(chǎn)生輸入變量的原變量和反變量，并提

28、變量和反變量，并提供足夠的驅(qū)動能力。供足夠的驅(qū)動能力。 輸入緩沖電路輸入緩沖電路 ( (a) )一般畫法一般畫法 ( (b) )PLD 中的習(xí)慣畫法中的習(xí)慣畫法( (a) )( (b) )AAAAAA第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 由多個多輸由多個多輸入與門組成，用入與門組成，用以產(chǎn)生輸入變量以產(chǎn)生輸入變量的各乘積項。的各乘積項。例例如如 CABCCABBAW7 = ABCABCW0 =與陣列與陣列PLD 的的 基基 本本 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 圖圖輸輸入入電電路路與與陣陣列列輸輸出出電電路路或或陣陣列列輸輸入入項項乘乘積積項項或或項項輸輸入入輸輸出出二、可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)二、可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)

29、第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 PLD 器件中連接的習(xí)慣畫法器件中連接的習(xí)慣畫法固定連接固定連接 可編程連接可編程連接 斷開連接斷開連接PLD 中與門和或門的習(xí)慣畫法中與門和或門的習(xí)慣畫法( (a) )( (b) )YCABCBAACBYYYCBA1第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 由多個多輸由多個多輸入與門組成，用入與門組成，用以產(chǎn)生輸入變量以產(chǎn)生輸入變量的各乘積項。的各乘積項。PLD 的的 基基 本本 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 圖圖輸輸入入電電路路與與陣陣列列輸輸出出電電路路或或陣陣列列輸輸入入項項乘乘積積項項或或項項輸輸入入輸輸出出CABCCABBAW7 = ABCABCW0 = 與 陣 列 的與 陣 列 的PLD 習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法二、可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)二、可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)第八章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換 由圖可得由圖可得 Y1 = ABC + ABC + ABC Y2 = ABC + ABC Y3 = ABC + ABC例例如如 ABCY3Y2Y1 與陣列與陣列或陣列或陣列PLD 的的 基基 本本 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 圖圖輸輸入入電電路路與與陣陣列列輸輸出出電電路路或或陣陣列列輸輸入入項項乘乘積積項項或或項項輸輸入